CN102428037A - 卤化酰胺杀生物化合物和用于处理接近中性至高ph的水体系的方法 - Google Patents

Abstract

提供用于控制水体系中的微生物的方法，所述方法包括将水体系用有效量的式(I)化合物处理，其中X是卤素；并且R和R¹分别是羟烷基和氰基基团(-C≡N)，或R和R¹分别是氢和式的酰氨基基团，其中水体系的pH为5以上。

Description

卤化酰胺杀生物化合物和用于处理接近中性至高PH的水体系的方法

相关申请的交叉援引 

本申请要求2009年5月18日递交的美国临时申请系列号61/179,157的权益，其通过援引以其全部内容在此加入。 

发明领域

本发明涉及杀生物化合物和用于控制pH为5以上的水体系中的微生物的方法。 

发明背景 

水体系向藻类，细菌，病毒，真菌，和其他病原体提供富饶的繁殖场所。微生物污染可产生各种问题，包括美学不悦如粘性绿水，严重健康危险如真菌，细菌，或病毒感染，和设备的堵塞或腐蚀。 

对微生物污染敏感的水体系的生物淤积典型地通过使用杀生物剂而控制。例如，2，2-二溴-3-次氨基丙酰胺(″DBNPA″)是一种特别理想的市售杀生物剂，因为它是一种对广谱微生物具有效力的快速作用的低成本材料。 

但是，已知水体系中的各种物理和/或化学条件可导致杀生物剂的过早失活，因此使得杀生物剂在已实现所需微生物控制之前基本上变得失效。例如，尽管DBNPA在酸性条件下稳定，它在中性至碱性溶液中经历快速水解降解。其消失速率在从pH 6，基本上中性，变化至pH 8.9，稍微碱性时增加约450倍。参见，Exner等，J.Agr.Food.Chem.，1973，21(5)，838-842(″Exner″)。在pH 8，DBNPA的半衰期是2小时。(Exner，表1)。在pH 11.3，其半衰期是仅25sec，基本上瞬时降解。(Exner，第839页，左栏)。因此，DBNPA不是一种用于非酸性水体系的有吸引力的杀生物剂。 

提供快速作用的，持续久的，并且在经受水体系中的失活条件，如增 加的pH时稳定的用于处理水体系的杀生物剂，将是本领域的一个显著进步。 

发明概述 

一方面，本发明提供了一种用于控制pH为5以上的水体系中的微生物的方法。所述方法包括将水体系用有效量的式I化合物处理： 

其中X，R和R¹如本文所定义。 

另一方面，本发明提供杀生物化合物。该化合物是式(II)的化合物： 

其中X和R²如本文所定义。 

附图简述 

图1说明本发明化合物在丙烯酸聚合物乳液中的杀生物活性。 

图2比较了本发明化合物相比于商业化合物在丙烯酸聚合物乳液中的杀生物活性。 

图3和4说明本发明化合物在高岭土中的杀生物活性。 

图5说明本发明化合物在碳酸钙淤浆中的杀生物活性。 

图6和7比较了本发明化合物相比于商业化合物在碳酸钙淤浆中的杀生物活性。 

发明详述 

如上所述，本发明一方面涉及用于控制pH为5以上的水体系中的微生物的方法。所述方法包括将这种水体系用有效量的式(I)化合物处理。本 发明人已经意外发现，式(I)化合物相比于包括商业化合物DBNPA在内的其他的杀生物剂更耐受在接近中性-至-碱性pH下的水解。例如，以下实施例说明，在pH 6.9(和30℃的温度)，2，2-二溴丙二酰胺(DBMAL)，即本发明的一种示例性化合物，明显比DBNPA(一种对比杀生物剂)更稳定。在96小时内没有捡出DBMAL损失，而84％的DBNPA在该相同时间范围内在相同条件下损失。 

