CN1306875C - 采用蛇麻酸控制生物的方法 - Google Patents

采用蛇麻酸控制生物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1306875C
CN1306875C CNB018231039A CN01823103A CN1306875C CN 1306875 C CN1306875 C CN 1306875C CN B018231039 A CNB018231039 A CN B018231039A CN 01823103 A CN01823103 A CN 01823103A CN 1306875 C CN1306875 C CN 1306875C
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon atom
lupulic acid
lupulic
integer
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB018231039A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1505480A (zh
Inventor
亚力山大·W·布林
小约翰·M·克罗南
菲利普·S·戴维斯·戴维斯
迈克尔·J·迈耶
弗雷迪·L·辛格尔顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hercules LLC
Original Assignee
Hercules LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hercules LLC filed Critical Hercules LLC
Publication of CN1505480A publication Critical patent/CN1505480A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1306875C publication Critical patent/CN1306875C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/36—Biocidal agents, e.g. fungicidal, bactericidal, insecticidal agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N35/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical
    • A01N35/06—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical containing keto or thioketo groups as part of a ring, e.g. cyclohexanone, quinone; Derivatives thereof, e.g. ketals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N35/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical
    • A01N35/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical at least one of the bonds to hetero atoms is to nitrogen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N61/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing substances of unknown or undetermined composition, e.g. substances characterised only by the mode of action
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023—Water in cooling circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/02—Agents for preventing deposition on the paper mill equipment, e.g. pitch or slime control
    • D21H21/04—Slime-control agents

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及控制水系统如造纸系统、冷却系统和多种类型生产用水系统中生物的方法，该方法包括向水系统中添加蛇麻酸。本分明还提供包含蛇麻酸和造纸混悬液或粘浆和/或添加剂如造纸添加剂的组合物。

Description

采用蛇麻酸控制生物的方法
技术领域
本发明涉及控制生物如微生物的方法，特别是采用蛇麻酸(hopacid)抑制生物生长和/或杀灭生物的控制方法。此处仅作举例说明，本发明在水系统，如造纸系统和生产用水系统，特别是涉及循环和/或再循环水的系统，如冷却水系统中有具体的应用。
背景技术
对于水系统，如含有循环和/或再循环水的系统，如造纸系统和生产用水系统，冷却水系统中的生物，特别是微生物的控制是一个由来已久且难以解决的问题。这些微生物产生生物污垢，如微生物或微生物产物(如代谢产物)沉积，这些沉积产生膜状、团状和其他形式的沉积，可以造成孔洞栓塞、流量降低、热交换效率降低、堵塞等不良后果。
例如，生成生物粘泥、形成沉积以及生成丝状菌等问题已经引起了特别的关注。
例如，造纸机械中的沉积以及冷却系统中的污垢多数是由丝状菌(如浮游球衣菌(Sphaerotilus natans))造成的。多种丝状菌生长在浸没表面上，呈单链状，被包裹在称为“鞘”的结构之中。鞘被认为是一种保护性结构，而且这种结构提高了生物体的存活力。例如，鞘结构被认为可保护生物体免受生物杀灭剂的侵害，这是因为这种保护性结构例如阻碍了生物杀灭剂的进入。生长在被造纸液流浸没的表面上的丝状菌可以造成大的沉积形成，这些沉积中含有细胞以及被菌丝绊住的惰性原料(微粒、粉末、纤维等)。丝状菌的“长条”以及大的沉积块有可能掉出，在纸中造成诸如孔洞、其他缺损和破裂等问题，因此使得造纸成本明显提高。丝状菌也会使冷却塔出现故障。例如，在冷却装置中，浸没表面被丝状菌和其它类型的细菌弄脏，使得冷却系统换热效率降低，此外，大量的生物质掉出并且在工业设备中循环也会带来一些其他的问题。
事实上造成上述问题的多种微生物对于控制它们的手段，如抑制其生长和/或杀灭它们的手段具有抵抗能力，使得这些微生物的控制变得更加困难。例如，造成使用水的工业系统如生产用水系统和造纸系统故障的微生物能够对抗广谱的条件和物质，因此在宽范围的条件下可以存活。所以现已开始采用生物杀灭剂控制这些微生物。然而，常规生物杀灭剂价高并且对环境友好程度不高，表现出非所希望的广谱活性(即，对于特定的目标微生物并无特异性杀灭的能力)，必须以较大浓度使用，和/或对人体有害和/或对人体有危害和/或甚至对人有毒。此外，在需要控制微生物的水系统或介质中，还需要考虑所用组合物以及方法的相容性。因此，仍需要具有上述效能同时又不表现出上述缺点的生物杀灭剂。
