Verbesserung der antimikrobiellen Wirksamkeit von Natriumbenzoat

In vielen Reinigungsprodukten auf dem Markt bietet der Zusatz von Natriumbenzoat als alleiniges Konservierungsmittel einen ausreichenden mikrobiellen Schutz. Es wurde beobachtet, dass die Zusatzmengen in der Regel niedriger sind, was zur wirtschaftlichen Anwendung und folglich zur Einsetzbarkeit in einem weiteren pH-Bereich von Reinigungsprodukten als allgemein angenommen führt. Damit Natriumbenzoat effektiv konservierend wirkt, müssen Formulierungen eine ausreichende Konzentration an undissoziierter organischer Säure, d. h. Benzoesäure, enthalten. Die Säurekonstante

(pKa) der Benzoesäure bestimmt den Grad der Säuredissoziation und ein größerer Wert würde zu höheren Benzoesäurekonzentrationen

führen. Titrationen zeigen, dass bei Anwesenheit von Haushaltsreiniger-Tensiden der scheinbare pK’a mit steigender Tensidkonzentration zunimmt, was auf eine höhere Konzentration der wirksamen Substanz hinweist. Dies wurde mit 13C-NMR bestätigt. Um zu überprüfen, ob der erhöhte scheinbare pK’a eine erhöhte antimikrobielle Wirksamkeit zur Folge hat, wurden Challenge-Tests durchgeführt. Um den scheinbaren pK’a der Benzoesäure zu erhöhen, wurde ein Tensid ausgewählt, und dies führte gegenüber Vergleichsproben zu einer wesentlich stärkeren Mikrobenreduktion. Schließlich wurde ein auf Tensideigenschaften beruhendes theoretisches Modell angewandt, um die beobachteten pK’a-Erhöhungen zu erklären. Dieses Modell bietet eine Grundlage für detaillierte Empfehlungen zur Formulierung und liefert eine Begründung für die verbesserte antimikrobielle Wirksamkeit von Kalaguard® SBNatriumbenzoat.