CN104487101A - 用于消除气味的组合物和方法 - Google Patents

Abstract

用于控制与动物和动物排泄物关联的气味以及环境气味的组合物和方法，包括生物杀灭系统，其包含主生物杀灭剂、pH缓冲剂、表面活性剂，所有这些组分处于水基载体中。

Description

用于消除气味的组合物和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年11月6日提交的美国临时专利申请序号61/556,255在35 U.S.C.§119(e)项下的权益，其通过引用而全文结合至本文，如同在本文中完全阐述一样。

发明领域

本公开涉及有效地控制和防止气味的组合物和方法。

发明背景

有几种可出现的气味来源，包括由食品制备引起的气味、烟和动物的气味如尿液、粪便、呼吸、皮毛、羽毛等等。动物气味的最常见问题源自于排尿和粪便。因此，期望有一种组合物，其能够消除来自任何来源的气味，特别是动物和动物排泄物气味。

发明概述

所要求的组合物和方法提供了用于防止和控制包括动物气味在内的气味的方法。本发明的组合物防止和控制氨积聚，同时除去引起气味的细菌。这些气味可能与动物和来自动物的尿和粪便的气味相关。所述组合物和方法适合任何动物使用，包括但不限于宠物、驯养的和非驯养的动物以及人类。组合物和方法也适用于与食品制备、烹饪、烟相关的气味以及其他空气中的气味。

所公开的组合物包括存在于含水组合物中的生物杀灭系统，该生物杀灭系统包含主生物杀灭剂、pH缓冲剂和表面活性剂。

示例实施方案的详细描述

在本说明书中和在随后的权利要求书中，将参考许多术语，这些术语将被定义为具有以下的含义：

本文中使用的术语“动物”是指所有的宠物、驯养和非驯养的动物、人类以及所有产生体味或体液或排泄物的生物。

本文中使用的术语“排泄物”是指由动物产生的尿或粪便。

在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“包含”或变体如“包括”或“含有”将被理解为暗示包括所述整数或步骤或者整数或步骤组，但不排除任何其他整数或步骤或者整数或步骤组。

必须说明的是，当在本说明书和随附权利要求书中使用时，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“一种载体”包括两种或多种此类载体的混合物等等。

本文中使用的术语“有效量”是指“本文中所公开组合物的量，该量剂量有效，并且保持达到期望结果所需要的时间段”。

“任选的”或“任选”是指随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，并且该描述包括其中事件或情形发生的情况和其中事件或情形不发生的情况。

范围在本文中可以表示为从“约”一个特定值和/或到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个方面包括从一个特定值和/或到其他特定值。类似地，当数值通过使用先行词“约”作为近似值表示时，应理解特定值形成另一个方面。还应理解，每个范围的端点在与其他端点相关联以及独立于其他端点两方面都很重要。

除非明确有相反的说明，否则组分的“重量百分数”是基于其中包含该组分的制剂或组合物的总重量。

本文中使用的“接触”是指将组合物施加至动物或动物的排泄物。

本文中使用的“足够的量”和“足够的时间”是指达到期望的一个或者多个结果，如控制和/或防止动物气味所需要的量和时间。

本文中广泛使用的“混合物”或“掺混物”是指两种或多种不同组分的物理组合。

本文中使用的“控释”是指使用一种材料来调节另一种物质的释放。

“赋形剂”在本文中用于包括可包含在微粒内或微粒上的任何其它化合物，其不是治疗或生物活性化合物。因此，赋形剂应是药学或生物学上可接受的或相关的(例如，赋形剂对受试者一般应该无毒)。“赋形剂”包括单一的该化合物，并且打算包括多种赋形剂。

“气味”在本文中用于指任何刺激性气味或恶臭和其它气味，所述刺激性气味或恶臭包括与动物和它们的排泄物相关联的细菌和氨的气味，所述其它气味有例如环境气味，包括食品制备、烹饪和烟的气味。

“主生物杀灭剂”在本文中用于指对原发性病原体具有生物活性的化合物。

“原发性病原体”在本文中用于指细菌、病毒、真菌或其它生物活性微生物。

本公开针对下面定义的几种未满足的需求提出了解决方案：

1.提供有效杀灭一种或多种细菌性病原体的组合物。非限制性的实例包括肠球菌、B族链球菌(group B.streptococci)、粪肠球菌(E faecalis)、凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negative staphylococci)、大肠杆菌(Escherichia coli(E.coli))和肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。