基于上述的种种原因，在此方面作改进具有长期的需求性。
众所周知，在酿造工业中，某些蛇麻酸可抑制造成啤酒腐败的微生物的生长。例如，第5,082,975号美国专利中公开了蛇麻酸—六氢蛇麻酮可抑制某种乳杆菌(Lactobacillus)生长的事实。该专利进而认为，由于麦芽汁和啤酒中存在蛇麻酸，因此蛇麻可能有助于控制酿造室内的细菌感染。由于在啤酒中未发现β-蛇麻酸，因此，如果确实存在这种控制作用的话，则认为是因为α-蛇麻酸或异α-蛇麻酸的原因。众所周知，β-蛇麻酸高度不稳定，在沸腾的麦芽汁中被氧化为苦味的蛇麻酮类物质，而且其结晶在数天或数小时内会自行变质。现已发现将其转化成六氢蛇麻酮(六氢β-酸)可以克服稳定性差的缺点。蛇麻酮作为酿造过程中被弃置的废料，其产量大大过剩，使其成为一个潜在的廉价原料。第4,918,240号美国专利是第5,082,975号美国专利的相关专利。此处全文引用这些专利作为参考。
第5,455,038号美国专利中公开了蛇麻酸，四氢异葎草酮和六氢蛇麻酮(分别为α和β-蛇麻酸)，作为酿造工业的产品，已被证明是能够抑制食物源性病原体如利斯特氏菌(Listeria)、葡萄球菌(Staphylococcus)、杆菌(Bacillus)和梭菌(Clostridium)的化合物。此外，第5,286,506号美国专利公开了在固体食品中掺入从蛇麻中提取出的β-酸可以保护这些食品免受食物源性病原体，包括Listeriamonocytogenes的侵蚀。第5,455,038号美国专利公开了α和β-蛇麻酸对于利斯特氏菌(Listeria)的抑制作用。此处全文引用这些专利作为参考。
β-氢化蛇麻酮的衍生物可抑制和杀灭癌细胞(WO 97/31630和WO98/11883)以及对于抗生素具有抗药性的菌株如金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)和禽分枝杆菌复合物(Mycobacterium avian Complex)或肠球菌属(enterococcus)(“半合成化合物—六氢蛇麻酮的抗微生物活性”，Stephan等人， Journal of Antimicrobial Chemotheraphy(1998)41，519-522)。此处全文引用这些文献作为参考。另外，α和β-蛇麻酸已被确定为对于甲氧西林有抗药性的金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的治疗药物(日本专利JP 9067250)。此处全文引用该专利作为参考。
第5,370,863号美国专利公开了含有蛇麻酸及其盐的口腔护理组合物，可以有效抑制引发牙斑和牙周疾病的格兰氏阳性菌，包括浮游球衣菌(Strepococcus mutans)，此处全文引用作为参考。其代表性的组合物是一种含有四氢异葎草酮的牙膏。
蛇麻酸已被认为对格兰氏阳性菌有选择性，例如，参见以上作为参考的WO 98/11883。
发明内容
本发明提供一种在水系统或介质中，如造纸系统和生产用水系统，特别是涉及循环和/或再循环水的系统，如冷却水系统中控制生物如微生物、特别是细菌的方法，该方法采用了易于从可更新资源中获得并且有效的原料。
本发明提供一种在所述水系统中控制所述生物的方法，该方法采用的原料相对便宜。
本发明提供一种在所述水系统中控制所述生物的方法，该方法对多种微生物有效，同时对于影响所述水系统的微生物有特异性。
本发明提供一种在水系统中控制生物生长的方法，其中水系统选自造纸系统、冷却系统以及生产用水不与终产品接触的生产用水系统，或其组合系统，该方法包括向所述水系统中添加蛇麻酸。
优选地，蛇麻酸选自α或β-蛇麻酸及其混合物。
在优选实施方案中，该方法包含添加蛇麻酸，其中蛇麻酸选自以下分子式所代表的一个或多个化合物：
其中，“----”代表一个任选的双键，
R1选自OH；以及饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；
R2选自-OH；＝O；-SH；＝S；以及饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；
R3选自-OH；＝O；-SH；＝S和-OOR，其中R选自H和CnH2n+1，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选约2至5；
R4选自饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；含约1至20个碳原子的酮基，优选为含约1至10个碳原子，更优选含约1至4个碳原子；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选约2至5；以及-OOR，其中R选自CnH2n+1和H，而n如上所述；
和/或
其中R5为通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选约2至5；
R6选自-OH；-SH；和-OOR，其中R选自H和CnH2n+1，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选约2至5；和
R7选自饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；
R8选自饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；含约1至20个碳原子的酮基，优选为含约1至10个碳原子，更优选含约1至4个碳原子；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选为约2至5；
和/或
Figure C0182310300161
其中R9选自饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；和
R10选自含约1至20个碳原子的酮基，优选为含约1至10个碳原子，更优选含约1至4个碳原子；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选约2至5；
其中R11选自饱和或不饱和(约含1至5个双键)的、直链或支链烷基或烯基，其中包含约1至20个碳原子，优选为约1至10个碳原子，更优选约1至5个碳原子；和
R12选自含约1至20个碳原子的酮基，优选为含约1至10个碳原子，更优选含约1至4个碳原子；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为约2至10的整数，优选约2至7，更优选约2至5。
优选地，R4包含下式所代表的取代基：
其中R13包含C3-C8的烷基。
优选地，R13选自-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3。
优选地，该方法包含添加蛇麻酸，其中蛇麻酸选自六氢蛇麻酮(hexahydrolupulone)、六氢类蛇麻酮(hexahydrocolupulone)、六氢聚蛇麻酮(hexahydroadlupulone)及其混合物。
优选地，蛇麻酸包含六氢类蛇麻酮。
优选地，R8包含下式所代表的取代基：
Figure C0182310300171
其中R14包含C3-C8的烷基。
优选地，R14选自-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2、-(CH2)2CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3及其混合物。
