BRPI0400354B1 - composição microbicida, e, composição de tinta - Google Patents

Abstract

"composição microbicida, e, composição de tinta". composição microbicida contendo:(a) pelo menos uma 2-alquil-4-isotiazolin-3-ona não halogenada selecionada de 2-(c~ 1~-c~ 4~)alquil-4-isotiazolin-3-onas substituídas e não substituídas; e (b) pelo menos uma de 2,2<39>-ditiobis(n-metilbenzamida) e 2-metilbenzisotiazolona

Description

“COMPOSIÇÃO MICROBICIDA, E, COMPOSIÇÃO DE TINTA” Esta invenção refere-se a uma combinação de microbicidas selecionados tendo atividade maior do que seria observada para os microbicidas individuais.

Em alguns casos, microbicidas comerciais não podem prover controle efetivo de microorganismos, mesmo em altas concentrações de uso, devido à fraca atividade contra certos tipos de microorganismos, por exemplo, aqueles resistentes a alguns microbicidas. Combinações de diferentes microbicidas são algumas vezes usadas paia prover controle total de microorganismos em um ambiente de uso final particular. Por exemplo, uma combinação de 2-metilisotiazolin-3-ona com l,2-benzisotiazolin-3-ona é divulgada na Patente U.S. No. 6 361 788. No entanto, há necessidade de combinações adicionais de microbicidas tendo atividade aumentada contra várias cepas de microorganismos para prover controle efetivo dos microorganismos, com ação rápida e de longa duração. O problema abordado por esta invenção é prover tais combinações adicionais de microbicidas. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a uma composição microbicida contendo: (a) pelo menos uma 2-alquil-4-isotiazolin-3-ona não halogenada selecionada entre 2-(Ci-C4)alquil-4-isotiazolin-3-onas substituídas e não substituídas; e (b) pelo menos uma entre 2,2'-ditiobis(N-metilbenzamída) e 2-metilbenzisotiazolona.

Em um modo de realização, a presente invenção refere-se a uma composição de tinta contendo 50 ppm a 500 ppm de uma composição microbicida sinergística. A composição microbicida sinergística consiste de:(a) 2-metil-4-isotiazolin-3-ona; e (b) um segundo microbicida contendo pelo menos um entre 2,2,-ditiobis(N-metilbenzamida) e 2-metilbenzisotiazolona. A razão em peso de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona para o segundo microbicida fica na faixa de 375:1 a 1:6.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO "DTBMA" é 2,2'-ditiobis(N-metilbenzamida), que tem a seguinte estrutura: "ΜΒΓ é 2-metilbenzisotiazolona, que tem a seguinte estrutura "MI" é 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, também conhecida pelo nome de 2-metil-3-isotiazolona.

Neste contexto, os seguintes termos possuem as definições designadas, a não ser que o contexto indique claramente o contrário. O termo "microbicida" refere-se a um composto capaz de inibir o crescimento de ou controlar o crescimento de microorganismos em um local; microbicidas incluem bactericidas, fungicidas e algicidas. O termo "microorganismo" inclui, por exemplo, fungos (como fermento e mofo), bactérias e algas. O termo "local" refere-se a um sistema industrial ou produto sujeito a contaminação por microorganismos. As seguintes abreviações são usadas no relatório :ppm = partes por milhão em peso (p/p), ml = mililitro, ATCC = American Type Culture Collection (Coleta de Cultura tipo Americana), e MIC = minimum inhibitory concentration (concentração inibitória mínima). A não ser que indicado o contrário, temperaturas são em graus Celsius (°C), e referências a percentagens (%) são em peso. "Isento de sal" significa que a composição contém zero ou até 0,5 %, preferivelmente zero ou até 0,1 %, e mais preferivelmente zero ou até 0,01 %, de sal metálico, com base no peso da composição.