式(I)化合物具有以下化学结构： 

其中X是卤素；并且R和R¹分别是羟烷基和氰基基团(-C≡N)，或R和R¹分别是氢和下式的酰氨基基团： 

优选地，式I化合物中的X是溴，氯，或碘，更优选它是溴。 

优选的式(I)化合物是2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺。 

进一步优选的式(I)化合物是2，2-二溴丙二酰胺。术语″2，2-二溴丙二酰胺″是指下式的化合物： 

式(I)化合物可由本领域熟练技术人员使用熟知的文献技术制备。 

式I化合物可用于控制pH为5以上的水体系中的微生物。这些水体系包括，但不限于冷却塔水，金属加工流体，油气田注入或压裂或所产生的水或流体，油气田水基流体，纸和纸浆厂工艺水，油气田操作体系，油气田传输体系，油气田分离和储存体系，空气洗涤器(air washers)，沸水，废水，压舱水，过滤体系，油漆，聚合物乳液，涂料，水基淤浆和分散颜 料，粘合剂，墨，胶带填缝料，家用和个人护理品，或用于鞣革场合的水基流体。优选的水体系是金属加工流体，冷却塔水，纸和纸浆厂工艺水，膜-基过滤体系，聚合物乳液和水基矿物淤浆，如高岭土，和碳酸钙淤浆。 

代表性膜-基过滤体系包括包含一种或多种半透膜的那些，包括但不限于：微过滤，超滤，纳米过滤，反渗透和离子-交换膜。可应用的体系包括：包含单一种类的膜(如微过滤)的那些和包含多种类型的膜(如超滤和反渗透)的那些。例如，膜-基过滤体系可包含上游微过滤或超滤膜和下游纳米过滤或反渗透膜。 

可以将主题杀生物化合物在过滤之前加入到进料溶液中(如加入到含有所要处理的进料溶液的储存罐或池中)或在过滤过程中加入(如在过滤过程中被计量到加压的进料溶液中)。另外，可以将该主题杀生物化合物加入到接触膜的清洁或储存溶液中。就本说明书而言，接触体系的膜的任何水溶液(如原进料水，清洁溶液，膜储存溶液，等)被称作“进料溶液”。 

当用于具有微或超滤和纳米过滤或反渗透膜两者的体系内时，该主题杀生物化合物向每种膜(如上游和下游膜两者)提供杀生物作用。可以选择膜和操作条件使得：进料溶液中的大多数该主题杀生物化合物渗透(即经过)微过滤和超滤膜并且被纳米过滤和反渗透膜拒绝(即浓缩)。 

在一些场合中，如在生产饮用水时，可能有利的是选择膜和操作条件成使得：低于5％并且更优选低于1％的主题杀生物化合物进入到渗透溶液中。 

被一种或多种膜拒绝的那部分杀生物化合物可从浓缩物物流中回收并再循环用于随后的处理(如引导回到储存罐或在进来的进料内计量)。杀生物化合物的再循环可以是间歇或连续工艺的一部分。当主题杀生物化合物被加入到清洁溶液中时，该体系内的膜可被静态浸在溶液中或该溶液可流过膜。在后一种情况下，溶液优选被再循环至储存罐。在任何情况下，间歇清洁操作优选持续低于24小时。 

在许多膜-基过滤体系中，进料溶液的pH是至少7，通常至少8并且在一些实施方案中，进料溶液的pH被增加至至少9，并且在其他实施方案中，至少10。这些膜-基体系的实例描述于US 6,537,456和US 7,442,309中。另外，许多体系的膜通常用pH值已被增加至至少11并且在一些实施 方案至少12的进料溶液清洁或与其一起储存。不同于DBNPA(例如描述于WO 2008/091453)，主题杀生物化合物在这些中性和碱性条件下保持有效。因此，主题杀生物化合物可被加入到与膜-基过滤体系一起使用的较宽范围的进料溶液(如pH调节的水性进料，水性清洁溶液，水性储存溶液)。 

含有半透膜的组件也可在包含主题杀生物化合物之一的水溶液的存在下储存超过一周。组件和杀生物溶液可被包含在袋或罐中。备选地，在不使用过滤体系时的时间过程中，组件可被储存在过滤体系内，与主题杀生物化合物接触。 

