CN108471743A - 杀微生物组合物 - Google Patents

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Abstract

一种包含非离子型表面活性剂和戊二醛的协同杀微生物组合物和一种用于抑制水性介质中微生物生长的方法。

Description

杀微生物组合物
本发明涉及含有戊二醛和表面活性剂的杀微生物组合物。
美国专利第4,295,932号中公开了含有5-氯-2-甲基异噻唑啉-3-酮、2-甲基异噻唑啉-3-酮和非离子型分散剂的组合物。所述组合物含有5-氯-2-甲基异噻唑啉-3-酮和2-甲基异噻唑啉-3-酮的3:1混合物，以及环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物。然而，需要针对各种微生物菌株具有协同活性的杀微生物剂的组合以提供对微生物的有效控制。此外，出于环境和经济效益考虑，也需要这种含有较低含量个别杀微生物剂的组合。本发明解决的问题是提供这种协同杀微生物剂组合。
本发明涉及包含以下的协同杀微生物组合物：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)7H-(Surf.A)
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到1:4。
本发明也涉及包含以下的协同杀微生物组合物：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)5H-(Surf.B)
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到4:1。
本发明还涉及包含以下的协同杀微生物组合物：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)13H-(Surf.C)
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是8:1到1:1。
本发明还涉及通过向水性介质中添加呈本文所描述比例的如本文所描述的非离子型表面活性剂与戊二醛来控制水性介质中的微生物生长的方法。
如本文所使用，除非上下文另外明确地指示，否则以下术语具有指定的定义。术语“戊二醛”是指戊二醛(1,5-戊二醛)，CAS编号111-30-8。术语“杀微生物剂”是指能够控制微生物生长或控制微生物生长的化合物；杀微生物剂包括杀细菌剂、杀真菌剂、杀病毒剂、杀古细菌剂(archaeacide)和除藻剂。术语“微生物”包括例如真菌(如酵母和霉菌)、细菌、病毒、古细菌和藻类。本说明书通篇使用以下缩写：ppm＝重量百万分率(重量/重量)，mL＝毫升。除非另外说明，否则温度以摄氏度(℃)为单位，提及的百分比是重量百分比(wt％)并且量和比率是按活性成分计，即按戊二醛与非离子型表面活性剂的总重量计。环氧丙烷或环氧乙烷聚合单元的数目是平均数。
本发明包含有包含以下的组合物：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)7H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到1:4，可替代地17.1:1到1:3.4。
本发明进一步包含有包含以下的协同杀微生物组合物：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)5H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到3:1，可替代地17.1:1到3.4:1。
所述协同杀微生物组合物包含：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)13H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是8:1到1:1。
本发明进一步涉及通过添加以下来抑制水性介质中的细菌、优选厌氧性硫酸盐还原菌生长的方法：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)7H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到1:4，可替代地17.1:1到1:3.4。
本发明进一步涉及通过添加以下来抑制水性介质中的细菌、优选厌氧性硫酸盐还原菌生长的方法：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)5H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到3:1，可替代地17.1:1到3.4:1。
本发明进一步涉及通过添加以下来抑制水性介质中的细菌、优选厌氧性硫酸盐还原菌生长的方法：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)13H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是8:1到1:1。
本发明进一步涉及通过添加以下来抑制水性介质中的细菌、优选兼性细菌生长的方法：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)yH
其中R2是C12直链烷基并且y是3、5、7或13；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到1:1，或者17.1:1到1:1。
每种组合物优选基本上不含除非离子型表面活性剂和戊二醛之外的杀微生物剂，即其除非离子型表面活性剂和戊二醛之外具有以活性成分的总重量计低于1wt％、优选低于0.5wt％、优选低于0.2wt％、优选低于0.1wt％杀微生物剂。优选地，当向水性介质中添加非离子型表面活性剂和戊二醛时，介质基本上不含其它杀微生物剂，即其除非离子型表面活性剂和戊二醛之外具有以活性成分的总重量计低于1wt％、优选低于0.5wt％、优选低于0.2wt％、优选低于0.1wt％杀微生物剂。