As composições da presente invenção inesperadamente apresentaram eficácia microbicida aumentada com um nível de ingrediente ativo combinado menor do que aquele dos microbicidas individuais. As composições microbicidas da presente invenção são substancialmente isentas de 3-isotiazolona halogenada; isto é zero ou até 3 %, preferivelmente zero ou até 1 % e mais preferivelmente zero ou até 0,5 % de 3-isotiazolona halogenada pode estar presente, com base no peso combinado de 3-isotiazolona halogenada e 2-metil-3-isotiazolona. Composições microbicidas dependentes da presença de 3-isotiazolona halogenada são susceptíveis à degradação química e podem exigir componentes estabilizantes adicionais, como os estabilizantes de sal metálico acima mencionados; estabilizantes de sal algumas vezes criam propriedades inaceitáveis em formulações acabadas. Por esta razão é desejável prover formulações microbicidas substancialmente isentas de 3-isotiazolona halogenada, mas que ainda proporcionem o grau de proteção antimicrobiana fornecido pelas 3-isotiazolonas halogenadas; assim são as composições microbicidas da presente invenção que são baseadas em 2-metil-3-isotiazolona, que não exigem estabilizantes de metal. O primeiro microbicida da composição desta invenção consiste de pelo menos uma 2-alquil-4-isotiaxolin-3-ona não halogenada. O primeiro microbicida é combinado com um segundo microbicida compreendendo pelo menos um composto escolhido no grupo que consiste de 2,2'-ditiobis(N-metilbenzamida) e 2-metilbenzisotiazolona. A pelo menos uma 2-alquil-4-isotiazolin-3-ona não halogenada é selecionada no grupo que consiste de 2-(CrC4)alquil-4-isotiazolin-3-onas substituídas e não substituídas, preferivelmente as 2-(C]-C4)alquil-4-isotiazolÍn-3-onas não substituídas, e no máximo da preferência 2-metil-4-isotiazolin-3-ona. 2-(Ci-C4)alquil-4- isotiazolin-3-onas substituídas podem conter grupos (Q-C^alquila em uma ou ambas as posições 4 e 5 do anel de isotiazolona.

Preferivelmente, uma razão em peso do primeiro microbicida para o segundo microbicida, isto é pelo menos um entre 2,2'-ditiobis(N-metilbenzamida) e 2-metilbenzisotiazolona, é de 750:1 a 1:20, mais preferivelmente de 375:1 a 1:20, e no máximo da preferência de 100:1 a 1:6. Quando o segundo microbicida é 2-metilbenzisotiazolona, a razão em peso, preferivelmente, é de 750:1 a 1:6, mais preferivelmente de 125:1 a 1:6. Quando o segundo microbicida é 2,2'-ditiobis(N-metilbenzamida), a razão em peso preferivelmente é de 375:1 a 1:20, mais preferivelmente de 100:1 a 1:20. O primeiro microbicida pode ser usado em misturas sinergísticas da presente invenção "como está" ou pode ser primeiramente formulado com um solvente ou um portador sólido. Solventes adequados incluem, por exemplo, água; glicóis, como etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, polietileno glicol e polipropileno glicol; glicol éteres; álcoois, como metanol, etanol, propanol, fenetil álcool e fenoxipropanol; cetonas, como acetona e metil etil cetona; ésteres, como acetato de etila, acetato de butila, citrato de triacetila e triacetato de glicerol; carbonatos, como propileno carbonato e dimetil carbonato; e suas misturas. E preferível que o solvente seja selecionado entre água, glicóis, glicol éteres, ésteres e suas misturas. Portadores sólidos adequados incluem, por exemplo, ciclodextrinas, sílicas, terra diatomácea, ceras, materiais celulósicos e carvão vegetal. É preferível que o primeiro microbicida seja formulado em água.

Quando um segundo componente microbicida tendo baixa solubilidade am água é formulado em um solvente, a formulação pode opcionalmente conter tensoativos. Quando tais formulações contêm tensoativos, eles estão geralmente na forma de concentrados em emulsão, emulsões, concentrados microemulsivos ou microemulsões. Concentrados emulsivos formam emulsões com a adição de um montante suficiente de água.

Concentrados microemulsivos formam microemulsões com a adição de um montante suficiente de água. Tais concentrados emulsivos e microemulsivos são geralmente bem conhecidos na técnica; é preferível que tais formulações sejam isentas de tensoativos. Patente U.S. No. 5 444 078 pode ser consultada para detalhes gerais e específicos adicionais na preparação de várias microemulsões e concentrados microemulsivos.

