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Publication number: BE623497A
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Description


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  * Compositions chimiques antimicrobiennes et procédés de fabrication". 



   Cette invention concerne de nouvelles composi- tions antimicrobiennes et une méthode pour les fabriquer. 



  Elle concerne aussi l'emploi de ces compositions pour ren- dre antimierobien les objets traités, par exemple, tissus caoutchouc manufacturé, papier, cuir, feutre, etc... Dans ce texte, le terme "antimierobien" comprend ; les bac- téricides, les bactériostatiques, les   fongistatiques,   les fongicides, etc... 



   On connaît bien actuellement les propriétés des sels métalliques lourds d'acides gras. On peut représenter ces composés par la formule générale (RCCO)2 Me, dans la- quelle R est un radical alcoyle, Me est un métal lourd et x est la valence du métal Me. Bien que ces composés 

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 soient connus pour   posséder   des qualités antimicrobiennes, ils n'ont pas toujours donné satisfaction à cet égard. 



   On a maintenant découvert que les propriétés antimicrobiennes des complexes de sels de métaux antimicro- biens préparés en faisant réagir un acide gras avec un oxyde d'un métal antimiorobien sont supérieures à   celles     de$   sels simples correspondante, Ceci constitue un résultat inhabituel et Inattendu,   Maint..     applications     nécessitant   une solution de ces présents complexes de   mole     métalliques   en concentra-   tiens     efficaces,   'Cette nécessité pose un problème, car on ne peut dissoudre dans   l'eau   que des quantités   insuffisan-   tes du sel sous peine derendre les solutions instables. 



  On a   également   découvert qu'en mélangeant le sel avec une aminé et en dissolvant ensuite cette composition dans un solvant organique contenant de l'oxygène, on pouvait pré- parer des solutions stables de complexes de sels de métaux lourde - et particulièrement les complexes de sels d'ar- gent des acides gras de rang élevé - dont la concentration en complexes était suffisante pour que ces solutions soient   d'efficaces   microbicides. 



   Un objet de la présente invention est de four- nir de nouveaux complexes de sels de métaux lourds possédant de bonnes propriétés antimicrobiennes. 



   Un autre objet. de   l'invention   est de fournir une méthode de préparation de ces nouveaux complexes de sels métalliques. 



   Un autre objet de la présente invention est de préparer des solutions de complexes de sels de métaux lourds, dont la concentration en complexes soit suffisante pour leur   conférer   des propriétés   antimicrobiennes   efficaces. 



   La description qui suit   fera   apparaître d'autres 

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 objets, plus en détail. 



   Bien que   l'on   ne désire être lié par aucune théorie, il semble que la structure des complexes de sels métalliques considérés dans la présente invention puissent 
 EMI3.1 
 !!tre représentés par la formule générale ; (1) [(RCOO)X me j Y . URCOOH 1 Il dans laquelle R est un radical d'hydrocarbure aliphatique, Me est un métal lourd, x est la valence de ce métal, y et z sont des nombres entiers de 1 à 10, et y est plus grand que z.

   Dans   l'une   des formes de l'invention, 
 EMI3.2 
 Me est un métal lourd ayant des propriétés antiaicrobiennes ou   oligodynamiques.   Parmi ces métaux, on peut citer à titre d'exemples :   l'argent,     l'or,   le cuivre, le mercure, le zinc, On observe que les propriétés   de/'   complexes de formu- le (1) sont optimales, lorsque Me est   l'argent.   
 EMI3.3 
 



  Dans la forme préférée de 1 invention, les com- plexes sont des complexes de sels d'argent (argentique ou   argenteux)   d'acides gras de haut rang (satures ou non) 
 EMI3.4 
 dont la chaîne contient de 5 à 30 atomes de carbone, st un particulier de 5 à la. On peut les représenter par la four- mule générale :

   (2) Ct3 AI J y . [RCOOH] dans laquelle R est la moitié d'un acide   graa   ayant de à 30 atomes de carbone (de préférence   de ,118).   x est 
 EMI3.5 
 égal z 1 ou à 2$ y est un nombre entier de 2 à 6. 1 titre d'exemples,on peut dériver l'acide gras et la moitié d'acide des formules   1   et 2 des acides   suivants :