2.提供对环境的细菌性病原体有效的组合物。非限制性实例包括链球菌属(Streptococcus spp)、大肠杆菌(Escherichia coli)、克雷伯氏菌种(Klebsiellaspecies)、A.pyogenes和假单胞菌种Pseudomonas species)。

3.提供对细菌引起的气味如硫化氢、甲硫醇、烯丙基甲基硫醚和二甲基硫醚有效的组合物。

4.提供在一种或多种引起气味的细菌性病原体从被感染动物传播给其他动物或与任何被感染动物接触的装置方面有效的组合物。

5.减少来自动物排泄物的氨。

6.减少和消除氨味、食品制备的气味、烹饪气味和烟味。

7.减少和消除其他的动物气味，如呼吸、皮毛和羽毛的气味。

处理组合物

本发明的一个实施方案涉及一种组合物，其用于减少与动物中的排泄物、呼吸、皮毛和羽毛相关的气味，其中观察到氨和其他恶臭积聚，所述组合物包括：

a.按重量计约0.01％至约20.0％的的生物杀灭系统，其包含：

i.按重量计约0.01％至约25％的主生物杀灭剂；和

ii.按重量计至少约0.01％至约25％的pH缓冲剂，其中pH缓冲剂是生物杀灭、皮肤用、非腐蚀性的酸组合物，具有1.0×10²⁰-9.9×10²⁶的质子数范围、从250mV到1500mV的具体(embodied)电导率范围，并且在pH缓冲剂按重量计以0.1％的浓度存在时具有小于2.0的pH；和

b.按重量计约0.01％至2％的表面活性剂；并且

c.余量为水基载体。

然而，如本文中进一步公开的那样，其它非限制性实施方案和组合是可能的。

生物杀灭系统

所公开的组合物包括生物杀灭系统。该生物杀灭系统包含主生物杀灭剂和pH缓冲剂。

主生物杀灭剂

第一组合适的生物杀灭剂包括季铵化合物，选自(C₁₂-C₁₄烷基)(C₁-C₂二烷基)苄基铵盐、N-(C₁₂-C₁₈烷基)杂芳基铵盐和N-[(C₁₂-C₁₄烷基)(C₁-C₂二烷基)]杂芳基亚烷基铵盐。(C₁₂-C₁₄烷基)(C₁-C₂二烷基)苄基铵盐的非限制性实例包括(C₁₂-C₁₄烷基)二甲基苄基氯化铵、(C₁₂-C₁₄烷基)二甲基苄基溴化铵和(C₁₂-C₁₄烷基)二甲基苄基硫酸氢铵。N-(C₁₂-C₁₈烷基)杂芳基铵盐的非限制性实例包括氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶和十六烷基吡啶氢硫化物。对于N-(C₁₂-C₁₈烷基)杂芳基铵盐，可以使用其他阴离子。

适合用作主生物杀灭剂的季铵化合物的其他实例包括十六烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、异硬脂基三甲基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、椰油基三甲基氯化铵(cocoyltriinethylammonium chloride)、十六烷基三甲基溴化铵、硬脂基三甲基溴化铵、月桂基三甲基溴化铵、异硬脂基月桂基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二椰油基二甲基氯化铵、葡糖酰胺基丙基二甲基羟乙基氯化铵、二[聚氧乙烯(2)]油烯基甲基氯化铵、十二烷基二甲基乙基氯化铵、辛基二羟乙基甲基氯化铵、三[聚氧乙烯(5)]硬脂基氯化铵、聚氧丙烯甲基二乙基氯化铵、月桂基二甲基(乙基苄基)氯化铵、二十二酰胺基丙基-N，N-二甲基-N-(2，3-二羟基丙基)氯化铵、二氯化牛脂基二甲基铵基丙基三甲基铵和苯扎氯铵。

第二组合适的生物杀灭剂包括铜、锌和银的盐酸盐、亚氯酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸氢盐和亚硫酸氢盐。胶体金属如银、金、铜和锌也具有优良的生物杀灭特性。将胶态的银、金、铜和锌提取并形成为超细(0.010-0.001微米)的颗粒。

第三组合适的生物杀灭剂包括有机酸，这些有机酸根据食品生产的FDA GRAS指南是安全的，但是仍然有效的控制细菌。

第一组合适的有机酸是乳酸、乙酸、甲酸、富马酸、柠檬酸、草酸、己二酸和尿酸。

第二组合适的有机酸是羧酸，其酸性与其羧基-COOH关联。含有基团-SO₂OH的磺酸是相对较强的酸。酸的共轭碱的相对稳定性决定了它的酸性。在某些生物系统中，形成更复杂的有机酸如L-乳酸、柠檬酸和D-葡糖醛酸。这些酸使用羟基或羧基。

