二溴丙二酰胺組合物及其作為殺生物劑的用圖
【專利說明】二溴丙二酰胺組合物及其作為殺生物劑的用途
[0001] 本申請是申請日為2010年9月27日、發(fā)明名稱為"二溴丙二酰胺組合物及其作為 殺生物劑的用途"、申請?zhí)枮?01080042793. 3的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0003] 本申請要求2009年9月28日提交的美國臨時(shí)申請系列號61/246, 186的權(quán)益，通 過參考將其整體引入本文中。 發(fā)明領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及殺生物組合物及其用于在水系統(tǒng)和含水系統(tǒng)中控制微生物的方法。該 組合物包含2, 2-二溴丙二酰胺和醛系（aldehyde-based)殺生物化合物。
[0005] 發(fā)明背景
[0006] 水系統(tǒng)為藻類、細(xì)菌、病毒、和真菌提供肥沃的滋生地，它們中的一些可以是致病 性的。微生物污染可以導(dǎo)致多種問題，包括美學(xué)上使人不愉快諸如令人作嘔的綠水，嚴(yán)重的 健康風(fēng)險(xiǎn)諸如真菌、細(xì)菌、或病毒感染，和機(jī)械問題，包括堵塞、設(shè)備腐蝕、和傳熱減少。
[0007] 殺生物劑通常用于消毒和控制水系統(tǒng)和含水系統(tǒng)中微生物的生長。然而，并非全 部殺生物劑均對廣泛范圍的微生物和/或溫度有效，且一些與其他化學(xué)處理添加劑不相 容。另外，一些殺生物劑不在足夠長的時(shí)期內(nèi)提供微生物控制。
[0008] 盡管這些缺點(diǎn)中的一些可以通過使用較大量的殺生物劑來克服，但是這種選擇引 起其自身的問題，包括增加成本、增加廢物、和增加殺生物劑干擾被處理介質(zhì)所需性質(zhì)的可 能性。另外，即使使用較大量的殺生物劑，許多商業(yè)殺生物劑化合物也不能提供有效的控 制，這是因?yàn)獒槍δ承╊愋臀⑸锞哂腥趸钚曰蛭⑸飳δ切┗衔锞哂心涂剐浴?br>[0009] 提供用于處理水系統(tǒng)的產(chǎn)生一種或多種以下優(yōu)點(diǎn)的殺生物組合物應(yīng)該是本領(lǐng)域 中的重大進(jìn)展：以較低濃度產(chǎn)生增加的功效，與被處理介質(zhì)中物理?xiàng)l件和其他添加劑相容， 針對廣譜微生物有效，和/或能夠提供微生物的短期和長期控制。
[0010] 發(fā)明簡述
[0011] 在一方面，本發(fā)明提供一種殺生物組合物。該組合物有效用于在水系統(tǒng)或含水系 統(tǒng)中控制微生物。該組合物包含：2, 2-二溴丙二酰胺和醛系殺生物化合物，所述醛系殺生 物化合物選自由戊二醛、三（羥甲基）硝基甲烷、4, 4-二甲基嗯唑烷、7-乙基雙環(huán)噁唑烷、 1_(3-氣條丙基）-3, 5, 7_二氣雜-1-氣徵金剛燒氣化物、和1，3, 5_二乙基六氛-S-二嘆 組成的組。
[0012] 在第二方面，本發(fā)明提供用于在水系統(tǒng)或含水系統(tǒng)中控制微生物的方法。該方法 包括使用有效量的如本文中所述的殺生物組合物處理所述系統(tǒng)。
[0013] 發(fā)明詳述
[0014] 如上所述地，本發(fā)明提供殺生物組合物和利用它控制微生物的方法。該組合物包 含：2, 2-二溴丙二酰胺和醛系（即包含醛的或釋放醛的）殺生物化合物，所述醛系殺生物 化合物選自由戊二醛、三（羥甲基）硝基甲烷、4, 4-二甲基_唑烷、7-乙基雙環(huán)嘯唑烷、 1_(3-氣條丙基）-3, 5, 7_二氣雜-1-氣徵金剛燒氣化物、和1，3, 5_二乙基六氛-s-二嘆 組成的組。已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)處于一定重量比的如本文中所述的2, 2-二溴丙二酰胺和醛系 殺生物化合物的組合在用于水性或含水介質(zhì)中的微生物控制時(shí)是協(xié)同的。即，組合的材料 導(dǎo)致與基于它們各自性能預(yù)期的殺生物性質(zhì)相比提高的殺生物性質(zhì)。該協(xié)同作用允許使用 減少量的材料來獲得所需的殺生物性能，由此減少由工業(yè)過程用水中微生物生長導(dǎo)致的問 題，同時(shí)潛在地減小環(huán)境影響和材料成本。