优选地，蛇麻酸包含四氢异葎草酮。
生物可包含选自格兰氏阴性菌、格兰氏阳性菌及其混合物的微生物。
微生物可选自浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)、丁酸梭菌(Clostridium butyrium)、铜绿假单胞菌(Pseudomononas aeruginosa)、萎蔫短小杆菌(Curtobacterium flaccumfaciens)、洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)、格氏假单胞菌(Pseudomonas glathi)、摩洛哥芽孢杆菌(Bacillus maroccanus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)及其混合物。
微生物可包含格兰氏阴性菌。
微生物可选自异单胞菌属(Altermonas)、水螺菌属(Aquaspirillum)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、螺旋杆菌属(Helicobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、产碱菌属(Alcaligenes)、交替单胞菌属(Alteromonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)、假单胞菌属(Pseudomnas)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、枝原体(Mycoplasma)、甲烷球菌属(Methanococcus)及其混合物。
微生物可包含格兰氏阳性菌。
微生物可选自芽孢杆菌属(Bacillus)、肠球菌属(Enterococcus)、动性球菌属(Planococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、链球菌属(Streptococcus )、梭菌属(Clostridium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、利斯特氏菌属(Listeria)、放线菌属(Actinomyces)、节杆菌属(Arthrobacter)、棒杆菌属(Corynebacterium)、短小杆菌属(Curtobacterium)、诺卡氏菌(Norcardia)、游动放线菌属(Actinoplanes)、分枝杆菌属(Mycobacterium)及其混合物。
水系统可包含造纸系统。
水系统可包含生产用水系统。
水系统可包含冷却系统。
优选地，蛇麻酸用量在约0.001至1000ppm之间。
优选地，蛇麻酸用量在约0.1至250ppm之间。
优选地，蛇麻酸用量在约0.1至100ppm之间。
优选地，蛇麻酸和抗冻剂一起添加。
本发明还包括一种在造纸系统中抑制生物生长的方法，其包括向造纸系统中添加上述的蛇麻酸。
本发明还提供一种组合物，该组合物包含前述的蛇麻酸以及一种选自于以下组中的成分：从造纸混悬液、消泡剂、明矾、粘合剂、造纸涂料、颜料浆、淀粉、树脂控制剂(pitch control agent)、阻垢剂、施胶剂及其混合物。
优选地，造纸混悬液选自精制或未精制的浆料、精制或未精制的纸浆、造纸浆料及其混合物。
本发明还提供一种纤维素制品，选自纸和纸板。
纸可选自文具纸、纸巾和卫生纸。
附图说明
以本发明示例性实施方案中的非定界性实施例中的大量附图作为参考，在以下的发明详述中将进一步描述本发明，其中类似的标号在各附图中具有类似的含义，其中：
图1显示出以下实施例中蛇麻酸对于浮游球衣菌(S.natans)生长的抑制作用；和
图2显示了用蛇麻酸对于形成孢子的细菌的处理结果。
具体实施方式
本发明是基于蛇麻酸能够控制生物，如抑制和/或杀灭生物这一发现的，其中生物包括格兰氏阳性菌和格兰氏阴性菌。此处采用的术语“控制生物”和“抑制生物”意指包括抑制生物生长或杀灭生物，或两者兼而有之，应当认为在本文中这些术语可以互换。
本发明特别适用于在水系统，如造纸系统和生产用水，如冷却水，或其他水系统中控制生物。此处采用“水系统”和“水介质”的目的在于包括相关水系统中的任何部分，并且包括在系统内部或外部任一点加入蛇麻酸，其中特别是针对蛇麻酸成为水系统的一部分的情况。因此，本发明意图明确，意图在于涵盖于上游和/或下游和/或直接和/或间接向相关水系统中加入蛇麻酸的情况。同时采用术语“水系统”和“水介质”目的在于涵盖任何存在水的情况和环境，例如包括但不限于浆料和溶液。
本发明的方法适用于处理任何需要抑制生物如微生物的生长和/或杀灭它们的水系统或介质。如本文其他地方所述，在某些实施方案中，本发明的方法涉及向与终产品直接接触的水系统中，如与造纸有关的水系统中加入蛇麻酸。在其他实施方案中，本发明的方法涉及向不直接接触终产品的水系统中加入蛇麻酸。不直接接触终产品的示例性、非定界性的实例水系统包括再循环的生产用水，如冷却水，其通过一个屏障如换热器等同终产品相分隔。
因此，除造纸系统外，“水系统”指工业用水系统，并且试图涵盖这样一种水系统，其系统中的水如生产用水不接触终产品。作为非定界性的实例，其中包括冷却水系统，如内燃机冷却系统、发电厂冷却系统；换热器如散热冷却器等；用在加湿器中的水系统；用在加热、通风和空调系统中的水系统；游泳池的水；沐浴用水；金属加工液体；石油生产用液体，包括钻探泥浆；涂料；杀菌剂和消毒杀菌剂；塑料加工系统及这些系统的组合，以及任何其它的水系统。本发明通过在造纸系统或其他水系统中加入蛇麻酸对于这些系统中的生物进行控制。
任何蛇麻酸均可用于本发明的方法。已经发现α-和/或β-蛇麻酸是特别适用的，如上式(I)、(II)、(III)和(IV)所示的化合物。
本文中当提及化合物或成分时，除另有说明外，指各自化合物或成分本身或化合物或成分的混合物，另有说明者除外。因此，例如当提及蛇麻酸时，所述蛇麻酸包含单一蛇麻酸和多种蛇麻酸的混合物以及与各种其他材料构成的混合物。
当数量、浓度或其他数值或参数以优选高限值和优选低限值给出时，应当将所规定的内容视为由一对优选高限值和优选低限值所构成的全部范围，而不必考虑这些范围是否是被分别规定的。
应当特别指出的是，分子式(I)所示化合物与其他分子式(I)所示化合物的混合物、分子式(II)所示化合物与其他分子式(II)所示化合物的混合物、分子式(III)所示化合物与其他分子式(III)所示化合物的混合物、分子式(IV)所示化合物与其他分子式(IV)所示化合物的混合物、及分子式(I)、(II)、(III)和(IV)所示化合物的混合物、以及分子式(I)、(II)、(III)和(IV)所示化合物的一种或多种构成的混合物均可使用。分子式(I)和(III)所示化合物主要为β-蛇麻酸(但也可包含某些α-蛇麻酸)，而分子式(II)所示化合物主要为α-蛇麻酸(但也可包含某些β-蛇麻酸)。
α-蛇麻酸的非定界性实例包括：葎草酮、异葎草酮、类葎草酮(cohumulone)、聚葎草酮(adhumulone)、四氢异葎草酮、四氢脱氧葎草酮。
β-蛇麻酸的非定界性实例包括：蛇麻酮、类蛇麻酮、六氢类蛇麻酮、六氢聚蛇麻酮。
特别优选的分子式(I)所示的化合物为其中R4中包含以下基团的化合物：
Figure C0182310300211