第三组合适的有机酸是腐殖酸、癸二酸、硬脂酸、没食子酸、棕榈酸、咖啡酸、乙醛酸、富啡酸、鼠尾草酸、邻氨基苯甲酸、鞣花酸、硫辛酸、绿原酸、迷迭香酸、磷酸、甲基丙烯酸、齐墩果酸(Oleanic)、硝基腐殖酸、氟代肉桂酸(Florocinnamic)、六氟硅酸(Hexaflorosilicic)、氢氟酸、羟基柠檬酸和硅氟酸。

第四组合适的有机酸是水果酸。水果中的酸主要是醋酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸，在某些情况下是硼酸。苹果酸存在于苹果、梨、红醋栗、黑莓、覆盆子、榅桲、菠萝、樱桃和大黄中。柠檬酸发现于柠檬、橙子、葡萄柚、柠檬、酸橙、榅桲、醋栗、草莓、覆盆子、葡萄干和蔓越橘中。酒石酸存在于葡萄中。硼酸发现于许多新鲜水果和蔬菜中。扁桃酸存在于杏仁中。

第五组合适的有机酸是β羟基酸，β羟基酸是一种酚酸。水杨酸是一种无色结晶的有机酸，从该来源获得的其主要活性成分是单羟基苯甲酸。

第六组合适的有机酸是一类破坏生物膜的产品。生物膜是围绕细菌的保护层/屏障。一些物种不能附着到其自身的表面上，但通常能够将其自身锚定在基质或细菌细胞上。正是在这种建群过程中，细胞能够通过其群体感应能力进行通讯。一旦开始建群，生物膜通过细胞分裂和募集的组合进行生长。生物膜形成的最后阶段被称为发展，并且是在其中建立生物膜并且仅可改变形状和尺寸的阶段。生物膜的发展可使聚集的细胞集落越来越有抗性。生物膜的硬质保护表面可被乳酸杆菌SC乳链菌肽(Lactobacillus sc Nisin)破坏，该乳酸杆菌SC乳链菌肽使用杆菌属乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)通过发酵产生。这是在天然底物如牛奶或葡萄糖上由乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的培养获得的，不是化学合成的。这是一种由食品级乳制品起子杆菌属乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)产生的肽。

第七组合适的有机酸是天然酶。酶是催化化学反应的蛋白质，其范围仅从62个氨基酸残基开始。通常，这些酶是蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。酶通常对其催化的反应和参与这些反应的底物非常有专一性。形状、电荷和亲水性/疏水性表征酶。

pH缓冲剂

pH缓冲剂是生物杀灭、皮肤用、非腐蚀性的酸组合物，具有1.0×10²⁰-9.9×10²⁶的质子数范围、从250mV到1500mV的具体电导率范围以及0.1％的pH在2.0以下的组合物溶液。

表面活性剂

表面活性剂组分包括使系统中的水改性，使得它适合与几种类型的水如硬水、软水、亚硫酸盐污染的水、雨水、池塘水、井水或富含钙的水一起使用的成分。这使得实施方案的组合物附着或粘附在动物的毛发或皮肤或排泄物上。被称为“聚季铵盐(poly quats)”的季铵化合物的阳离子表面活性剂用于许多洗发香波和毛发调理剂。这些物质改善毛发的主体，并减少其静电荷。通常用于人毛发处理的表面活性剂产品提供将生物杀灭组合物施加到动物上所需要的附着或粘性。与阴离子表面活性剂更相容的季铵化合物一般具有不足的调理作用。

为了提高含水混合物粘附到动物或其排泄物上的能力，添加二烷基二烯丙基氯化铵/丙烯酸类型的聚合物。改善组合物粘性特性的这种方法包括添加有效量的聚合物，包括：

1.基于聚合物的总重量，约60％至约99％的二烯丙基二烷基季铵单体，其中烷基独立地选自1至18个碳原子的烷基，优选C_1-4烷基，且其中所述二烯丙基二烷基季铵单体的反荷离子选自电离常数大于10^-13的酸的共轭碱，更优选选自氟离子、氯离子、溴离子、氢氧根、硝酸根、乙酸根、硫酸氢根和伯磷酸根；和