   -   
 EMI3.6 
 1 valérique, hexanotque, heptylique. caprylique, pelargoniqus, caprique,   undécylénique,   palmitique, oléique,   linoléique,   linolinique 
 EMI3.7 
 f sar qu 3 nndéo.iqua, carnaubique, inclusique, etc.., Selon la présente invention, on mélange l'oxyde 
 EMI3.8 
 à l'acide approprié , la température ambiante. lorsque l'a- 

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 cide est à l'état solide aux températures ordinaires, il est avantageux de dissoudre l'acide avant de le faire réagir sur l'oxyde métallique. La réaction est exothermique et les complexes sont obtenus rapidement. 



   Les pourcentages molaires des corps servant à préparer le complexe varient en fonction du produit désiré. 



  Les produits dont les propriétés antimicrobiennes sont par- ticulièrement bonnes sont préparés en mélangeant l'oxyde et l'acide dans le rapport de l'équivalent d'acide pour 1 équivalent d'oxyde. 



   Les complexes de la présente invention sont net- tement différents des sels simples   sorrespondants   utilisés dans la technique antérieure et ne peuvent être confondus avec eux. Les différences se manifestent dans les   proprié-   tés physiques respectives (par exemple points de fusion, constantes d'ionisation), l'analyse chimique et les pro- priétés bactéricides ou bactériostatiques dont on va parler en détail ci-après. 



   Comme on l'a dit ci-dessus, dans l'un   dea   aspects de cette invention, l'on prépare des solutions sta- bles contenant des concentrations efficaces en complexes décrits ci-dessus. Dans une forme préférée de   l'invention,,   on mélange avec une   alcoylolamine   le complexe sel d'argent d'un acide gras de rang élevé -acide gras (saturé ou non) contenant en chaîne de 5   à   30 atomes de carbone, et plus particulièrement   de 5 à   18 atomes dans l'acide gras; on dissout ce mélange dans un solvant organique choisi dans la groupe qui contient les alcools, les cétones, les aldéhydes et les esters d'acides carboxyliques.

   Une composition ex- ceptionnellement efficace est constituée par le mélange du complexe hexanoate d'argent acide   hexanotque   et de la   mono.,   di-, ou triéthanolamine et la solution de ce mélange dans le 

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 méthanol ou l'isopropanol. 



   L'amine que l'on peut mélanger avec le couplet . de sel de métal lourd et   incorporer   dans le aolvant selon. la présente invention peut aussi varier considérablement. 



  Ce peut Être une aminé primaire, secondaire ou tertiaire, pouvant être représentée par la formule générale : 
 EMI5.1 
 
 EMI5.2 
 dans laquelle R1p Ra. R 3 sont de l'hydrogène, un alooyl., un,ary1n, un aralcoyle ou un hydzoxyalcoyle, Les amine. typiques que l'on peut employer à cet effet comprennent lad1Mêthylamdne, la diéthylamine, la méthylamine, la méthyl- éthp3,asnina, la di isoprapyJ.amins, la dlbenzylamine, la di- phénylamine. On obtient des résultats exceptionnellement bons avec les alcoylolamines, comprenant les mono-, di- et trialcoylolam1nes.

   Celles-ci peuvent être représentées par la formule générale : 
 EMI5.3 
 dans laquelle R6 est un radical   alcoylène     diraient   conte- 
 EMI5.4 
 nant jusqu'à 8 atomes de carbone dans la chatne alcoylèn. et Ru et Rif sont choisis dans le groupe comprenant l'hy- drogène et le rad3.aa.. Ft ) OH. 



   Dans une forme préférée de l'invention, on dis- sout d'abord le complexe du sel métallique dans   l'amine,   après quoi on dilue la solution dans le solvant organique contenant de l'oxygène. Dans ce but, on prépare en premier 
 EMI5.5 
 une solution de 1 ; 25 de complexe de sel métallique dans   l'amine.   