其中R13选自C3-C8烷基，如-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3。示例性的化合物包括公开在WO 98/11883中的化合物，由于其公开了这些化合物，故将该专利全文引用作为参考，这些化合物包括六氢蛇麻酮(R＝-CH2CH(CH3)2)、六氢类蛇麻酮或“HHC”(R＝-CH(CH3)2)和六氢聚蛇麻酮(R＝-CH(CH3)2CH2CH3)。六氢类蛇麻酮或“HHC”是特别优选的分子式(I)所示的化合物。
特别优选的分子式(II)所示的化合物为其中R8包含以下基团的化合物：
其中R14选自(C3-C8)烷基，如-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2、-(CH2)2CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3。
特别优选的分子式(II)所示的化合物为其中R8含有基团-(CH2)2CH(CH3)2的化合物，如四氢异葎草酮。在这些化合物中，四氢异葎草酮为特别优选的。
特别优选的分子式(III)所示的化合物包括类葎草酮。
特别优选的分子式(IV)所示的化合物包括美国专利4,918,240中所公开的四氢脱氧葎草酮，此处全文引用作为参考。
对于上述分子式(I)和(II)所示的多个化合物的结构和命名的进一步阐述可参见“通过高效液相色谱和核磁共振光谱联用研究蛇麻和啤酒苦味酸”，Pusecker等人， Journal of Chromatography a，836(1999)，245-252，此处全文引用作为参考。
一般而言，优选为水溶性的上述分子式(I)至(IV)所示的化合物。一般说来，用上述标有“n”的“R”基团中碳原子越少，则化合物溶解性越好。在优选的实施方案中，n为约1至10的整数，更优选为约2至7，更优选为约2至5。
本领域技术人员可以采用任何适当的方法分离和制备蛇麻酸，例如采用上述参考文献所公开的方法，由于这些文献公开了蛇麻酸的制备方法，此处再次引用这些文献作为参考。在所引用的参考文献中，WO98/11883、美国专利4,918,240和美国专利5,082,975具有指导意义。适用于本发明的蛇麻酸可依照TODD，Jr.的美国专利4,844,939中所公开的方法进行制备，由于公开了蛇麻酸的制备方法，该文以及该文中所引用的文献被全文引用作为参考。例如，该专利公开了以溶液形式市售的精制和预异构化的蛇麻提取物可依照多个美国专利进行制备，如美国专利3,448,326、3,798,322、3,965,188(Westerman等人)；3,949,092和3，973,052(Mitchell)；和3,486,906和4,002,683(Todd)，此处全文引用这些文献作为参考。为克服使用人造的有机溶剂的缺点，已经开始采用液体和超临界二氧化碳提取蛇麻酸。这种工艺由Kurger描述(Monatsschrift furBrauerei，33，Nr.3)，此处全文引用作为参考。而且，对于蛇麻的二氧化碳提取物的异构化和分离的方法可以采用有机溶剂和/或吸附/提取工艺(Lance的美国专利4,395,431，此处全文引用作为参考，或Mueller的德国专利公开2920765，此处全文引用作为参考)，或者“盐析出”杂质(Laws的美国专利4,298,626，此处全文引用作为参考)，或者在稀释溶液中以大量吸附剂过滤除去杂质(Baker的美国专利4,247,939，此处全文引用作为参考)，在以上所引用的TODD的美国专利4,844,939中引用了上述所有的方法。
蛇麻酸可优选以水溶液形式应用，如WO 98/11883、第4,918,240号美国专利和第5,082,975号美国专利中公开了蛇麻酸水溶液的制备方法，可以采用这些方法制备蛇麻酸水溶液，为此目的，本发明再次引用这些专利作为参考。
适用的蛇麻酸水溶液商品的商品名为“HYDROHOPS”，来自Watertown Hops Company，1224 American Way，Watertown，Wisconsin，53094。
现已发现，对于商品名为“HYDROHOPS”的水溶液不必作进一步的处理，可直接加入需处理的水系统中而直接使用。
可以采用含水或不含水的丙二醇、甘油、类似的稳定的醇和多元醇，或其混合物替代蛇麻酸水溶液中的水。
本发明所采用的蛇麻酸的溶解度受温度的影响。例如，蛇麻酸在低于室温的条件下会结晶。因此，已经发现使用一种或多种防冻剂是非常有利的。优选地，防冻剂的用量应有效降低组合物的结晶点，以避免蛇麻酸云雾或结晶的出现。可以采用任何防冻剂，本领域普通技术人员就可以容易地进行选择。防冻剂的实例包括：
丙三醇(甘油)、多聚丙三醇如二聚丙三醇、三聚丙三醇、四聚丙三醇、五聚丙三醇、六聚丙三醇以及更高的丙三醇寡聚物；
二醇，如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇以及更高的二醇寡聚物；
多聚二醇化的三元醇，如甘油的环氧丙烷化物、甘油的环氧乙烷及其混合物；
单羟基醇，其范围例如可从甲醇到C50醇，优选为C6-C36，可包括，如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇、庚醇、n-辛醇、2-乙基己醇、异辛醇、n-壬醇、异壬醇、n-癸醇、异癸醇、n-月桂醇、十三烷醇、n-十四烷醇、n-十六烷醇、异十六烷醇、n-十八烷醇、异十八烷醇、二十烷醇、archidyl alcohol、辛醇、油醇、含碳原子高达C50、优选C36高达的醇、以及上述醇的乙氧基化物和/或丙氧基化物，苯氧基乙醇，以及上述醇、苯氧基乙醇乙氧基和/或丙氧基化的壬基苯酚的乙氧基和/或丙氧基化物(本领域普通技术人员就可以容易选出为数众多的其它醇，包括单羟基醇)；和
其他防冻剂，如单羟基醇二酯(用于化妆品和个人护理业)、玉洁纯(2，4，4′，-三氯-2′-羟基二苯醚)、烷基二醇醚(二聚丙二醇甲醚)、盐类(有机和无机的)、聚乙二醇、烷基卡必醇、肽类(“防冻肽”)、糖肽(“防冻糖肽”)、烷基胺等。
根据本发明，蛇麻酸的用量可以是任何有效控制生物的用量，控制生物的方式为抑制生物生长和/或杀灭它们。一般而言，对于本发明所引用的水系统而言，以活性组分(蛇麻酸)的量计，在有关水系统中蛇麻酸的含量为约0.001至1,000ppm，优选为约0.1到250ppm，更优选为0.1到100ppm。
令人惊奇地发现本发明适用于控制包括微生物如格兰氏阴性以及格兰氏阳性细菌在内的多种生物。尤为令人惊奇的是蛇麻酸可以控制格兰氏阴性微生物。其他微生物也可被本发明所抑制，包括腰鞭毛虫、微藻类、微真菌、细菌、原生动物或其混合物。本发明对控制营养型微生物尤为有效。
能够被本发明方法抑制的格兰氏阴性菌的例子包括异单胞菌属，水螺菌属，弯曲杆菌属，螺杆菌属，不动杆菌属，土壤杆菌属，产碱菌属，交替单胞菌属，黄杆菌属，假单胞菌属，黄单胞菌属，枝原体属，甲烷球菌属(产甲烷球菌属)及其混合物。
能够被本发明方法抑制的格兰氏阳性菌的例子包括芽孢杆菌属，肠球菌属，动性球菌属，葡萄球菌属，链球菌属，梭菌属，乳杆菌属，利斯特氏菌属，放线菌属，节杆菌属，棒杆菌属，短小杆菌属，诺卡氏菌属，游动放线菌属，分枝杆菌属及其混合物。
本发明对于肠杆菌科的生物，包括埃希氏菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属及其混合物同样有效，对于弧菌科的生物，包括气单胞菌属、弧菌属及其混合物也有效。
本发明对于其他细菌，包括脱硫弧菌属、硫小杆菌属及其混合物也有效。
