CN101868150A - 稳定的协同混合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及存贮稳定的、协同作用的组合物质，这些组合包括戊二醛(GDA)和2-甲基-2H-异噻唑-3-酮(甲基异噻唑啉酮，MIT)以及，适当时，2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇(溴硝丙二醇)和/或用于工业材料的保护的其他活性物质。

Description

稳定的协同混合物

技术领域

本发明涉及存贮稳定的、协同作用的组合，这些组合包括戊二醛(GDA)和2-甲基-2H-异噻唑-3-酮(甲基异噻唑啉酮，MIT)以及，适当时，2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇(溴硝丙二醇)和/或用于工业材料的保护的其他活性物质。

背景技术

早在1960年代就已知GDA作为抗微生物活性化合物(Gorman，S.P.，Scott，E.M.and Russel，A.D.，1980：Antimicrobial activity，usesand mechanism of action of glutaraldehyde.J.Appl.Bacteriol.48，161-90.)。典型地，GDA被用作按重量计2％至50％浓度的溶液，其溶液的pH＜7。在pH值大于7时，GDA逐渐趋于聚合，而且还显示出被称为“快速杀伤”的效果，这是为何GDA被频繁用作消毒剂和灭菌剂或还用作杀黏菌剂，并且在某种程度上更少有地用作防腐剂。

具有出色的抗微生物特性的另一杀微生物剂是MIT。通常，MIT与其他迅速作用的异噻唑啉酮如，像5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(氯甲基异噻唑啉酮，CMIT)或还有与溴硝丙二醇相结合。

包括GDA加CMIT以及MIT的杀微生物的混合物是已知的，并且被用于保护工业材料。因此，DE 3313689说明了包括GDA加CMIT以及MIT的混合物，这些混合物被用于冷却水系统的抗微生物处理并且用于造纸中的工艺水。

KR 2000015319A说明了包括GDA加CMIT以及MIT的协同混合物用于造纸中的用途并且用于节省工艺水。

JP 2002 370906A说明了包括GDA与MIT处于比例1∶1的混合物以及包括GDA、MIT和邻苯二醛的协同混合物。

然而上述现有技术的混合物均具有以下特征，由于形成降解产品，它们的存贮稳定性很低，这大大限制了它们的工业实用性，或者它们不会完全示出所希望的活性。

自JP 01272506已知的是为了稳定目的使用处于镁络合物的形式的CMIT和MIT混合物并且，适当时，加入溶剂，例如，像，乙二醇。

JP 03112908说明了包括处于一种镁络合物的形式的GDA加CMIT和MIT，以及还有聚乙二醇的稳定的杀微生物的溶液。

JP 05271015说明了GDA加CMIT和MIT的笼形物与1，1，6，6-四苯基-2，4-己二炔-1，6-二醇的混合物。

上述混合物和溶液均具有以下事实：它们的制备是复杂。

发明内容

因此存在着对提供杀微生物组合物一个需要，这些组合物的特征是具有GDA和异噻唑啉酮的有利的效果同时具有改进的存贮稳定性。

现已发现了包括GDA、MIT以及，适当时，CMIT的组合物，CMIT含量是基于CMIT与MIT的重量比从0至4％，并且GDA与MIT的重量比是至少1.1∶1，优选1.5∶1至50∶1，尤其优选2∶1至20∶1，并且非常尤其优选4∶1至20∶1。

此外已发现了根据本发明的包括GDA和MIT的组合物具有显著的协同效应，即，与所要求的用于单独组分的浓度相比，MIT和GDA(伴随使用时)能以低浓度使用。

除配方和参数的所提及的范围和优选的范围之外，本发明的范围还包括它们的任意组合，即使它们出于实践性的原因没有被全面明确地提及。

与现有技术相比，根据本发明的组合物的突出之处在于以下事实：它们是高效的并且是特别存贮稳定的杀微生物组合物。

这具有另外的优点：认为是CMIT所为的皮肤致敏的潜在性被非常明显降低了。

根据本发明的组合物出色地适合用作防腐剂用于工业材料。术语“工业材料”总体上，包括但不限于，以下技术材料和产品：

-涂料类、色料类、底层料以及其他涂覆材料

-淀粉溶液类和淀粉浆料类或其他基于淀粉的产品，如，像，印刷胶(printing gum)