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     On   peut employer dans cette invention de nom- breux solvants organiques contenant de l'oxygène. Parmi ceux-ci, on peut citer les alcools, en particulier les al- cools aliphatiques, les cétones, les aldéhydes, les esters,   etc....   A titre d'exemple, les solvants organiques conte. nant de l'oxygène et couramment   utilisas   comprennent :

   l'alcool méthylique, l'alcool éthylique, l'alcool   isopropy-   lique, l'alcool butylique, l'alcool isobutylique, l'alcool secondaire butylique, la méthyl-éthyloétone, l'acétone, l'acétaldéhyde, la benzaldéhyde, l'acétate de butyle, l'acé- tate d'éthyle, le propionate de méthyle, le formate   d'éthy-   le ,  etc...   On peut utiliser toute quantité de solvant compatible avec l'emploi que l'on a l'intention de faire de la composition. 



   On peut utiliser toute une variété de procédés pour préparer les solutions des compositions de cette inven- tion. Toutefois, du fait que les complexes de sel d'argent des acides gras, et particulièrement le   compbxe   hexanoate   d'argent-acide   hexanotque, sont instables dans les aminés (par exemple dans la moncéthanolamine), on préfère diluer immédiatement dans le solvant organique contenant de l'oxy- gène la solution résultant du mélange du complexe de sel d'argent et de   l'aminé.   



   La quantité de complexes de sel métallique con- tenu dans la composition varie quelque peu en fonction des spécifications particulières, du complexe choisi et du sol- vant retenu. De façon générale, la solution contient en- viron   5   en poids à un   mlllieniême   de complexe de sel métal-   lique.   



   Les complexes suivant illustrent les procédés employés pour préparer les complexes de sels lourds et met- tent en lumière leurs propriétés microbicides. La méthode 

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 utilisée pour évaluer les produits consiste à saturer un disque de papier appelé "disque à   pénicilline"   avec la solution à essayer, à placer le disque saturé sur une plaque de culture (plaque d'Agar), à laisser incuber, et à mesu- rer la zone   d'inhibition   autour du disque. 
 EMI7.1 
 



  EXElv,PU: 1.- On prend 116,2 grammes d'acide caprotque et   115,9   grammes d'oxyde d'argent et on les Mélange dans un mortier jusque obtenir une poudre d'une couleur havane uniforme. Pendant ta réaction, il se produit un grand dégagement de chaleur, Le produit a un point de fusion compris entre 249   et 2540   0, et une   constante d'ionisation de 10-2. .

   Incorporé en proportion de   1 % dans un onguent hydrophile, il   donn-a   sur une plaque d'Agar striée une zone   d'inhibition   de 4 mm dans le cas de 
 EMI7.2 
 Staphylococcus Aureus et une one d'inhibition de 4 'Ma dans le cas de l'Echerichla Colit On purifia' le produit par ébullition dans l'eau et filtrage,' * L'analyse du produit fini montre un rapport ,toeoh19mêtr1que de 4 atomes d'ar- gent à 5 molécules d'acide. jqXBMPjm ,2.,- On prend s 144 grammes d'acide caprylique et 
116 grammesd'oxyde d'argent et on les moud ensemble dans un mortier jusqu'à obtenir une teinte havane uniforme. La réaction dégage de la   cha-        leur, Le point de   fusion   obtenu est compris entre 216 et 
 EMI7.3 
 223* 0 et sa constante d'ionisation est 10'> .

   Incorporé en proportion de 1 / dans un onguent hydrophile, il donna sur une plaque dtagar rayée une zone d'inhibition de 6 mm dans le cas du Staphylocccoue Aureus et de 7 mm dans le cas de l'isch.riah1a Coli. On purifie le produit en le faisant bouillir dans un excès d'eau pour enlever l'acide caprylique 

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 EMI8.1 
 et l'oxyde d'argent qui n'auraient pas réagi. L'analyse 4u produit purifié fait apparaître un rapport stoeclmétr1que de atomes d'argent pour .6 molcules d'acide, Le tableau 1 ciipaprès donne une comparai.on des propriétés rpaQt1ves des complexes de la présente in* vention et des gels d'agent, simples çorrespondantse 04 prépare les sels çimplea d'argent en faisant réagir sur du nitrate d'argent le a93. de aedu d'un acide approprié. 