2.基于聚合物的总重量，约1％至约40％的阴离子单体，其选自丙烯酸和甲基丙烯酸；其中按照凝胶渗透色谱法确定，所述聚合物的平均分子量范围为约50,000至约10,000,000。

聚合物原料(base)也可以是一种或多种原料的组合，例如，甘油与乙氧基化的偏甘油酯脂肪酸酯(partial glyceride fatty acid esters)的组合。这些包括支链酯、乙氧基化的偏甘油酯脂肪酸酯、蛋白质衍生物、羊毛脂和羊毛脂衍生物以及脂肪醇乙氧基化物、润肤油、脂肪酸、脂肪醇和它们的酯。合适的原料的其它实例包括甘油、sortibal芦荟、聚二醇、聚乙二醇、聚氧乙烯和聚环氧乙烷。

载体

所公开的组合物的余量包括载体。所述载体可以是任何合适的材料，其可溶解活性成分和共-成分(co-ingredients)，并将生物杀灭系统递送至动物的被感染区域或被处理的动物排泄物。对所公开的组合物的液体实施方案来说，水是方便的载体。

制剂

以下是所公开组合物的非限制性实例：

表1

成分	量(wt％)
		苹果酸	0.10-0.75
pH缓冲剂	0.05-1.00
		增稠剂	0.25-4.00
颜料	痕量
		载体	余量

在本发明的某些实施方案中，存在于表1中所述组合物的增稠剂用发泡剂(1.25wt％)替换。

表2

使用方法

所公开的组合物可在动物的各种环境中使用。一个实例是猫草箱(cat litter box)。施加方法和剂量方案通过尿液和/或粪便堆积的频率来决定。基于排尿频率的原因是草箱的大小和存储在箱中的草料的量是宠物通常可得到的。草箱必须足够深，因此当进行施加时，宠物通常有至少约1至3英寸的组合物的足够材料，或足以覆盖宠物排出的任何物质。第二个实例是在小鸡的生活期间聚集小鸡排泄物的家禽围栏(poultry pen)。在这两个实例和所有其他实例中，生物杀灭组合物必须被均匀地喷洒、起泡或雾化以与动物沉积的任何尿液或粪便接触。

1.喷洒应用是有效的，其中液体组合物可直接施加到包含在动物排泄物中的草料。

2.泡沫应用可以作为液体喷洒组合物的替代物使用。泡沫的主要优点是它的厚度，该厚度将允许具体的组合物与草料接触较长的时间，从而允许更长时间的渗透。

3.雾应用可用于以使排泄物被完全包围，从而使生物杀灭组合物接触最长时间的方式，施加具体的组合物。

所公开的组合物还可以用于减少源自于动物的呼吸、皮毛和羽毛的气味。生物杀灭组合物必须均匀地喷洒、起泡或雾化以与任何气味来源接触。

所公开的组合物可用于减少来自食品制备、烹饪和/或烟的气味。用于食品制备、烹饪和/或烟的优选应用或者是喷洒或者是雾，取决于气味问题的严重性。

工作实施例

可以使用下面的程序来评估所公开组合物对各种微生物的作用。在每个下述实施例中测试的组合物含有0.25wt％的苹果酸、0.10wt％的pH缓冲剂和0.5wt％的增稠剂。下面的结果进一步表明所公开组合物的有效性。

在北佛罗里达州生物咨询服务公司(Biological ConsultingServices of North Florida，Inc.)完成了对大肠杆菌(E.coli)和粪肠球菌(E.faecalis)的细菌测试。结果列于表A中。

表A

使用德雷格泵和氨检测德雷格管测定气体水平。德雷格泵是标准的波纹管型气体采样泵。它通过短程(short-term)德雷格管拖动气体-校准的100毫升样品。表B显示以百万分数(ppm)表示的氨的结果。在喷洒之前和之后测定尿样的氨气体，喷洒应用是在猫尿上进行的。研究时间少于1小时和5天。下表显示那些结果：

表B

因此，可以看出，要求保护的发明组合物能够减少氨气体的存在约90％至98％，取决于处理的时间，即小于一(1)小时或五(5)天。仅仅十(10)分钟的处理时间就能够具有一(1)小时的结果或与在一(1)小时测定的那些结果接近。

尽管已经举例说明和描述了本公开的特定实施方案，但是对本领域技术人员来讲，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种其它的变化和修改将是显而易见的。因此，在本公开范围内的所有这些变化和修改将涵盖在随附的权利要求书中。