-其他的如着色颜料(例如氧化铁颜料、碳黑颜料、二氧化钛颜料)原料的浆料或无机填充剂和颜料(如，高岭土、碳酸钙、石膏、膨润土、硅酸镁、蒙脱石、或滑石)的浆料。

-建筑化学的多种产品，如混凝土添加剂类，例如基于的那些糖浆(molasses)、木素磺酸盐或聚丙烯酸酯、沥青乳液或连接部的密封剂类的那些

-基于已知动物、植物或合成原料的胶类或粘合剂类

-基于例如聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、聚乙酸乙烯酯等的聚合物分散体

-用于工业和家用目的的洗涤剂类和清洁剂类

-矿物油类和矿物油产品(例如，像，柴油)

-用于金属加工的、基于包括矿物油的、半合成或合成的浓缩剂类冷却润滑剂类

-用于皮革、纺织品或光化学产业的辅助剂类

-化学工业的多种前体以及多种中间体(例如在染料生产和贮存中)

-墨类或不同类型的黑墨

-蜡和粘土的多种乳液。

优选地，这些工业材料是：

-淀粉溶液类和淀粉浆料类或其他基于淀粉的产品，例如，像，印刷胶

-其他原料如着色颜料(例如氧化铁颜料、碳黑颜料、二氧化钛颜料)的浆料或无机填充剂和颜料(如，高岭土、碳酸钙、石膏、膨润土、硅酸镁、蒙脱石、或滑石)的浆料类。

尤其优选地，这些工业材料是：

-无机填充剂和颜料(如，高岭土、碳酸钙、石膏、膨润土、硅酸镁、蒙脱石、或滑石)的浆料类。

根据本发明的组合物用于保护如上所述的工业材料；它们对于对抗细菌类、酵母类并且对抗粘性生物并且(在另外的杀真菌剂的存在下)此外还有对抗霉菌是特别有效的。

通过举例但不作为限制可提及以下的微生物：

链格孢霉属如细链孢霉、曲霉属如黑曲霉、毛壳菌属如球毛壳菌、镰孢霉属如茄病镰刀菌、香菇属如虎皮香菇、青霉属如灰绿青霉菌；

产碱菌属如粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)，芽胞杆菌属如枯草杆菌、埃希氏菌属如大肠杆菌，假单孢菌属如铜绿假单胞菌或荧光假单胞菌、葡萄球菌属如金黄色葡萄球菌；

假丝酵母属如白色念珠菌、地酶属如白地酶，红酵母属如深红类酵母菌。

为了进一步改进根据本发明的组合物的杀生物活性并且加宽作用谱，根据本发明的组合物此外还可包括一种或多种活性物质，这些活性物质是选自以下的组：

溴硝丙二醇、苯并异噻唑啉-3-酮、苄基半缩甲醛、四羟甲基乙炔二脲(TMAD)、1，3-双(羟甲基)-5，5-二甲基咪唑烷-2，4-二酮(DMDMH)

对氯间甲酚、二羟甲基脲-1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷、2，2-二溴-3-次氨基丙酰胺、乙二醇半缩甲醛、乙二醇双半缩甲醛、N-羟甲基脲、2-苯氧乙醇、苯氧丙醇、邻苯基苯酚、氯苄酚(chlorophene)、季铵盐类如，像N-烷基-N，N-二甲基苄基氯化铵、以及亚丙基-2-甲基异噻唑啉酮-3-酮。