本发明可抑制的其它微生物，包括以上提及的种类，可见 Bergev′s Manual of Determinative Bacteriology，Holt等人，Williams & Wilkins，第9版(1994)，此处全文引用作为参考。章节：组2(包括第39页)、组3(包括第71页)、组5(包括第175页)、组12(包括第427页)、组14(包括第477页)、组17(包括第527页)、组182(包括第559页)，因为对于这些微生物进行更详细的表述，此处全文引用作为参考。
已经发现本发明方法对于以下微生物特别有效，这些微生物包括浮游球衣菌、丁酸梭菌、铜绿假单胞菌、萎蔫短小杆菌、洋葱伯克霍尔德氏菌、格氏假单胞菌、摩洛哥芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌及其混合物。
例如依照以下实施例的测定方法，本领域的普通技术人员可以确定是否出现抑制微生物生长或杀灭微生物的现象，以及其作用大小。
依照本发明的方法，蛇麻酸可以任何方式添加到待处理的水系统中。多数情况下，可以直接将商品蛇麻酸溶液如HYDROHOPS加到待处理水系统中，这样可以方便地实现本发明的方法。也可将蛇麻酸在稀释到或添加至其他介质中形成混合物或溶液，然后再将此混合物或溶液加到待处理水系统中。因此，蛇麻酸可以作为一个组分添加到造纸或其他水系统的添加剂中，这些添加剂的配方对于本领域的技术人员也是耳熟能详的。
造纸系统的处理方法
本发明可以用于任何造纸系统中，可以用于系统的任一点上，可以任何方式用于需使用添加剂的地方，可以任何方式用于造纸工业所采用的添加剂中。可直接和/或间接使用溶液，如蛇麻酸水溶液，或者蛇麻酸和任何造纸添加剂，如本文所提及的造纸添加剂所构成的混合物。
作为非定界性的实例，适当的添加方式包括：
储箱内的匀浆和未匀浆原液，
匀浆机中进行的纸浆匀浆，
匀完浆的纸浆，置于贮浆池中待用，
从贮浆池取出的供造纸用的原料，
流料箱，此处造纸原料以受控的速率流向长网线。
或者上述位置的组合、任何上述位置的上游、或者这些位置之间的任一点、或者其他任何合适的位置、或者是这些位置的同时或在不同时间的组合。
优选地，本发明的蛇麻酸采取上述的用量。
当添加至造纸组合物如造纸添加剂或造纸纸浆或粘浆等中时，蛇麻酸可以成为所得产品的一个组分。因此，本发明还提供含有蛇麻酸的纤维素制品，如纸和纸制品。包括纸和纸制品在内的纤维素制品中存在蛇麻酸具有一些好处，如可以有效控制生产这些产品的水系统中的生物，同时不会带来安全性、毒性或相关的问题，和/或不良生理反应的问题。这对于某些纤维素制品，如文具纸、纸巾和卫生纸具有特别重要的意义。
其他生产用水的处理方法
本发明可以用于任何生产用水系统中，可以用于系统的任一点上，可以任何方式用于需使用添加剂的地方，可以任何方式用于该工艺所采用的添加剂中。作为非定界性的实例，适当的添加方式包括与添加至体系中的原始液体一起，或作为原始液体的一个成分，在系统的常规加料口处添加。
可以采用上述方法的任意组合。
组合物
可以想见，本发明也包含组合物方面的内容。
因此，作为非限定性实例，本发明还提供一种组合物，其包含蛇麻酸和水性介质，该水性介质选自造纸系统以及其他的水系统，如乳液、粘合剂、生产用水，包括冷却水系统，如内燃机冷却系统、发电厂冷却系统；换热器如散热冷却器等；用在加湿器中的水系统；用在加热、通风和空调系统中的水系统；游泳池的水；沐浴用水；金属加工液体；石油生产用液体，包括钻探泥浆；涂料；杀菌剂和消毒杀菌剂；塑料；上述材料的混合物，以及其它的水系统。
这些组合物的其它示例性应用在 Disinfection，Sterilization and Preservation，第4版，Block，Lea & Febiger(1991)中有描述，因为其公开了这些应用，此处全文引用作为参考。此处特意将该文献的表56-2的全部引用作为参考。
本发明还提供一种组合物，该组合物被储存以备随后加入水系统中，如造纸添加剂和水处理添加剂。因此，本发明还包括含有蛇麻酸和造纸添加剂的组合物，其中造纸添加剂选自消泡剂、明矾、粘合剂、造纸涂料、颜料浆、淀粉、树脂控制剂、阻垢剂、施胶剂(包括烷基乙烯酮二聚物施胶剂(AKD′s))及其混合物。本发明的造纸组合物包含以下非限定性的实例：
储箱内的匀浆或未匀浆的原液，
纸浆，如在匀浆机中的纸浆，
匀完浆的纸浆，置于贮浆池中待用，
从贮浆池取出的供造纸用的原料，
流料箱，此处造纸原料以受控的速率流向长网线。
或者上述位置的组合、任何上述位置的上游、或者这些位置之间的任一点、或者其他任何合适的位置、或者是这些位置的同时或在不同时间的组合。
例如，有关常规成分、配方和注意事项等的细节和优化方法可参见Pulp and Paper，Chemistry and Chemical Technology，Casey，James P.(编辑)，J.Wiley，第3版(1980)，为此全文引用作为参考。
不必再作进一步研究，利用以上的描述，相信本领域的技术人员可以充分利用好本发明。
因此，以下优选的具体实施方案仅用作说明用，而不以任何方式限制本发明的其余部分。在以下实施例中，所有温度均为摄氏温度，温度计未作校正；除非另有说明，所有份数和百分比均以重量为计。
实施例
实施例1：控制S.natans
本实施例描述了蛇麻中的一个天然产物的衍生物可控制丝状菌S.natans的生长。以下列出了向S.natans培养基中加入选定浓度蛇麻酸的实验结果。在这些研究中，将不同S.natans菌株(ATCC 15291和ATCC29329)和选定浓度的蛇麻酸(HYDROHOPS，来至Watertown Hops，以四氢异葎草酮为计，稀释至10、25和50ppm)接种于含有稀释培养基(如CYG肉汤培养基，以下将详细描述)的烧瓶中，培养基温育48和96小时后，振摇烧瓶，取出1ml样品作ATP测试。根据未处理的对照样和处理后的培养基之间的不同计算百分抑制率。实验具体规程如下：
S.natans(ATCC 15291、29329和13925)在CYG肉汤培养基中培养，其中培养基的组成为：0.5g/l酪胨、1.0g/l甘油、0.1g/l酵母提取物。室温下S.natans菌株于置于定轨摇床之上的摇瓶内培养，培养基体积为50ml。从培养48至72小时的肉汤培养液中取出等量的S.natans对测试烧瓶进行接种以开始实验。将选定浓度的活性成分加到含有S.natans的烧瓶中。所有实验中的对照均未作处理。通过测量ATP定量考查蛇麻酸对S.natans的作用效果。采用Biotrace Ltd.(Bridgend，U.K.)的试剂和发光计进行ATP分析。按以下方法进行ATP提取和测试：
1、反复用10ml吸管混合测试培养液以破碎絮凝物，以此制成均匀的混悬液。
2、在试管内将100μl培养液和100μl提取液混合。试管在摇动后于室温下静置1分钟。
3、向混合物中加入100μl荧光素酶，摇动后置于发光计中。记录下读数(相对光度单位-rlu)，该读数对应于所提取的ATP的量。所有数据都是通过重复提取得到的。
数据分析：
将每个测试烧瓶的rlu读数与对照读数作对比得到生长的百分抑制率。
图1表明这两种菌株的I50值(抑制50％微生物所需活性成分的浓度)约为10ppm。
实施例2：抑制丁酸梭菌(Clotridium butyricum)
通过采用丁酸梭菌的平板扩散试验研究对于厌氧菌的抑制作用。采用纯化的α-和β-蛇麻酸(HYDROHOPS)。实验发现丁酸梭菌对于α-蛇麻酸的抑制作用非常敏感，但对于β-蛇麻酸不太敏感。表I所示的筛选数据表明，浓度在0.1到1mg/板范围内，等量的这两种化合物无协同作用。采用表II所示的需氧格兰氏阳性菌的数据可以对这些数据进行确证。进一步的平板扩散试验表明杀菌活性为5到50mg/板，抑菌活性为1mg/板(下面表I中给出了抑制区间)。
生物：丁酸梭菌(ATCC 3627)
培养基：Oxoid，强化梭菌属培养基(UNIPATH，Ltd.)