用于这些体系的膜的种类不特别受限并且包括平片，管状和中空纤维。一种优选种类的膜包括常用于纳米过滤和反渗透场合的薄-膜复合材料聚酰胺膜，例如通常描述于US 4,277,344；US 2007/0251883；和US 2008/0185332中。这些纳米过滤和/或反渗透膜通常作为平片提供成螺旋盘绕构型。微过滤和超滤膜的非限定性实例包括由包括聚砜，聚醚砜，聚酰胺，聚丙烯和聚偏二氟乙烯在内的各种材料制成的多孔膜。这些微和超滤膜通常作为中空纤维提供。 

如所示，其中使用本发明化合物的水体系的pH具有5以上的pH。在一些实施方案中，pH是6以上。在一些实施方案中，pH是7以上。在进一步其他实施方案，pH是8以上。 

本领域普通技术人员无需过度实验就可以容易地确定式I化合物应该用于任何特定场合的有效量。例如，按重量计1至1000ppm，或5至500ppm，或5至100ppm的量一般是合适的。为了进一步说明，对于冷却塔水，杀生物化合物的典型活性剂剂量是5ppm至50ppm，或10ppm至25ppm，一周两次或根据需要，例如取决于包括生物污染，化学水添加剂，pH，温度，盐度等条件。为了另外说明，对于金属加工流体，杀生物化合物的典型活性剂剂量是20ppm至100ppm，或30ppm至50ppm并且频率为一周两次或根据需要，取决于生物污染的程度。 

式I化合物可与其他添加剂一起用于水体系，所述其他添加剂例如但不限于，表面活性剂，离子/非离子聚合物和结垢和腐蚀抑制剂，氧清除剂，和/或其他的杀生物剂。 

式I化合物可用于控制各种各样的微生物。在一个实施方案中，微生 物是军团菌(Logionella)种的细菌，包括存在于阿米巴(amoeba)内的军团菌(Logionella)。该军团菌(Logionella)实施方案的一种优选的杀生物剂是2，2-二溴丙二酰胺。 

军团菌(Logionella)已被认为是统称军团菌病的军团病和庞蒂亚克热的成因。军团菌病的许多发作已被归因于提供感染剂量的蒸发冷却体系。军团菌(Logionella)具有相对独特以下的存活能力：寄生并存在于阿米巴内，最终溶解其宿主细胞，从而以成熟的感染形式出现。该机理已被提出是军团菌(Logionella)成员在自然和人造水体系中扩增和其致病力增加的主要原因。非常需要一种可有效地控制军团菌(Logionella)，包括通过经过阿米巴的传代而变得更致病的军团菌(Logionella)种的形式的杀生物剂。如实施例所示，式I化合物如2，2-二溴丙二酰胺对于这种细菌控制是有效的。 

第二方面，本发明提供了可作为杀生物剂用于控制微生物的新型化合物。该化合物是式II的化合物： 

其中X是卤素并且R²是羟烷基。 

在一个实施方案中，式(II)化合物中的X是溴。 

在一个实施方案中，R²是羟丙基。 

在一个实施方案中，所述化合物是2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺。 

本文所述的化合物意外地比包括商业化合物DBNPA在内的其他杀生物剂耐受在接近中性-至-碱性pH下的水解。该化合物因此比目前已知的杀生物剂可用于控制较宽范围的水体系，并且因此代表了该工业的一个显著进步。 

就本说明书而言，″微生物″是指细菌，藻类，和病毒。词语″控制″和″控制的″应该被宽泛地理解为，其含义包括，但不限于，抑制微生物的生长或繁殖，杀死微生物，灭菌，和/或防腐。 