  "Log KW est le l'$ar1tbmi de la constante d'ionisation 
 EMI8.2 
 des divers corps-. 
 EMI8.3 
 TAB4ZÀ%'U 21 
 EMI8.4 
 corps $ Point* de 4 a, K ! Zone inhibée s Rapport ase ' ru3c CC) ! 8  {>h,A E.C93.J. srm,,, ïAg /AcAd #####-.-.#################;--'-"--:####'######;###' Complexe exemple 1 : 249254 -"2,05 : 4 il/ X,25 
 EMI8.5 
 
<tb> 
<tb> 
 
 EMI8.6 
 rtË, dII 155-156 :  1,65 / 1 
 EMI8.7 
 
<tb> 
<tb> 
 
 EMI8.8 
 .......1.'...:. lei p.1 lie lez comploxo exemple 2 216-223 ; S -2,97 6 ! 7 . 1,20 ç4pryl4t* 4'Ag 910 ; j *>a,4Ô s 1 t l i l l f 
 EMI8.9 
 On m4lanse :,:100 'tammts d'acide hexanotqmo 0,4 100 grammes d'oxyde aet La chaleur augmente aussitôt et en obtient w eo14e de cire et couleur paille, Après lava** Se z l'eau. distillée et séchage, on obtient un produit qui. a un affet bf,\Qtr1d4e très énergique.

   Il donne,' môme en 
 EMI8.10 
 concentrations très faibles après dilution dans l'eau, des 
 EMI8.11 
 zones d'1nhb:f.t:l.on sur la plaque d'Agar anwemaneée avec du Staphyloooacua A4rous et de l'Eion¯r1oh1a Coli, Le tabltau suivent illustre cas résultats', 

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 TABLEAU II 
 EMI9.1 
 
<tb> Concentration <SEP> en <SEP> complexe <SEP> Zone <SEP> d'inhibition
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-2 <SEP> 6 <SEP> ma
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-3 <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-4 <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-5 <SEP> 4 <SEP> mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-5 <SEP> 2 <SEP> mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-7 <SEP> 2 <SEP> mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10-8 <SEP> 1 <SEP> mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
 Témoin 
Le complexe témoigne également d'une action fongicide élevée lorsqu'on l'essaie avec Aspergillus Niger et Chactonium 

  globosum et Penicilium gypaeum. 



  EXEMPLE 4. - 
100 grammes d'acide undécylénique et 
10 grammes d'oxyde d'argent sont chauffés doucement à 100  C, jusqu'à ce que l'on obtien- ne un liquide coloré en brun clair qui, en se refroidissant, se solidifie en une pâte brun clair. Quand on le place di-   rectement   sur une plaque d'Agar ensemencée, on observe une très grande zone d'inhibition dans le cas de   l'Escherichia   Coli. Dissous dans du chlorure de méthylène   à   une concen- tration de   0,1     ,   il donne une zone d'inhibition de 8   mm.   



   Ce produit est efficace contre le "pied d'athlète". 



    EXEMPLES.-   
On mélange 
100 grammes d'acide stéarique et 
10 grammes d'oxyde d'argent 
L'oxyde d'argent se dissout et donne un liquide brun qui, en refroidissant, se solidifie en un solide brun dur-et cassant. Quand on le place directement sur une plaque 

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 D'Agar   ensemencée,   on observe une très grande   sono   d'inhi- bition dans le cas de l'Escherichia Coli. Cette   sone   at- teint 8 mm dans le cas d'une solution à 0,1 % dans le chlorure de méthylène. 



   Ce produit peut très bien servir d'additif bactéricide dans un    aven.   



     Le$   exemples   ci.après   illustrent   d'autre.   pré-   parations   des compositions de la présente invention; celle. ci, toutefois ne se limite pas à ces préparations, EXEMPLE 6. - 
On mélange jusqu'à dissolution totale 
1 gramme de complexe hexanoate   d'argent ..   acide hexanoique (produit de l'exemple 1) et 
10 grammes de   monoêthanolamine.   



   On dilue immédiatement cette solution dans 90 grammes d'alcool de méthyle. On doit faire cette dilution sans attendre, du fait que la solution dans la   mono-étha.   nolamine du complexe hexanoate d'argent - acide   hexanoïque   de est instable et vient progressivement plus foncée avec un précipité apparaissant au fond du récipient. 