Um segundo componente microbicida tendo baixa solubilidade em água pode também ser formulado na forma de uma dispersão. O componente solvente da dispersão pode ser um solvente orgânico ou água, preferivelmente água. Tais dispersões podem conter auxiliares, por exemplo, co-solventes, espessantes, agentes anti-congelamento, dispersantes, cargas, pigmentos, tensoativos, estabilizantes, inibidores de incrustação e aditivos anti-corrosão.

Qualquer formulação do primeiro microbicida pode ser usada com qualquer formulação do segundo componente microbicida nas misturas sinergísticas da presente invenção. Quando ambos os componentes microbicidas, primeiro e segundo, são cada um formulado previamente com um solvente, o solvente usado para o primeiro microbicida pode ser igual ou diferente do solvente usado para formular o outro microbicida comercial. É preferível que os dois solventes sejam miscíveis. Como alternativa, o primeiro microbicida e o outro microbicida podem ser combinados diretamente e, então, um solvente adicionado à mistura.

Os especialistas da técnica reconhecerão que o primeiro e o segundo componente microbicida da presente invenção podem ser adicionados a um local seqüencialmente, simultaneamente ou podem ser combinados antes de serem adicionados ao local. É preferível que o primeiro e o segundo componente microbicida sejam adicionados simultaneamente ou combinados antes de serem adicionados ao local. Quando os microbicidas são combinados antes de serem adicionados a um local, tal combinação pode opcionalmente conter adjuvantes, como, por exemplo, solvente, espessantes, agentes anti-congelamento, colorantes, seqüestrantes (como ácido etilenodiamina-tetraacético, ácido etilenodiaminadisuccínico, ácido iminodisuccínico e seus sais), dispersantes, tensoativos, estabilizantes, inibidores de incrustação e aditivos anti-corrosão.

As composições microbicidas da presente invenção podem ser usadas para inibir o crescimento de microorganismos introduzindo-se um montante microbicidamente eficaz das composições no local sujeito ao ataque microbiano, em seu interior ou sobre ele. Locais adequados incluem, por exemplodorres de resfriamento; lavadores de ar; caldeiras; lamas minerais; tratamento de águas residuais; fontes ornamentais; filtração de osmose reversa; ultrafiltração; água de lastro; condensadores evaporativos; trocadores de calor; fluidos de processamento de polpa e papel; plásticos; emulsões; dispersões; tintas; látices; revestimentos como vernizes; produtos de construção, como mástiques, calafetagens, e selantes; adesivos de construção, como adesivos de cerâmica, adesivos para forro de carpete, e adesivos de laminação; adesivos industriais ou de consumo; produtos químicos fotográficos; fluidos de impressão; produtos domésticos, como produtos de limpeza para banheiro e cozinha; cosméticos; produtos de toalete; xampus; sabões; detergentes; produtos de limpeza industriais; polidores de piso; água de lavagem de roupa; fluidos para trabalhos com metal; lubrificantes de esteiras; fluidos hidráulicos; couro e produtos de couro; têxteis; produtos têxteis; madeira e produtos de madeira, como compensado, aglomerados de aparas, aglomerados de flocos, vigas laminadas, aglomerados de fibra orientada, e aglomerados de partículas; fluidos de processamento de petróleo; combustível; fluidos de campo de petróleo, como água de injeção, fluidos de fratura, e lamas de perfuração; preservação de auxiliar de agricultura; preservação de tensoativo; dispositivos médicos; preservação de reagente de diagnóstico; preservação de alimentos, como plástico ou papel de embrulho para alimentos; piscinas; e spas.

Preferivelmente, as composições microbicidas da presente invenção são usadas para inibir o crescimento de microorganismos em um local selecionado entre um ou mais de emulsões, dispersões, tintas, látices, produtos domésticos, cosméticos, produtos de toalete, xampus, sabões, detergentes e produtos de limpeza industriais. Em particular as composições microbicidas são úteis em emulsões, dispersões, tintas e látices.