″羟烷基″是指含有1至6个碳原子并且用羟基基团取代的烷基基团 (即，直和支链脂族基团)。实例包括，但不限于，羟甲基，羟乙基，2-羟丙基，3-羟丙基等。 

″卤素″是指氟，氯，溴，或碘。 

除非另有所指，本文所用的比率，百分数，份数等以重量计。 

以下实施例用于说明本发明，但无意于限定其范围。 

实施例

以下组合物在实施例中评估： 

2，2-二溴-3-次氨基丙酰胺(″DBNPA″)得自陶氏化学公司(Dow Chemical Company)。 

2，2-二溴丙二酰胺(″DBMAL″)得自Johnson Mathey。 

2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺(″DBCHA″)如实施例1所示制备。 

CMIT/MIT(5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)得自陶氏化学公司。 

戊二醛得自陶氏化学公司。 

二辛基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵得自Lonza Inc。 

1-溴-3-氯-5，5-二甲基乙内酰脲(″BCDMH″)得自Lonza Inc.。 

三嗪(1，3，5-三乙基六氢-1，3，5-三嗪)得自Clariant公司。 

实施例1 

2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺(DBCHA)的制备

将0.1摩尔的3-氨基-1-丙醇(7.51克)加入到0.1摩尔氰基乙酸甲酯(10.1克)在甲醇(40克)中的溶液中。将混合物搅拌并且加热至60℃，历时30分钟。将甲醇溶剂从反应产物中真空汽提。无需任何必要的进一步纯化，将反应产物溶解在水中，并且与0.1摩尔的溴(16.0克)和0.03摩尔的溴酸钠(5.0克)反应。反应温度保持低于30℃。在溴和溴酸钠加入完成之后，将反应混合物搅拌30分钟，然后用稀氢氧化钠中和至pH 3至4。产率是0.09摩尔的2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺(28克)。 

实施例2 

对水解的稳定性：DBMAL和DBNPA的比较

在三种不同pH下制备DBMAL和DBNPA的稀溶液(低于0.5重量％)。pH通过使用标准缓冲剂溶液被设定并且保持在pH 6.9，8.0和9.0。然后保持这些溶液在或-1℃或30℃的恒定温度。定期地，等分试样用HPLC分析以确定剩余的DBMAL或DBNPA的水平。结果在表1中给出。 

表1. 

表1显示，即使在接近中性条件(pH＝6.9)和30℃的温度，DBMAL明显比DBNPA(一种对比杀生物剂)更稳定。在96小时内没有捡出DBMAL损失，而84％的DBNPA在该相同时间范围内在相同条件下损失。 

实施例3 

在冷却塔水中的效力：DBMAL和DBNPA的比较

将DBMAL和DBNPA以50ppm，25ppm和12.5ppm的最终活性剂 浓度加入到含有约10⁷CFU/mL细菌的在125ml烧瓶中的50ml冷却塔水样品(在约pH 8.3)中。没有杀生物剂的相同污染的冷却塔水样品用作对照。将混合物在30℃在振荡(175RPM)下温育96小时。在加入杀生物剂之后1小时，3小时，24小时，48小时，72小时和96小时，混合物中的活细菌使用系列稀释方法计数。从取样之后24小时开始，将混合物用分离自冷却水样品的约106CFU/mL细菌再接种。表2给出了DBMAL和DBNPA在不同时间点下的效力，以细菌数的减少表示。所给出的数是细菌计数的对数(底数10)换算值。 

表2.DBMAL和DBNPA对冷却塔水中的细菌的杀生物效力的比较 

^*对比例 

如表2所示，DBMAL相比于对比化合物DBNPA具有相对较慢的杀死作用，但DBMAL的有效性(＞3log₁₀杀死)在50ppm和25ppm的相同活性剂浓度下比DBNPA的有效性持续多2天，并在12.5ppm的相同活性剂浓度下比DBNPA的有效性持续多1天。 

实施例4 

在冷却塔水中的效力：DBMAL和其他杀生物剂的比较

将无菌人造冷却塔水(0.2203g CaCl₂，0.1847g MgSO₄，和0.2033g NaHCO₃，在1L水中，约pH 8.5)用现场分离细菌(field isolated bacteria)以约10⁷CFU/mL的浓度污染。该污染水的等分试样随后用八种剂量水平的DBMAL和五种在冷却水场合的其他常用杀生物剂处理。没有杀生物剂的相同污染的水样品用作对照。在30℃温育1小时，3小时，24小时，48小时，72小时和96小时之后，等分试样中的有效(valid)细菌使用连续稀释方法计数。从取样之后24小时开始，所有水样品用约10⁶CFU/mL细菌再接种。表3比较了六种杀生物剂在不同时间点下的效力，以细菌log₁₀减少值表示。DBMAL在该对比研究中表现出高而持续久的效力。 