[0015] 為了本說明書的目的，"微生物"的含義包括，但不僅限于，細(xì)菌、真菌、藻類、和病 毒。詞語"控制（control)"和"控制（controlling)"應(yīng)該廣泛地解釋為在其含義內(nèi)包括， 并不僅限于，抑制微生物的生長或繁殖，殺滅微生物，消毒，和/或防腐。在一些優(yōu)選實(shí)施方 案中，"控制（control)"和"控制（controlling)"意指抑制微生物的生長或繁殖。在其他 實(shí)施方案中，"控制（control)"和"控制（controlling)"意指殺滅微生物。
[0016] 術(shù)語"2, 2-二溴丙二酰胺"指由以下化學(xué)式表示的化合物：
[0018] 2, 2-二溴丙二酰胺和本發(fā)明的醛系殺生物化合物是可商購的，和/或可以由本領(lǐng) 域中技術(shù)人員利用公知技術(shù)容易地制備。1- (3-氯烯丙基）-3, 5, 7-三氮雜-1-氮愉金剛烷 氯化物化合物是可以是順式異構(gòu)體、反式異構(gòu)體、或順式和反式異構(gòu)體的混合物。優(yōu)選地， 它是順式異構(gòu)體或順式和反式異構(gòu)體的混合物。
[0019] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺與醛系殺生物化合物的重量比是 約 100:1 至約 1:1500。
[0020] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺與醛系殺生物化合物的重量比是 約 100:1 至約 1:400。
[0021] 在一些實(shí)施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺與醛系殺生物化合物的重量比是約50:1 至約1:350。
[0022] 在一些實(shí)施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺與醛系殺生物化合物的重量比是約9:1至 約 1:320〇
[0023] 在一些實(shí)施方案中，所述醛系殺生物化合物是戊二醛且2, 2-二溴丙二酰胺與戊 二醛的重量比是約20:1至約1:20,備選地約9:1至約1:9,或備選地約9:1至約1:1。在一 些實(shí)施方案中，該重量比是約2:1至約1:350,備選地約1:1至約1:330,或備選地約1:5至 約1:320。在一些實(shí)施方案中，該重量比是約20:1至約1:400,備選地約10:1至約1:350， 或備選地約9:1至約1:320。
[0024] 在一些實(shí)施方案中，所述醛系殺生物化合物是三（羥甲基）硝基甲烷且2,2_二溴 丙二酰胺與三（羥甲基）硝基甲烷的重量比是約1:1至約1:50,備選地約1:2至約1:40， 或備選地約1:2. 5至約1:40。
[0025] 在一些實(shí)施方案中，所述醛系殺生物化合物是7-乙基雙環(huán)嗯唑烷且2, 2-二溴丙 二酰胺與7-乙基雙環(huán)囉唑烷的重量比是約5:1至約1:1500,備選地約1:1至約1:1300， 或備選地約1:1至約1:1280,或備選地約I: I. 2至約1:1280。
[0026] 在一些實(shí)施方案中，所述醛系殺生物化合物是1-(3-氯烯丙基）_3, 5, 7-三氮 雜_1_氣像金剛燒氯化物且2, 2-二溴丙二酰胺與1- (3-氯稀丙基）-3, 5, 7-二氣雜-1-氣 偷金剛烷氯化物的重量比是約10:1至約1:350,備選地約4:1至約1:320,或備選地約 3. 2:1 至約 1:320。
[0027] 在一些實(shí)施方案中，所述醛系殺生物化合物是4, 4-二甲基嘯唑烷且2, 2-二溴丙 二酰胺與4, 4-二甲基嘯唑烷的重量比是約5:1至約1:5,備選地約1:2至約1:3,或備選 地約1:2. 5。
[0028] 在一些實(shí)施方案中，所述醛系殺生物化合物是1，3, 5-三乙基六氫-S-三嗪且 2, 2-二溴丙二酰胺與1，3, 5-三乙基六氫-S-三嗪的重量比是約10:1至約1:30,備選地約 4:1至約1:20,或備選地約2:1至約1:16。
[0029] 本發(fā)明的組合物有效用于在多種水系統(tǒng)和含水系統(tǒng)中控制微生物。這樣的系 統(tǒng)的實(shí)例包括，但不僅限于，油漆和涂料、水乳劑、乳膠、粘合劑、油墨、色素分散體、家庭 和工業(yè)清潔劑、洗滌劑、碗碟洗滌劑、礦漿聚合物乳液、嵌縫膠和粘合劑、帶條接縫填料 (tape j〇int compounds)、消毒劑、消毒殺菌劑、金屬加工液、建筑產(chǎn)品、個人護(hù)理產(chǎn)品、 紡織用液諸如紡絲油劑、工業(yè)過程用水（例如油田水、漿紙水、冷卻水）、油田功能性流體 (functional fluids)諸如鉆探泥衆(zhòng)和壓裂液、燃料、空氣洗絳器（air washer)、廢水、壓艙 水、過濾系統(tǒng)、和游泳池和溫泉水。優(yōu)選的水系統(tǒng)是金屬加工液、個人護(hù)理品、家庭和工業(yè)清 潔劑、工業(yè)過程用水、和油漆和涂料。特別優(yōu)選工業(yè)過程用水、油漆和涂料、金屬加工液、和 紡織用液諸如紡絲油劑。