Quando as composições sinergísticas da presente invenção são usadas em composições de cuidado pessoal, as composições formuladas podem também compreender um ou mais ingredientes selecionados entre agentes de absorção de radiação de UV, tensoativos, modificadores de reologia ou espessantes, fragrâncias, agentes de umidificação, umectantes, emolientes, agentes de condicionamento, emulsificantes, auxiliares anti-estática, pigmentos, corantes, tintas colorantes, antioxidantes, agentes de redução e agentes oxidantes. O montante específico das combinações sinergísticas necessárias para inibir ou controlar o crescimento de microorganismos em um local depende dos compostos particulares da combinação e do local particular a ser protegido. Tipicamente, o montante das combinações sinergísticas da presente invenção para controlar o crescimento de microorganismos em um local é suficiente se ele proporciona de 0,1 a 10 000 ppm de ingrediente ativo da mistura sinergística no local. É preferível que a mistura sinergística esteja presente no local em um montante de pelo menos 0,5 ppm, mais preferivelmente de pelo menos 1 ppm, mais preferivelmente de pelo menos 10 ppm e no máximo da preferência de pelo menos 50 ppm. É preferível que a mistura sinergística esteja presente no local em um montante de não mais que 5 000 ppm, mais preferivelmente de não mais que 3 000 ppm, mais preferivelmente de não mais que 1 000 ppm e no máximo da preferência de não mais que 500 ppm.

EXEMPLOS O sinergismo das combinações da presente invenção foi demonstrado testando-se uma larga faixa de concentrações e razões dos compostos.

Sinergismo foi determinado por um método industrialmente aceito descrito por Kull, F.C.; Eisman, P.C.; Sylwestrowicz, H.D. e Mayer, R.L., em Applied Microbiology 9:538-541 (1961), usando a razão determinada pela fórmula: Qa/QA + Qò/Qb = índice de sinergia ("SI") em que : Qa = concentração de composto A (primeiro componente) em ppm, agindo sozinho, que produziu um ponto final (MIC do Composto A).

Qa= concentração de composto A em ppm, na mistura, que produziu um ponto final.

Qb = concentração de composto B (segundo componente) em ppm, agindo sozinho, que produziu um ponto final (MIC do Composto A).

Qb = concentração de composto B em ppm, na mistura, que produziu um ponto final.

Quando a soma de Qa/QA e Qb/Qe é maior do que 1, é indicado antagonismo. Quando a soma é igual a um é indicada aditividade e quando é menos que 1 é demonstrado sinergismo. Quando menor o SI, maior a sinergia mostrada por aquela mistura particular. A concentração inibitória mínima (MIC) de um microbicida é a menor concentração testada em um conjunto específico de condições que impede o crescimento de microorganismos adicionados.

Testes de sinergia foram realizados usando ensaios de placa padrão de microtitulação com meio projetado para crescimento ótimo do microorganismo de teste. Meio de sal mínimo suplementado com 0,2 % de glicose e 0,1 % de extrato de levedura (meio M9GY) foi usado para teste de bactéria; Caldo de dextrose de batata (meio PDB (potato dextrose broth)) foi usado para testar levedura e mofo. Neste método, uma larga faixa de combinações de microbicidas foi testada realizando-se testes de MIC de alta resolução na presença de várias concentrações de MI. MICs de alta resolução foram determinados adicionando-se montantes variados de microbicida a uma coluna de uma placa de microtitulação e realizando subseqüentes diluições de dez vezes usando um sistema de manuseio de líquido automatizado que vai de 2 ppm a 10 000 ppm de ingrediente ativo. A sinergia das combinações da presente invenção foi determinada contra duas bactérias, Staphylococcus aureus (S. aureus -ATCC#6538) ou Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa—ATCC # 15442), uma levedura Candida albicans (C. albicans—ATCC 10231), e um mofo, Aspergillus Niger (A. Niger—ATCC 16404). As bactérias foram usadas em uma concentração de cerca de 5 x 106 bactérias por ml e a levedura e o mofo a 5 x 105 fungos por ml. Estes microorganismos são representativos de contaminantes naturais em muitas aplicações industriais e de consumo. As placas foram visualmente avaliadas quanto ao crescimento microbiano (turbidez) para determinar o MIC após vários tempos de incubação a 25°C (levedura e mofo) ou 30°C (bactérias).