表3.六种杀生物剂对分离自冷却塔水的细菌的杀生物效力的比较 

^*对比例 

实施例5 

在金属加工流体中的效力：DBMAL和其他杀生物剂的比较

将半合成金属加工流体(MWF)(55.35％去离子水，20.00％油，15％磺酸钠，4％ALKATERGE^TM T-IV(表面活性剂)，3％油酸，2％乙二醇醚，0.65％AMP^TM-95(中和胺))用现场分离细菌以约10⁶CFU/mL的浓度污染。将该污染MWF的等分试样用四种杀生物剂在8种剂量水平下处理。没有杀生物剂的相同污染的MWF样品用作对照。在室温温育2小时，4小时，24小时，48小时，72小时和96小时之后，等分试样中的活细菌使用连续稀释 方法计数。表4给出了DBMAL和三种其他杀生物剂对MWF中的细菌的效力。同样，DBMAL在该研究中表现出高而持续久的效力。在该实施例中不进行现场分离物的再接种。 

表4.四种杀生物剂对分离自现场的细菌的杀生物效力的比较 

^*对比例 

实施例6 

杀菌效力：与DBNPA比较的DBMAL和DBCHA

制备无菌合成盐水并将其用绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC 10145以约10⁷CFU/mL温育。所制备的合成水含有(在1升去离子水中)以下：CaCl₂，0.2203g；MgSO₄，0.1847g；和NaHCO₃，0.2033g。合成冷却水的最终pH被调节至8.5。细胞悬浮液的等分试样随后用杀生物剂在所选的剂量水平下处理。没有杀生物剂的相同污染的水样品用作对照。在37℃温育不同时间间隔之后，存活细菌的数量使用连续稀释方法计数。在温育24小时之后，所有细胞悬浮液用绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC 10145以～10⁶CFU/mL再接种。 

DBMAL(本发明)，DBCHA(本发明)和DBNPA(对比)的效力结果在表5中给出。数据被表示为在每个温育期之后用于实现水样品中的3log₁₀细菌减少所需的剂量。 

表5.第3组DBMAL衍生物在不同接触时间间隔下对绿脓假单胞菌(P.aeruginosa)ATCC 10145的杀菌效力 

^*对比例。 

DBMAL的杀菌效力的开始比DBNPA的杀菌效力稍晚，但其效力随着时间而增加且在48小时温育之后且用绿脓假单胞菌(P.aeruginosa)细胞再挑战时优于DBNPA。DBCHA相比于DBNPA也具有较好的长期效力。 

实施例7 

阿米巴扩增的军团菌(Logionella)的控制

因为军团菌(Logionella)在自然和人造体系如冷却塔中通过经过阿米巴的传代而扩增，因此这些以阿米巴为生的军团菌(Logionella)的根除更加重要和相关。该实施例在评估合适的杀生物剂时使用以阿米巴(多噬棘阿米巴(Acanthamoeba polypohaga))为生的嗜肺军团菌嗜肺亚种(Legionella pneumophila)(AfLp)。 

使军团菌(Logionella)在阿米巴内部从低感染复数(1个军团菌(Logionella)比100个阿米巴细胞)起始感染和生长。将这样的传代重复一次或多次以确立更致病的形式作为其占优势的生理机能，然后暴露于各种浓度的杀生物剂中。评估在暴露2和24小时之后进行。杀生物剂的合适中和在计数幸存者之前进行。下表6比较了各种杀生物剂对AfLp和游离的(free)正常生长的军团菌(Logionella)细胞的有效性。 

表6 

DDAC＝二癸基二甲基氯化铵 

数据显示，对所测试的每种杀生物剂，杀死AfLp所需的量大于杀死游离军团菌(Logionella)所需的量。但是，军团菌(Logionella)控制所需的DBMAL量明显低于对于包括DBNPA在内的其他被测试杀生物剂所需的那些量。这是一个意想不到且惊人的发现。提供6log杀死所需的DBMAL水平仅是在相应时间点下用于控制游离细胞所需的水平的约两倍。DBMAL相比其他的常用杀生物剂提供了一种在低剂量下控制更致病形式的AfLp的手段。 