在本发明的另一个实施方案中，根据本发明的组合物进一步包括一种或多种杀真菌剂以达到一个附加的杀真菌的效果。优选的杀真菌剂是选自下组：

4，5-二氯-2-正辛基异噻唑啉-3-酮、丁基氨基甲酸碘代炔丙酯、2-正辛基异噻唑啉-3-酮、噻苯达唑、多菌灵、吡啶硫酮锌、以及吡啶硫酮钠。

根据本发明的组合物的使用的浓度以及GDA和MIT与另外的活性物质(这些是任选地存在)的比例取决于将受控的微生物的性质和丰度、取决于初始微生物负荷量、以及取决于将受保护的材料的组成。在实践中使用组合物之前，对于具体用途的最佳的施用比例可以按一种简单的方式通过实验室试验系列以对于本领域普通技术人员充分熟知的方式来确定。

通常，MIT的工业生产还总产生少量的CMIT作为一种副产物，少量的CMIT可以总是存在于组合物中，而不会对这些组合物的稳定性和活性产生任何显著的影响。

根据本发明的组合物可以因此包括基于MIT(它也是存在的)的量的重量的0和4％之间的CMIT，优选从0至2％，尤其优选从0至1％并且极其优选从0至0.5％的CMIT。

GDA和MIT在浓缩剂或配制品中的总量可以在一个宽的范围内变化。总体上，GDA和MIT的总量是按重量计从1％至80％，优选按重量计从2％至70％并且尤其优选按重量计从5％至60％。

根据本发明的组合物优选是水性的并且可另外包括多元醇从而进一步改进贮存稳定性。多元醇类是乙二醇类例如，像二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、具有分子量从200至10000的聚乙二醇类、二丙二醇、二缩三丙二醇、或具有分子量从200至10000的聚丙二醇。

根据本发明的另外的活性物质(这些活性物质任选地用在这些组合物中)的量可在一个宽的范围内变化并且很大程度上取决于活性物质的性质以及取决于将受保护的培养基。总体上，它可按重量计在0.2％与30％之间，优选按重量计在0.5％与25％之间并且尤其优选按重量计在1％与20％之间。

此外，本发明还包括用根据本发明的组合物处理的工业材料。

总体上，为了保护的目的，这些工业培养基包括2ppm至2000ppm的GDA和0.5ppm至500ppm的MIT，同时保持在开始时所说明的比例，优选5ppm至1500ppm的GDA和1ppm至300ppm的MIT，并且尤其优选10ppm至1000ppm的GDA和2ppm至200ppm的MIT。

此外，本发明包括用于具有工业材料的抗微生物设备的一种方法，其特征在于工业材料是用根据本发明的一种组合物处理的。

在另外方面，本发明包括GDA和MIT用于制备根据本发明的组合物的用途，以及根据本发明的组合物用于保护工业材料的用途。

与现有技术相比，根据本发明的组合物的突出之处在于以下事实：它们是高效的并且作为杀微生物组合物是特别存贮稳定的。

具体实施方式

实例

1生物实例

该协同作用是根据Kull等人(F.C.Kull，P.C.Eismann，H.D.Sylvestrowicz，R.L.Mayer，Applied Microbiology 9，538 to 541，1961)说明的方法来确定的。适用以下的关系：

$\mathrm{Qa}\×\frac{\mathrm{MIC}(A+B)}{\mathrm{MIC}\left(A\right)}\⊕\mathrm{Qb}\×\frac{\mathrm{MIC}(A+B)}{\mathrm{MIC}\left(B\right)}=\mathrm{SI}$

Qa＝物质A的量

Qb＝物质B的量

MIC(A)＝防止微生物生长的物质A的浓度

MIC(B)＝防止微生物生长的物质B的浓度

MIC(A+B)＝防止微生物生长的物质A+B的浓度

SI＝协同指数，其中SI＝1意味着相加作用

SI＞1意味着拮抗作用

SI＜1意味着协同作用。

实例1：

对不同浓度的GDA和MIT以及上述这两种活性物质的混合物进行了对抗细菌荧光假单胞菌的试验。培育在Landy基本培养基中在pH 7和26℃下进行。对在不同活性物质浓度下的荧光假单胞菌的生长与在没有活性物质下的生长进行比较。不再检测到生长的最低浓度被称为最小抑制浓度(MIC)。