实验步骤
实验开始前16小时将从the American Type Collection处得到的丁酸梭菌(菌株#ATCC 3627)转移至新鲜的RCM琼脂(Oxoid，强化梭菌属培养基，来自UNIPATH)上(依照UNIPATH的使用说明书制备培养基，DIFCO琼脂的浓度为12.5g/L的。浇筑成板并于含有二氧化碳、氢气和氮气(浓度分别为5，10和85％)的无氧条件下储存)。在加载蛇麻酸之前对BBL(空白纸板(直径1/4"，STN 31039，来自Becton DickinsonMicrobiological Systems))进行灭菌。在每个灭菌的板上加载预定浓度的蛇麻酸，并在转入无氧室之前晾干。采用先前在RCM培养基板上活跃生长的丁酸梭菌接种新的RCM琼脂板，以此确保微生物处于对数生长期。于无菌条件下将所有板转移到培养基板上，培养基板于35℃下温育48小时。无菌的区间称之为“抑制区间”，可用尺子测量，记录温育24和48小时后抑制区间的值。48小时后，将培养基板从无氧室中取出并拍照。丁酸梭菌的数据表示为抑制区间的直径；无菌区间的直径越大，则产品的活性越高或浓度越高。
实验结果列于下表1中。
应当指出的是，抑制区间除了说明抑制微生物生长外，还说明微生物被杀灭了，因为这些区间保持了无菌状态。实验结果还说明这些活性成分至少具有一定的水溶性，这是因为为得到抑制区间，蛇麻酸一定溶解了至少一部分(否则蛇麻酸是不会迁移到琼脂之上的)。
表I
        α-蛇麻酸         β-蛇麻酸          α/β-蛇麻酸
   浓度(mg/板)       抑制区间(mm)    浓度(mg/板)     抑制区间(mm)    浓度(mg/板)     抑制区间(mm)
    24hr     48hr     24hr   48hr   24hr   48hr
  1000     23     23     1000     15   15     1000   21   21
  500     23     23     500     15   15     500   20   20
  250     23     23     250     12   12     250   21   32
  100     23     23     100     11   10     100   16   16
  50     20     24     50     无   无
  25     20     21     25     无   无
  10     18     19.5     10     无   无
  5     15     14.3     5     无   无
  4     15     13     4     无   无
  3     13     11.5     3     无   无
  2     12     12     2     无   无
  1     10     10     1     无   无
实施例3：微滴试验
在使用合成的白水溶液评价α-和β-蛇麻酸对于格兰氏阳性菌和格兰氏阴性菌的微滴试验中，发现某些格兰氏阴性菌对蛇麻酸敏感，但是所需浓度要高很多(如铜绿假单胞菌)。筛选实验的结果表明这些化合物，即α-和β-蛇麻酸在宽的浓度范围内对于多种微生物具有明显的抑制作用。这种作用效能表明这些化合物不仅可用于纸浆和纸之中，而且有可能广泛地用于水处理(诸如冷却塔等)中。
实验结果列于下表II中。
表II
    细菌菌株     pH     蛇麻酸     时间(hrs)     I50(ppm)
肺炎克雷伯氏菌(KlebsiellaPneumonia)(ATCC 13883) 5.5 α     424424     18.07＞40＞40＞40
8.0
    5.5 β     424424     35.79＞40＞40＞40
8.0
铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginusa)(ATCC 1542) 5.5 α     424424424     O.357＞2.5＞2.5＞2.5＞2.5＞2.5
7.2
8.0
    5.5 β     424424424     O.036＞2.5＞2.5＞2.5＞2.5＞2.5
7.2
8.O
萎蔫短小杆菌(Curtobacteriumflaccumfaciens)(BPC 124A) 5.5 α     424424424     0.4470.837＞2.5＞2.518.72＞2.5
7.2
8.O
    5.5 β     424424424     0.084O.935O.2931.490.7481.72
    7.2
8.0
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderiacepacia)(BPC 124A)     5.5 α     424424     25.63＞40＞40＞40
    8.0
    5.5 β     424424     3.679.266.236.85
8.O
格氏假单胞菌(Pseudomonasglathi)(BPC 124A)     5.5 α     424424     39.86＞40＞40＞40
    8.0
    5.5 β     424424     ＞40＞40＞404.4l
8.O
表II，续
    细菌菌株     pH     蛇麻酸     时间(hrs)     I50(ppm)
蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)(ATCC 14579) 5.5 α     424424     0.2140.899＞2.5＞2.5
8.0
5.5 β     424424     0.0330.2300.4040.758
8.0
摩洛哥芽孢杆菌(Bacillusmaroccanus)(BPC 223A) 5.5 α     424424424     0.5351.66＞2.5＞2.517.3233.11
7.2
    8.0
5.5 β     424424424     0.0911.460.579＞2.500.9221.60
7.2
8.0
地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)(ATCC 12759) 5.5 α     424424     0.2810.513＞2.5＞2.5
8.0
    5.5 β     424424     0.0260.3240.2570.734
8.0
球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus)(ATCC 4525)     5.5 α     424424     不生长不生长＞2.5＞2.5
    8.0
    5.5 β     424424     不生长不生长0.0990.194
8.0
枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)(ATCC 23059)     5.5 α     424424     0.4790.795＞2.5＞2.5
    8.0
    5.5 β     424424     0.0260.090.1750.116
8.0
实施例4：蛇麻酸对孢子的影响作用
实验：
实验采用蜡状芽孢杆菌孢子制剂。在营养培养基中将蜡状芽孢杆菌培养物于37℃下培养过夜以制备孢子。离心收获培养物并重新悬浮于灭菌蒸馏水中。然后置于80℃共计15分钟。热处理后，将孢子制剂于4℃储存，使用前至少储存48小时。
按下述方法测试L-丙胺酸和蛇麻酸的作用效果。将蜡状芽孢杆菌孢子悬浮液加到灭菌水中以获得浓度约为104至105个孢子/ml的孢子储液。然后将孢子储液分成1.0ml的等份以备测试。所用L-丙胺酸的浓度为1或2.5mM。加入L-丙胺酸后，孢子于37℃下放置一小时。L-丙胺酸处理后，将蛇麻酸(HYDROHOPS，来自Watertown Hops，Wisconsion)加入孢子中。暴露20分钟后，孢子经一系列稀释后置于营养琼脂培养基板之上。培养基板于37℃下温育过夜，此后计数菌落个数。
以未接触L-丙胺酸的孢子制剂为对照，评价L-丙胺酸的作用效果。为确证L-丙胺酸可有效诱导孢子萌发，孢子样品用L-丙胺酸处理并置于80℃下共计15分钟。
实验结果：
如图2和表III所示，对照样品A和B表明L-丙胺酸可诱导孢子发芽，但并未出现蛇麻酸杀灭萌发的细胞的情况。这可能是因为与加热和其他同L-丙胺酸一起测试的化合物(如二硫醇、砜/quat混合物、戊二醛等)相比，蛇麻酸是一种更“温和的”或作用较慢的杀灭试剂。图2的关键数据如下表III所示：
                                   表III
  样品号   L-丙胺酸(mM)     生物杀灭处理方法     CFU     SD
    ABCDEFGHI     12.5001.02.51.02.50     加热-80℃，15min.加热-80℃，15min.蛇麻酸(50ppm)蛇麻酸(25ppm)蛇麻酸(50ppm)蛇麻酸(50ppm)蛇麻酸(25ppm)蛇麻酸(25ppm)加热-80℃，15min.     7285220180200180176205162     61.49.58.211.916.534.514.313.4