实施例8 

聚合物乳液的防腐

将通用丙烯酸聚合物乳液(49.9％[w/v]固体，pH 8.2)的样品用近似相等数量(约1x 10⁶/ml)的绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)接种。细胞接种体通过剧烈搅拌均匀地分散在乳液样品中。样品随后被取样以测定起始接种体尺寸。丙烯酸聚合物乳 液随后用所选浓度的DBMAL(2.5至500ppm[或mg/l])变更。杀生物剂-处理过的乳液在室温(约23℃)下在用于提供轻度振荡的摇动平台上温育。用于计数存活细菌的样品在2、24和48小时温育之后收集，逐次地在磷酸盐缓冲盐水中稀释，并且制板(plated)到Tryptic Soy Agar(TSA)板上。 

实验1.

结果.如图1中所示，在2小时接触时间之后收集的样品在几乎500ppm DBMAL的存在下具有相对未变的细菌计数。在24小时接触时间之后得到的板计数表现出清晰的剂量响应关系。48小时接触时间样品说明，杀生物剂在整个研究过程中继续抑制试验生物。在用最高200ppm处理的样品中，存活细菌的数量的几乎线性下降表明，DBMAL在乳液中稳定。 

实验2.

在该研究中，一组丙烯酸聚合物乳液样品如上所述制备并用DBMAL(0至50ppm)处理，并且第二组用DBNPA(0至50ppm)处理。在48小时接触时间之后，收集样品用于板计数。 

结果.如图2所示，DBMAL和DBNPA处理都造成细菌计数的下降；板计数的下降与所加入的杀生物剂的浓度正相关。在所测试的所有浓度下，DBMAL比DBNPA更有效。 

实施例9 

矿物淤浆的防腐

实验1：DBMAL在高岭土中的效力.

两种高岭土淤浆样品(Kaolux HS[比2微米更细的颗粒尺寸，83.4％；64.9％固体；pH 6.6]和Kaogloss[比2微米更细的颗粒尺寸，90.7％；70.1％固体；pH 6.3])得自美国乔治亚州Sandersville的Thiele Kaolin Company。将两种淤浆的样品用四种细菌种(描述于实施例8)接种，取样以确认细菌群的起始尺寸，并用所选浓度的DBMAL处理。用于细菌计数的样品在24小时和48小时温育期之后收集。 

结果.用DBMAL处理的被接种到Kaolux样品中的细菌对杀生物活性 剂的存在敏感，并且该响应是浓度依赖性的。例如，如图3中所示，在不存在DBMAL的情况下，在48小时研究过程中存在约一个数量级的增加。但是，在用100ppm至150ppm处理的淤浆中，活细菌的数量在48小时接触时间之后稍微下降。175ppm DBMAL的浓度造成约一个数量级的下降。更高浓度的DBMAL造成至少五个数量级的下降。 

Kaogloss.Kaogloss样品如上所述用DBMAL处理并在24小时和48小时接触时间之后取样。结果(参见图4)类似于用Kaolux所得到的那些，只是杀生物剂对24小时接触时间之后细菌群大小的影响较小。 

碳酸钙淤桨的防腐

实验1.10％CaCO ₃ .

分析级(Sigma-Aldrich)碳酸钙的悬浮液使用去离子水制备。将悬浮液的pH根据合适情形用HCl或NaOH的溶液调节至7.0，8.0，和9.0，之后立即加入细菌的混合种聚生体(详情参见以上)。将每一悬浮液剧烈搅拌并取样以确定细菌的起始数量。在取样用于细菌计数之后，将悬浮液用10ppm DBMAL处理，搅拌以确保杀生物剂的合适混合并放在用于提供恒定搅拌的平台摇动器上。用于细菌计数的样品(通过板计数)在2小时和24小时接触时间之后收集。 

结果.如图5中所示，2小时细菌计数表明，相对pH 7.0和8.0，在pH 9.0的细菌抑制增加。在24小时接触之后，所有细菌计数处于检出限(如，1.0log₁₀值)。 

实验2.Hydrocarb 90-76.6％固体，pH 8.7

市售碳酸钙淤浆，即Hydrocarb 90(Omya)的样品的等分试样用如前所述的细菌聚生体接种。在搅拌分散接种体之后，将样品用5ppm和10ppmDBNPA或DBMAL变更。样品在用于提供恒定搅拌的摇动平台上温育并在24小时之后取样以确定细菌的数量。由于在加入混合种聚生体之前存在于样品中的细菌的量，细菌的起始浓度高于以前实施例中的。 