活性物质	混合比率	MIC[ppm]	SI
				GDA		20
GDA∶MIT	1∶1(用于比较)	5	0.63
				GDA∶MIT	3∶2	5	0.55
GDA∶MIT	4∶1	10	0.40

活性物质	混合比率	MIC[ppm]	SI
				MIT		5

所测定的指数数据表明根据本发明的GDA和MIT的组合示出了特别显著地协同作用。

实例2：

对不同浓度的GDA和MIT以及上述这两种活性物质的混合物进行了对抗细菌荧光假单胞菌的试验。培育在Landy基本培养基中在pH 9和26℃下进行。对在这些不同活性物质浓度下的荧光假单胞菌的生长与在没有活性物质下的生长进行比较。不再检测到的生长的最低浓度被称为最小抑制浓度(MIC)。

活性物质	混合比率	MIC[ppm]	SI
				GDA		50
GDA∶MIT	1∶1(用于比较)	5	0.18
				GDA∶MIT	3∶2	5	0.16
GDA∶MIT	4∶1	10	0.13
				MIT		20

所测定的指数数据表明根据本发明的GDA和MIT的组合示出了特别显著地协同作用。

实例3：

对不同浓度的GDA和MIT以及上述这两种活性物质的混合物进行了对抗细菌棒状杆菌的试验。培育在Landy基本培养基中在pH9和26℃下进行。对在这些不同活性物质浓度下的棒状杆菌的生长与在没有活性物质下的生长进行比较。不再检测到的生长的最低浓度被称为最小抑制浓度(MIC)。

活性物质	混合比率	MIC[ppm]	SI
				GDA		10
GDA∶MIT	1∶1(用于比较)	5	0.75
				GDA∶MIT	3∶2	5	0.70
GDA∶MIT	4∶1	5	0.60

活性物质	混合比率	MIC[ppm]	SI
				GDA∶MIT	16∶1	5	0.59
MIT		5

所测定的指数数据表明根据本发明的GDA和MIT的组合示出了特别显著地协同作用。

实例4：

对不同浓度的GDA和MIT以及上述这两种活性物质的混合物进行了对抗酵母深红类酵母菌的试验。培育在麦芽汁液体培养基中在26℃下进行。对在这些不同活性物质浓度下的深红类酵母菌的生长与在没有活性物质下的生长进行比较。不再检测到的生长的最低浓度被称为最小抑制浓度(MIC)。

活性物质	混合比率	MIC[ppm]	SI
				GDA		100
GDA∶MIT	1∶1(用于比较)	50	0.75
				GDA∶MIT	3∶2	50	0.70
GDA∶MIT	4∶1	50	0.60
				MIT		50

所测定的指数数据表明根据本发明的GDA和MIT的组合示出了特别显著地协同作用。

II化学实例

实例5

将78g的蒸馏水、4.77g的Kordek 573F(包括50％的甲基异噻唑啉酮)以及76.9g的Preventol GDA 50(包括50％的戊二醛)相互混合，在40℃下贮存并且待1个月和2个月之后进行分析检测。

实例6

将76.9g的蒸馏水、3.58g的Kordek 573F(包括50％的甲基异噻唑啉酮)以及81.50g的Preventol GDA 50(包括50％的戊二醛)和18.0g溴硝丙二醇的相互混合，在40℃下贮存并且待1个月和2个月之后进行分析检测。