Claims (17)

1.一种用于减少异味的组合物，所述组合物包括：

a.按重量计约0.01％至约20.0％的生物杀灭系统，其包含：

i.按重量计约0.01％至约25％的主生物杀灭剂；和

ii.按重量计至少约0.01％至约25％的pH缓冲剂，其中所述pH缓冲剂是生物杀灭、皮肤用、非腐蚀性的酸组合物，具有1.0×10²⁰-9.9×10²⁶的质子数范围、从250mV到1500mV的具体电导率范围，且在pH缓冲剂按重量计以0.1％的浓度存在时具有小于2.0的pH；和

b.按重量计约0.01％至2％的表面活性剂；且

c.余量为水基载体。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂是包含至少一个芳基或杂芳基单元的季铵盐。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自(C₁₂-C₁₄烷基)(C₁-C₂二烷基)苄基铵盐、N-(C₁₂-C₁₈烷基)杂芳基铵盐和N-[(C₁₂-C₁₄烷基)(C₁-C₂二烷基)]杂芳基亚烷基铵盐。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自(C₁₂-C₁₄烷基)二甲基苄基氯化铵、(C₁₂-C₁₄烷基)二甲基苄基溴化铵、(C₁₂-C₁₄烷基)二甲基苄基硫酸氢铵、溴化十六烷基吡啶和十六烷基吡啶氢硫化物。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂是氯化十六烷基吡啶。

6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自铜、锌、银的盐酸盐、亚氯酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和氢氧化物。

7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自水果酸，如乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、酒石酸、扁桃酸和硼酸。

8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自有机酸，如乳酸、乙酸、甲酸、富马酸、己二酸、柠檬酸、草酸或尿酸。

9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自含有羧酸和/或磺酸的若干有机酸，如腐殖酸、癸二酸、硬脂酸、没食子酸、棕榈酸、咖啡酸、乙醛酸、富啡酸、鼠尾草酸、邻氨基苯甲酸、鞣花酸、齐墩果酸、硫辛酸、绿原酸、迷迭香酸、磷酸、甲基丙烯酸、硝基腐殖酸、氟代肉桂酸、六氟硅酸、氢氟酸、羟基柠檬酸和硅氟酸。

10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自为β羟基酸的合适有机酸，例如水杨酸。

11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自破坏生物膜的若干天然和/或有机酸，例如来自发酵的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、乳酸乳球菌乳脂亚种(Lactococcus cremoris)、乳酸乳球菌霍氏亚种(Lactococcus hordniae)、格氏乳球菌(Lactococcus garvieae)、植物乳球菌(Lactococcus platarum)、棉子糖乳球菌(Lactococcus raffinolactis)或鱼乳球菌(Lactococcus piscium)产物的酸。

12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主生物杀灭剂选自宽范围的天然酶，如蛋白酶、淀粉水解酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶(papin)、转化酶、脂肪分解酶、胃蛋白酶、菠萝蛋白酶和乳糖酶。

13.根据权利要求1所述的组合物，其中基于总聚合物的重量计，所述表面活性剂选自约60％至约99％的二烯丙基二烷基季铵单体，其中烷基基团独立选自1至18个碳原子的烷基、C_1-4烷基，且其中所述二烯丙基二烷基季铵单体的反荷离子选自具有大于10^-13的电离常数的酸的共轭碱，选自氟离子、氯离子、溴离子、氢氧根、硝酸根、乙酸根、硫酸氢根和伯磷酸根。

14.根据权利要求1所述的组合物，其中基于总聚合物的重量计，所述表面活性剂选自约1％至约40％的阴离子单体，所述阴离子单体选自丙烯酸和甲基丙烯酸，其中通过凝胶渗透色谱法测定，所述聚合物的平均分子量范围为约50,000至约10,000,000。

15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述表面活性剂选自一种或多种聚合物原料的组合，例如与乙氧基化偏甘油酯脂肪酸酯如支链酯、乙氧基化偏甘油酯脂肪酸酯、蛋白质衍生物、羊毛脂和羊毛脂衍生物以及脂肪醇乙氧基化物、润肤油、脂肪酸、脂肪醇和它们的酯组合的丙三醇、甘油、sortibal芦荟、聚二醇、聚乙二醇、聚氧乙烯和聚环氧乙烷。

16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述阳离子或离子型表面活性剂具有约12至约18的HLB。

17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述阳离子或离子型表面活性剂具有约13至约16的HLB。