结果.用5ppm DBNPA或DBMAL处理的样品中的细菌群在24小时接触过程中下降较小(图6)。但是，用10ppm DBMAL处理过的样品中的 细菌数下降超过2.5个数量级，而在10ppm DBNPA处理过的淤浆中的则下降约0.5个数量级。因此，DBMAL明显比DBNPA更有效。 

实验3

该研究如前所述进行，只是将DBMAL的效力与DBNPA和CMIT/MIT的效力相比。对于该研究。活性剂的效力使用单剂量比较，所述单剂量是在现场条件下用于产品处理的典型剂量。 

结果.结果(图7)显示，在24小时接触时间之后，单剂量的20ppm DBMAL如50ppm DBNPA或16ppm CMIT一样有效。在20ppm DBMAL中的细菌数的差异大于接受超过两倍多DBNPA的样品中的那些的约四分之一个数量级。类似差异在DBMAL处理过的样品和接受16ppm CMIT的样品之间检出。 

尽管本发明以上已根据其优选的实施方案进行描述，但可在本公开内容的主旨和范围内进行改进。该申请因此意味着覆盖使用本文所公开的一般原则对本发明进行的任何变化，使用，或改进。另外，本申请意味着覆盖在本发明所涉领域中已知或常规实践范围内并落入以下权利要求书的限制内的背离本公开内容的那些。 

Claims (17)

1.一种用于控制水体系中的微生物的方法，所述方法包括将所述水体系用有效量的式I化合物处理：

其中X是卤素；并且

R和R¹分别是羟烷基和氰基基团(-C≡N)，或

R和R¹分别是氢和下式的酰氨基基团：

其中所述水体系的pH为5以上。

2.根据权利要求1的方法，其中X是溴。

3.根据权利要求1的方法，其中式(I)化合物是：2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺；2，2-二溴丙二酰胺；或其混合物。

4.根据权利要求1-3中任何一项的方法，其中所述水体系的pH为7以上。

5.根据权利要求1-4中任何一项的方法，其中所述水体系的pH为8以上。

6.根据权利要求1-5中任何一项的方法，其中所述水体系是：冷却塔水，金属加工流体，油气田注入或压裂或所产生的水或流体，油气田水基流体，纸和纸浆厂工艺水，油气田操作体系，油气田传输体系，油气田分离和储存体系，空气洗涤器，沸水，废水，压舱水，过滤体系，油漆，聚合物乳液，涂料，水基淤浆和分散颜料，粘合剂，墨，胶带填缝料，家用和个人护理品，或用于鞣革场合的水基流体。

7.根据权利要求1-6中任何一项的方法，其中所述水体系包括膜-基过滤体系，所述膜-基过滤体系包括至少一种半透膜，所述半透膜选自以下各项中的至少一项：微过滤，超滤，纳米过滤，反渗透和离子交换膜；其中所述方法包括将式I化合物加入到进料溶液中，随后使所述进料溶液与所述半透膜接触。

8.根据权利要求7的方法，其中所述膜-基过滤体系至少包括：i)一种微过滤或超滤膜和ii)至少一种纳米过滤或反渗透膜。

9.根据权利要求7-8中任何一项的方法，其中所述进料溶液的pH为至少9。

10.根据权利要求7-9中任何一项的方法，其中进料溶液的pH为至少11。

11.根据权利要求1-10中任何一项的方法，其中所述微生物是细菌。

12.根据权利要求1-11中任何一项的方法，其中所述微生物是军团菌(Logionella)属的种。

13.根据权利要求1-12中任何一项的方法，其中所述微生物是在活阿米巴内部繁殖的军团菌(Logionella)种。

14.一种式(II)的化合物：

其中X是卤素，并且R²是羟烷基。

15.根据权利要求15的化合物，其中X是溴。

16.根据权利要求15-16的化合物，其中R²是羟丙基。

17.根据权利要求15-17的化合物，它是：2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺。

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