实例7

将76.9g的蒸馏水、5.37g的Kordek 573F(包括50％的甲基异噻唑啉酮)以及Preventol GDA 50(包括50％的戊二醛)和18.0g溴硝丙二醇的相互混合，在40℃下贮存并且待1个月和2个月之后进行分析检测。

实例8

将76.9g的蒸馏水、7.16g的Kordek 573F(包括50％的甲基异噻唑啉酮)以及78.0g的Preventol GDA 50(包括50％的戊二醛)和18.0g溴硝丙二醇的相互混合，在40℃下存贮并且待1个月和2个月之后进行分析检测。

对比实验

将76.9g的Preventol GDA 50(包括50％的戊二醛)、10.8g的Kathon 39FG(包括24.3％的氯甲基异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮的无盐混合物)以及72.3g的水相互混合，在40℃下存贮并且待1个月和2个月的规定时间之后进行分析检测。

Claims (12)

1.一种组合物，该组合物包括戊二醛(GDA)、2-甲基-2H-异噻唑-3-酮(MIT)以及，适当时，5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)，其中该CMIT的含量基于CMIT与MIT的重量比是从0至4％并且GDA与MIT的重量比是至少1.1∶1。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于它包括，作为进一步的组分，一种或多种选自下组的活性物质：

溴硝丙二醇、苯并异噻唑啉-3-酮、苄基半缩甲醛、四羟甲基乙炔二脲(TMAD)、1，3-双(羟甲基)-5，5-二甲基咪唑烷-2，4-二酮(DMDMH)、对氯间甲酚、二羟甲基脲-1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷、2，2-二溴-3-次氨基丙酰胺、乙二醇半缩甲醛、乙二醇双半缩甲醛、N-羟甲基脲、2-苯氧乙醇、苯氧丙醇、邻苯基苯酚、氯苄酚、季铵盐类，例如像N-烷基-N，N-二甲基苄基氯化铵、以及亚丙基-2-甲基异噻唑啉酮-3-酮。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于它包括作为进一步的组分的一种或多种杀真菌剂。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的组合物，其特征在于它包括基于总量按重量计1％至80％的GDA和MIT。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的组合物，其特征在于它包括作为进一步的组分的多元醇类。

6.一种保护工业材料的方法，其特征在于这些工业材料是用根据权利要求1至5中的任一项所述的一种组合物进行处理的。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于其这些工业材料是：

-涂料、色料、底层料以及其他涂覆材料类

-淀粉溶液类以及淀粉浆料类或其他的基于淀粉的产品

-颜料的或无机填充剂与颜料的浆料类

-建筑化学产品，如混凝土添加剂类，

-基于已知动物、植物或合成原料的胶类或粘合剂类

-基于聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯丁二烯、聚乙酸乙烯酯的聚合物分散体类

-用于工业和家用目的的洗涤剂类和清洁剂类

-矿物油类以及矿物油产品

-用于金属加工的、基于包括矿物油的、半合成或合成的浓缩剂的冷却润滑剂类

-用于皮革、纺织品或光化学产业的辅助剂类

-化学工业的多种前体以及多种中间体

-墨类或不同类型的黑墨

-蜡和粘土的乳液类。

8.一种工业材料，该工业材料是用如权利要求1至5中的任一项所述的一种组合物进行处理的。

9.GDA和MIT用于制备如权利要求1至5中的任一项所述的组合物的用途。

10.如权利要求1至5中的任一项所述的组合物作为防腐剂用于工业材料的用途。

11.一种控制细菌类、酵母类、黏液生物类以及霉菌类的方法，其特征在于使这些细菌类、酵母类、黏液生物类以及霉菌类与根据权利要求1至5中的任一项所述的一种组合物进行接触。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，这些细菌类、酵母类、粘液生物类以及真菌是：链格孢霉属、曲霉属、毛壳菌属、镰孢霉属、香菇属、青霉属、产碱菌属、芽胞杆菌属、埃希氏菌属、假单孢菌属、葡萄球菌属、假丝酵母属、、或者红酵母属。