实施例5：使用蛇麻酸的抗真菌效应评价实验
通过使用蛇麻酸的平板扩散试验评价蛇麻酸对于两种真菌-黑曲霉(Aspergillus nigre)和Chaetomium globosum生长的控制效果。用于本实验的琼脂培养基板是马铃薯葡萄糖(PDA)。在添加含有蛇麻酸的平板之前，先将真菌孢子以菌苔形式置于PDA之上。本实验所用平板的浓度为100、200、500和1000ppm。
培养板于35℃温育，并且每天作观察。实验在8天后中止，实验结果表明在加入孢子后各培养基板上均观察到真菌生长(即无抑制区间)。说明蛇麻酸对这两种真菌的生长无控制作用。
结论
上述实施例说明蛇麻酸对于某些形成孢子的细菌可能无效，但对于营养型细菌有效。
依据以上的描述，本领域技术人员可以容易地确定本发明的精神实质，并在不背离本发明精神和范围的情况下，可以作出多种变化和改进以适应于多种的用途和条件。

Claims (36)

1、一种控制水系统中生物的方法，其中水系统选自造纸系统，冷却系统或不与最终产品直接接触的生产用水系统、或这些水系统的组合，所述生物包括至少一种导致所述系统中生物污垢的格兰氏阴性菌，所述方法包含向所述水系统中添加有效量的pH至少为5.5的一种或多种蛇麻酸，以抑制所述生物在所述系统中的生长。
2、如权利要求1所述的方法，其中蛇麻酸选自α-和β-蛇麻酸及其混合物。
3、如权利要求1所述的方法，其中蛇麻酸选自以下一个或多个分子式所代表的化合物：
其中，“----”代表一个任选的双键，
R1选自OH；以及饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；
R2选自-OH；＝O；-SH；＝S；以及饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；
R3选自-OH；＝O；-SH；＝S和-OOR，其中R选自H和CnH2n+1，其中n为2至10的整数；
R4选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；含1-20个碳原子的酮基；通式为C(O)H或C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；以及-OOR，其中R选自CnH2n+1和H，其中n为2至10的整数；
和/或
其中R5为通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；
R6选自-OH；-SH；和-OOR，其中R选自H和CnH2n+1，其中n为2至10的整数；和
R7选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；
R8选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；
和/或
其中R9选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，
其中包含1至20个碳原子；和
R10选自含1至20个碳原子的酮基；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；
和/或
Figure C018231030004C1
其中R11选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；和
R12选自含1至20个碳原子的酮基；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数。
4、如权利要求3所述的方法，其中R4包含下式所代表的取代基：
其中R13包含C3-C8的烷基。
5、如权利要求4所述的方法，其中R13选自-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3。
6、如权利要求5所述的方法，其中蛇麻酸选自六氢蛇麻酮、六氢类蛇麻酮、六氢聚蛇麻酮及其混合物。
7、如权利要求6所述的方法，其中蛇麻酸包含六氢类蛇麻酮。
8、如权利要求3所述的方法，其中R8包含下式所代表的取代基：
Figure C018231030004C3
其中R14包含C3-C8的烷基。
9、如权利要求8所述的方法，其中R14选自-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2、-(CH2)2CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3及其混合物。
10、如权利要求9所述的方法，其中蛇麻酸包含四氢异葎草酮。
11、如权利要求1-10之一所述的方法，其中所述生物还包括选自格兰氏阳性菌。
12、如权利要求1-10之一所述的方法，其中所述格兰氏阴性菌选自异单胞菌属，水螺菌属，弯曲杆菌属，螺杆菌属，不动杆菌属，土壤杆菌属，产碱菌属，交替单胞菌属，黄杆菌属，假单胞菌属，黄单胞菌属，枝原体属，甲烷球菌属及其混合物。
13、如权利要求1-10之一所述的方法，其中所述水系统包含造纸系统。
14、如权利要求13所述的方法，其中所述造纸系统包括以下组中的一种或多种：储箱内的匀浆和未匀浆原液；匀浆机中进行的纸浆匀浆；匀完浆的纸浆，置于贮浆池中待用；从贮浆池或流料箱取出的供造纸用的原料；或者上述位置的组合、任何上述位置的上游、或者这些位置之间的任一点的组合。
15、如权利要求13所述的方法，其中蛇麻酸与一种或者多种其他的造纸添加剂组合使用。
16、如权利要求1-10之一所述的方法，其中所述水系统包含冷却系统。
17、如权利要求13所述的方法，其中蛇麻酸选自α-蛇麻酸、β-蛇麻酸及其混合物。
18、如权利要求1-10之一所述的方法，其中蛇麻酸用量在0.001至1,000ppm之间。
19、如权利要求18所述的方法，其中蛇麻酸用量在0.1至250ppm之间。
20、如权利要求19所述的方法，其中蛇麻酸用量在0.1至100ppm之间。
21、如权利要求1-10之一所述的方法，其中蛇麻酸和抗冻剂一起添加。
22、一种控制水系统中生物的方法，其中水系统选自冷却水系统；用在加湿器中的水系统；用在加热、通风和空调系统中的水系统；游泳池的水；沐浴用水；金属加工液体；石油生产用液体；涂料；塑料加工系统；上述系统的混合物，所述生物包括至少一种导致所述系统中生物污垢的格兰氏阴性菌，所述方法包含向所述水系统中添加有效量的pH至少为5.5的蛇麻酸，以抑制所述生物在所述系统中的生长。
23、如权利要求22所述的方法，其中蛇麻酸选自α-和β-蛇麻酸及其混合物。
24、如权利要求22所述的方法，其中蛇麻酸选自以下一个或多个分子式所代表的化合物：
其中，“----”代表一个任选的双键，
R1选自OH；以及饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；
R2选自-OH；＝O；-SH；＝S；以及饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；
R3选自-OH；＝O；-SH；＝S和-OOR，其中R选自H和CnH2n+1，其中n为2至10的整数；
R4选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；含1至20个碳原子的酮基；通式为C(O)H或C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；以及-OOR，其中R选自CnH2n+1和H，其中n为2至10的整数；
和/或
其中R5为通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；
R6选自-OH；-SH；和-OOR，其中R选自H和CnH2n+1，其中n为2至10的整数；和
R7选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；
R8选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；
和/或
其中R9选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，
其中包含1至20个碳原子；和
R10选自含1至20个碳原子的酮基；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数；
和/或
Figure C018231030008C2
其中R11选自饱和或不饱和的含1至5个双键的、直链或支链烷基或烯基，其中包含1至20个碳原子；和
R12选自含1至20个碳原子的酮基；通式为C(O)H的醛基或通式为C(O)CnH2n+1的酮基，其中n为2至10的整数。
25、如权利要求24所述的方法，其中R4包含下式所代表的取代基：
其中R13包含C3-C8的烷基。
26、如权利要求25所述的方法，其中R13选自-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3。
27、如权利要求26所述的方法，其中蛇麻酸选自六氢蛇麻酮、六氢类蛇麻酮、六氢聚蛇麻酮及其混合物。