Os resultados de teste para demonstração de sinergia das combinações de microbicida da presente invenção são mostrados abaixo nas tabelas. Em cada teste, o primeiro componente (A) foi MI e o Segundo Componente (B) foi DTBMA ou MBI. "NG" significa que nenhum crescimento foi observado. Cada tabela mostra as combinações específicas de MI e do segundo componente; resultados contra os microorganismos testados com tempos de incubação; a atividade no ponto final em ppm medida pelo MIC para MI sozinho (QA), para o segundo componente sozinho (Qb), para MI na mistura (Qa) e para o segundo componente na mistura (Qb); o valor de SI calculado; e a faixa de razões sinergísticas para cada combinação testada (MI/segundo componente ou A/B).

Resultados para DTBMA Resultados para MBI

Os resultados para DTBMA demonstram sinergia pelo menos para razões de MTDTBMA na faixa de 1:20 (15 ppm Mí:300 ppm DTBMA vs P. aeruginosa) a 375:1 (150 ppm MI:0,4 ppm DTBMA vs. C. albicans). Os resultados para MBI demonstram sinergia pelo menos para razões de MTMBI na faixa de 1:6 (10 ppm MI:60 ppm MBI vs. P. aeruginosa) a 750:1 (150 ppm MI:0,2 ppm MBI vs. C. albicans).

Dados de sinergia ampliados DTBMA vs P. aeruginosa 9027 em M9GY. MIC em 72 horas.

Qmi Qdtbma 25 1000 DTBMA vs S. aureus 6538 em M9GY. MIC em 24 horas.

Qmi Qdtbma 60 40 DTBMA vs C. albicans 10231 em PDB. MIC em 48 horas.

Qmi Qdtbma 175 40 DTBMA vs A. niger 16404 em PDB. MIC em 72 horas.

Qmi Qdtbma 400 1500 MBI vs Ρ. aeruginosa 9027 em M9GY. MIC em 72 horas. Qmi Qmbi 25 2000 MBI vs S. aureus 6538 em M9GY. MIC em 24 horas.

Qmi Qmbi ftn R MBI vs S. albicans 10231 em PDB. MIC em 48 horas.

Qmi Qmbi 175 8 MBI vs A. niger 16404 em PDB. MIC em 72 horas.

Qmi Qmbi 4ΠΠ 6Γ) Teste de combinações sinergísticas em tinta Uma formulação de tinta tendo pH de 8,5 - 8,8 foi preparada a partir de um ligante acrílico, espessante celulósico, caulim, aditivos para formulação e água. Cinqüenta gramas das amostras de tinta são inoculadas repetidamente com microorganismos isolados de tinta contaminada, com crescentes concentrações de inóculo. Este tratamento é realizado uma vez por semana. Seis dias após cada inoculação, os microorganismos sobreviventes são avaliados em cada amostra por aplicação em meio nutriente. Estas culturas são avaliadas após um tempo de incubação de até sete dias (a 27 ± 2°C e 85 - 95 % de umidade relativa atmosférica). Uma amostra não preservada do sistema a ser examinado é usada para avaliar a susceptibilidade ao crescimento de microorganismos. Cinco ciclos de inoculação são realizados levando a uma duração de teste de seis semanas. A escala de notas para avaliação do crescimento microbiano é a seguinte : 0 - nenhum crescimento 1 = ligeiro crescimento 2 = crescimento médio 3 = grande crescimento Os resultados são apresentados na tabela abaixo : REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Composição microbicida. caracterizada pelo fato de compreender; (a) pelo menos uma 2-alquiI-4-isotiazolin-3-ona não halogenada selecionada de 2-(C i -C4)aIquil-4-isotiazolin-3-onas não substituídas; e (b) 2,2’-dítiobis(N-metilbenzamida), em que a razão em peso dos componentes (a);(b) é de 375:1 a 1:20*

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida 2-alqui 1-4-isotiazoI in-3-ona não halogenada é 2-metil-4-isotiazolin-3-ona.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1» caracterizada pelo fato de que a referida razão em peso é de 100:1 a 1:20.

4. Composição de tinta» caracterizada pelo fato de compreender de 50 ppnt a 500 ppm de uma composição microbicida sinergística; a referida composição microbicida sinergística compreendendo: (a) 2-metil-4-isotiazolin-3-ona; e (b) 2,21-ditiobis (N-metilbenzamida); em que uma razão em peso dos componentes (a):(b) é de 375:1 a 1 ;6.