   Des essais bactériologiques, conduits avec des solutions de concentration 1 % et   0,1 ,   donnent les résul- tats suivant: - 
 EMI10.1 
 
<tb> Concentration <SEP> de <SEP> l'hexanoate <SEP> Zone <SEP> d'inhibition
<tb> 
<tb> d'Ag- <SEP> acide <SEP> hexanoique <SEP> Staph <SEP> . <SEP> Aureus <SEP> E. <SEP> Coli
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> % <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> 
<tb> 0,1 <SEP> % <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> 
 EXEMPLE 7. 6   On   emploie le processus de   l'exemple     6   en rem- plaçant la monoéthanolamine par la triéthanolamine. 



    EXEMPLES   8 et 9. -   On   suit les processus des exemples 6 et 7 en 

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 remplaçant l'alcool de méthyle par l'alcool   d'isopropyle.   



    EXEMPLE   10. 6 
On   mélange  10 grammes d'oxyde d'argent et 
13 grammes d'acide caprylique, 
Il se produit un dégagement de chaleur et on obtient un produit blanc grisâtre qui donne les mêmes ré- sultats bactériologiques que ceux obtenus dans l'exemple 3. 



  On prépare une solution de ce sel dans la monoéthanolamine et dans l'alcool de méthyle en employant les quantités de matières et les, procédés de l'exemple 6.'   EXEMPLE   11.-   On   mélange : 
10 grammes d'oxyde d'argent et 
13 grammes d'acide caprique 
On obtient   un   complexe caprate d'argent-acide caprique qui donne les mêmes résultats bactériologiques que ceux obtenus dans l'exemple   3.   On   prépare   également une solution de ce sel dans la moncethanolamine et dans l'alcool de méthyle en employant les quantités de matières et les procédés de l'exemple 6. 



   Les résultats obtenus sont indépendants du sol- vant, Il est bien entendu que de nombreuses variantes peu- vent   Atre   apportées aux procédés des exemples décrits, sans pour autant que   l'en   s'éloigne de l'esprit de l'invention.

Claims

-RESUME.- --------------- L'invention concerne : A - Une composition de corps chimiques, possé- dant des propriétés antimicrobiennes et présentant les ca- ractéristiques suivantes, considérées isolément ou en combi- naison : 1.- La composition est un complexe sel de métal <Desc/Clms Page number 12> lourd d'acide carboxylique - acide carboxylique.

2.- La composition est un complexe sel de métal antimicrobien d'acide carboxylique - acide carboxylique.

3.- La composition est un complexe sel de métal oligodynamique d'acide gras - acide gras.

4.- Le métal oligodynamique est l'argent.

5.- L'acide gras contient de 5 à 30 atomes de carbone.

6.- Le complexe sel de métal lourd d'acide car- boxylique-acide carboxylique est réparti sur un support, 7.- La composition comprend un solvant organi- que contenant de l'oxygène, une aminé et une quantité micro. bicide de complexe sel de métal lourd d'acide carboxylique- acide carboxylique.

8.- Le sel de métal lourd est un sel d'argent d'un acide gras.

9.- Le solvant contenant de l'oxygène est choisi parmi les alcools, les cétones, les aldéhydes et les esters; l'amine est une alcoylolamine.

10.- La proportion en poids du sel de métal lourd varie de 5 ± à 1 pour 1 million.

11.- La proportion du complexe à l'aminé varie de 1 % à 25 %.

12.- Le pourcentage en poids dans la solution varie de 1 % à 0,1 pour le complexe sel de métal lourd d'acide carboxylique-acide carboxylique et est environ de 10 %pour l'alcoylolamine et le solvant contenant de l'oxy- gène.

B - Une méthode de préparation de la composition A ci-dessus, présentant les caractéristiques suivantes con sidérées isolément ou en combinaison : 13.- On fait réagir un acide gras avec un oxyde <Desc/Clms Page number 13> de métal lourd, 14.- On fait réagir un acide gras avec un oxyde EMI13.1 de métal oltgodynamique.

15.- L'oxyde est de l'oxyde d'argent.

16.- On emploie des quantités stoechiométriques équivalentes diacide et d'oxyde.

17.- On mélange un complexe sel de métal lourd d'acide gras-acide gras avec une amine liquide pour consti- tuer une solution et on dilue la solution immédiatement après dans un solvant organique contenant de l'oxygène., C - Les produits obtenus par la méthode expo- sée en