本发明的组合物可以含有其它成分，例如消泡剂和乳化剂。本发明的杀微生物组合物可以用于通过向经受微生物攻击的水性介质中引入杀微生物有效量的所述组合物来抑制微生物或更高等形式的水生生物(如原生动物、无脊椎动物、苔藓虫类、腰鞭毛虫、甲壳动物、软体动物等)的生长。合适的水性介质见于例如：石油加工流体、燃料、油气田功能流体(如注射流体、水力压裂流体、产出流体和钻井泥浆、完井液和修井液)；输油输气管、分离、精炼、运输和储存系统；工业处理水；电涂膜沉积系统；冷却塔；空气洗涤器；洗气器；矿浆；废水处理；观赏喷泉；逆渗透过滤；超滤；压载水；蒸发冷凝器；热交换器；纸浆和纸处理流体和添加剂；淀粉；塑料；乳液；分散液；油漆；胶乳；涂料(如清漆)；建筑用产品(如胶泥、嵌缝膏和密封剂)；建筑用粘合剂(如陶瓷粘合剂、地毯背衬粘合剂和层压粘合剂)；工业用或消费者用粘合剂；摄影用化学品；印刷用流体；家居用品(如盥洗室和厨房清洁剂)；化妆品；洗漱用品；洗发剂；肥皂；个人护理产品(如湿巾、洗剂、防晒霜、护发素、乳霜和其它免洗式应用)；洗涤剂；工业清洁剂；地板抛光剂；洗衣漂洗水；金属加工流体；传送带润滑剂；液压机液体；皮革和皮革产品；织物；纺织品；木材和木材产品(如夹板、木屑板、刨花板、层压束、定向拼花板、硬板和碎料板)；农产品辅助防腐；表面活性剂防腐；医疗装置；诊断试剂防腐；食物防腐(如塑料或纸质食品包装)；食物、饮料和工业处理巴氏杀菌器；抽水马桶；娱乐用水；水池；以及温泉。
在应用中抑制或控制微生物生长所必需的本发明的杀微生物组合物的具体量将改变。典型地，如果本发明的组合物提供1到5000ppm(百万分率)所述组合物的活性成分，则其量足以控制微生物生长。优选地，所述组合物的活性成分(即非离子型表面活性剂和戊二醛)以至少10ppm、优选至少100ppm、优选至少200ppm的量存在于待处理介质中。优选地，所述组合物的活性成分以不超过5000ppm、优选不超过2000ppm、优选不超过1000ppm、优选不超过500ppm、优选不超过300ppm、优选不超过200ppm的量存在于位点中。在本发明的方法中，通过同时或单独地以将产生上述浓度的量添加非离子型表面活性剂和戊二醛来处理组合物以抑制微生物生长。
实例
通过确定组合的协同指数(S.I.)来评估表面活性剂和杀生物剂的协同作用。当两种抗微生物化合物(A和B)单独或组合使用时，基于实现一定水平的细菌杀灭所需的浓度来计算协同指数。测试生物是厌氧性硫酸盐还原菌(长脱硫弧菌(Desulfovibrio longus)ATCC#51456)，兼性细菌绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC#10145和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC#6538，
Surf.A R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)7H
Surf.B R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)5H
Surf.C R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)13H
其中R2是C12直连烷基。
实例1.戊二醛和Surf A-C针对厌氧性硫酸盐还原菌的协同效应
在厌氧培养室(Bactron厌氧培养室)内，向脱氧无菌盐溶液(3.1183g NaCl、1.3082mg NaHCO3、47.70mg KCl、72.00mg CaCl2、54.49mg MgSO4、172.28mg Na2SO4、43.92mg Na2CO3于1L水中的溶液)中接种长脱硫弧菌ATCC 51456，达到106到107CFU/mL的最终细菌浓度。然后，用戊二醛、和选定的活性浓度的Surf A-C中的每一种处理此细胞悬浮液的等分试样。在35℃下培育2小时后，使用连续稀释法对等分试样中的活细菌进行计数。表1到表3中总结了协同组合和其杀生物效力以及协同指数。
用于证明所述组合的协同作用的测试结果示于下表中。每个表格示出了两种组分的组合针对测试微生物之作用随培育时间变化的结果；以单独化合物A(CA)、单独组分B(CB)以及混合物(Ca)和(Cb)的杀灭量度量的终点活性，以ppm为单位；SI计算值；和每个测试组合的协同作用比的范围。如下计算SI：
Ca/CA+Cb/CB＝协同指数(“SI”)
其中：
Ca＝当与B组合使用时实现一定细菌杀灭量所需的杀生物剂A的浓度
CA＝当单独使用时实现一定细菌杀灭量所需的杀生物剂A的浓度
Cb＝当与A组合使用时实现一定细菌杀灭量所需的杀生物剂B的浓度
CB＝当单独使用时实现一定细菌杀灭量所需的杀生物剂B的浓度
当Ca/CA与Cb/CB的和大于一时，指示拮抗作用。当和等于一时，指示加和作用，并且当小于一时，展示协同作用。
表1.戊二醛(Glut)和Surf.的杀生物效力A对抗厌氧性硫酸盐还原菌和协同指数
表2戊二醛(Glut)和Surf C对厌氧性硫酸盐还原菌的杀生物效力和协同指数
表3.戊二醛(Glut)和Surf的杀生物效力。B对抗厌氧性硫酸盐还原菌和协同指数
实例2.戊二醛与Surf.的协同效应B对抗细菌
使无菌0.85％NaCl溶液接种有约107CFU/mL绿脓杆菌ATCC 10145和金黄色葡萄球菌ATCC 6538。然后将用戊二醛和Surfs.处理细胞悬浮液的等份试样。选定浓度下的A-D。在37℃下培育2小时后，使用连续稀释法计数等分试样中的活细菌。表4总结了协同组合和其杀生物效力以及协同指数*。
表4.戊二醛(Glut)、Surf.的杀生物效力B对抗好氧菌和协同指数

Claims (6)

1.一种协同杀微生物组合物，包含：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)7H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中所述戊二醛与所述非离子型表面活性剂的重量比是17:1到1:4。
2.一种用于控制水性介质中微生物生长的方法；所述方法包含向所述水性介质中添加根据权利要求1所述的协同杀微生物组合物。
3.一种协同杀微生物组合物，包含：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)5H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是17:1到3:1。
4.一种用于控制水性介质中微生物生长的方法；所述方法包含向所述水性介质中添加根据权利要求3所述的协同杀微生物组合物。
5.一种协同杀微生物组合物，包含：(a)具有以下结构的非离子型表面活性剂：
R2O(CH2CH(CH3)O)3(CH2CH2O)13H
其中R2是C12直链烷基；和(b)戊二醛；其中戊二醛与非离子型表面活性剂的重量比是8:1到1:1。
6.一种用于控制水性介质中微生物生长的方法；所述方法包含向所述水性介质中添加根据权利要求5所述的协同杀微生物组合物。
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