[0030] 本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可以在不需要過度實(shí)驗(yàn)的條件下，容易地確定在任何具體 應(yīng)用中為提供微生物控制所應(yīng)該使用的組合物的有效量。通過舉例說明，合適的活性濃度 (關(guān)于2, 2-二溴丙二酰胺和醛系殺生物化合物二者的總量）典型地是基于水系統(tǒng)或含水系 統(tǒng)總重量的至少約Ippm,備選至少約3ppm,備選至少約7ppm,備選至少約IOppm,或備選至 少約lOOppm。在一些實(shí)施方案中，活性濃度的合適上限是基于水系統(tǒng)或含水系統(tǒng)總重量的 約1000 ppm,備選約500ppm,備選約IOOppm,備選約50ppm,備選約30ppm,備選約15ppm, 備選約IOppm,或備選約7ppm。
[0031] 所述組合物的成分可以單獨(dú)添加至水系統(tǒng)或含水系統(tǒng)中，或在添加前預(yù)混合。本 領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以容易地確定合適的添加方法。所述組合物可以用在具有其他添 加劑諸如，但不僅限于，表面活性劑、離子型/非離子型聚合物和污垢和腐蝕抑制劑、去氧 劑、和/或另外的殺生物劑的系統(tǒng)中。
[0032] 以下實(shí)施例舉例說明本發(fā)明，但不意欲限制本發(fā)明的范圍。除非另外指示，本文中 使用的比率、百分比、份等以重量計(jì)。 實(shí)施例
[0033] 實(shí)施例中提供的結(jié)果是利用生長抑制測定或殺滅測定產(chǎn)生。以下提供各自測定的 詳細(xì)信息。
[0034]殺滅測定。該測定用作活性物質(zhì)之間協(xié)同作用的初步評估。程序如下。無機(jī)鹽溶 液（0? 2203g CaCl2, 0? 1847g MgSO4,和 0? 2033g NaHCO3,處于 IL 水中，約 pH 8)用等量（約 107CFU/ml)的銅綠假單抱菌（Pseudomonas aeruginosa)ATCC 10145和金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) ATCC 6538的混合物來接種。然后使用不同濃度水平的2, 2-二 溴丙二酰胺（"DBMAL")、醛系殺生物化合物、及其組合來處理細(xì)胞混懸液的等分試樣。在 37°C溫育2小時(shí)后，基于完全殺滅等分試樣中細(xì)菌細(xì)胞所需的最小殺生物劑濃度（MBC)來 確定殺生物功效。MBC值然后用于計(jì)算協(xié)同作用指數(shù)（SI)值。
[0035] 殺滅測定結(jié)果的總結(jié)顯示在各實(shí)施例中。在各表中，顯示關(guān)于測試的各殺生物劑 和混合物的MBC值。同樣地，列舉了關(guān)于組合的協(xié)同作用指數(shù)（"SI")值。SI使用下式來計(jì) 算：
[0036] 協(xié)同作用指數(shù)=Ca/CA+Mb/CB
[0037] 其中
[0038] Ca:當(dāng)與殺生物劑B組合使用時(shí)，完全殺滅細(xì)菌所需的殺生物劑A的濃度
[0039] CA:當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)，完全殺滅細(xì)菌所需的殺生物劑A的濃度
[0040] Cb:當(dāng)與殺生物劑A組合使用時(shí)，完全殺滅細(xì)菌所需的殺生物劑B的濃度 [0041] CB:當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)，完全殺滅細(xì)菌所需的殺生物劑B的濃度SI值解釋如下：
[0042] SKl:協(xié)同的
[0043] SI=I:加和的
[0044] SI>1:對抗的
[0045] 牛長抑制測宙。實(shí)施例中使用的生長抑制測定測量微生物聚生體生長的抑制（或 生長的缺乏）。生長抑制可以是殺滅細(xì)胞（因此無生長發(fā)生）、殺滅大部分的細(xì)胞群以使得 再生需要延長的時(shí)間、或在不殺滅條件下抑制生長（停滯）的結(jié)