28、如权利要求27所述的方法，其中蛇麻酸包含六氢类蛇麻酮。
29、如权利要求24所述的方法，其中R8包含下式所代表的取代基：
其中R14包含C3-C8的烷基。
30、如权利要求29所述的方法，其中R14选自-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)2、-(CH2)2CH(CH3)2和-CH(CH3)2CH2CH3及其混合物。
31、如权利要求30所述的方法，其中蛇麻酸包含四氢异葎草酮。
32、如权利要求22-31之一所述的方法，其中所述生物还包括铜绿假单胞菌(Pseudomononas aeruginosa)。
33、如权利要求22-31之一所述的方法，其中所述生物还包括格氏假单胞菌(Pseudomononas glathi)。
34、如权利要求22-31之一所述的方法，其中蛇麻酸用量在0.001至1,000ppm之间。
35、如权利要求34所述的方法，其中蛇麻酸用量在0.1至250ppm之间。
36、如权利要求34所述的方法，其中蛇麻酸用量在0.1至100ppm之间。
CNB018231039A 2001-03-28 2001-03-28 采用蛇麻酸控制生物的方法 Expired - Fee Related CN1306875C (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2001/010005 WO2002078450A1 (en) 2001-03-28 2001-03-28 Methods of using hop acids to control organisms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1505480A CN1505480A (zh) 2004-06-16
CN1306875C true CN1306875C (zh) 2007-03-28

Family

ID=21742450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018231039A Expired - Fee Related CN1306875C (zh) 2001-03-28 2001-03-28 采用蛇麻酸控制生物的方法

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1372399A1 (zh)
CN (1) CN1306875C (zh)
AU (1) AU2001251073B2 (zh)
BR (1) BR0116950A (zh)
CA (1) CA2441074A1 (zh)
MX (1) MXPA03008614A (zh)
WO (1) WO2002078450A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1505998T3 (da) 2002-05-17 2014-10-06 Steiner Inc S S Forbedret anvendelse af hop-syrer som antimikrobielle midler
US20030228814A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-11 Barney Michael C. Antibacterial packaging material including hop acids
FI115502B (fi) * 2002-11-06 2005-05-31 Kemira Oyj Bakteerien aiheuttaman kertymänmuodostuksen estäminen paperi- ja kartonkikoneiden pinnoille
FI116030B (fi) 2002-11-06 2005-09-15 Kemira Oyj Paperi- ja kartonkikoneiden termofiilisten mikrobien biofilminmuodostuksen esto
FI119903B (fi) * 2006-03-16 2009-05-15 Kemira Oyj Bakteeri-itiöiden muodostumisen estäminen kartonkikoneen hylkysysteemissä
CL2008003653A1 (es) 2008-01-17 2010-03-05 Mitsubishi Tanabe Pharma Corp Uso de un inhibidor de sglt derivado de glucopiranosilo y un inhibidor de dppiv seleccionado para tratar la diabetes; y composicion farmaceutica.
US9489981B2 (en) 2012-03-15 2016-11-08 Echostar Technologies L.L.C. Successive initialization of television channel recording
EP2777395A1 (en) 2013-03-14 2014-09-17 S.S. Steiner, Inc. Plant wash
CN105745319B (zh) 2013-05-20 2020-06-26 美国宝微技术股份有限公司 基于微生物的废水处理组合物及其使用方法
US10336636B2 (en) * 2015-11-02 2019-07-02 BiOWiSH Technologies, Inc. Methods for reducing evaporative loss from swimming pools
CA3096300A1 (en) 2018-05-29 2019-12-05 BiOWiSH Technologies, Inc. Compositions and methods for improving survivability of aquatic animals

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052212A1 (en) * 1999-03-05 2000-09-08 Haas Hop Products, Inc. Process for controlling micro-organisms in an aqueous process medium
WO2000053814A1 (de) * 1999-03-05 2000-09-14 Betatec Hopfenprodukte Gmbh Verfahren zur bekämpfung von migroorganismen in einem zuckerhaltigen, wässrigen prozessmedium

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL223035A (zh) * 1957-09-23 1900-01-01 Buckman Labor Inc
US4855296A (en) * 1988-09-12 1989-08-08 Betz Laboratories, Inc. Biocidal compositions and use thereof
US5827895A (en) * 1996-02-27 1998-10-27 Regents Of The University Of Minnesota Hexahydrolupulones useful as anticancer agents
EP1202640A1 (en) * 1999-07-27 2002-05-08 Rhodia Inc. Hops acid antibacterial compositions
AU2001241774A1 (en) * 2000-03-08 2001-09-17 Hercules Incorporated Control of spore forming bacteria
US6379720B1 (en) * 2000-07-18 2002-04-30 Nalco Chemical Company Compositions containing hops extract and their use in water systems and process streams to control biological fouling

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052212A1 (en) * 1999-03-05 2000-09-08 Haas Hop Products, Inc. Process for controlling micro-organisms in an aqueous process medium
WO2000053814A1 (de) * 1999-03-05 2000-09-14 Betatec Hopfenprodukte Gmbh Verfahren zur bekämpfung von migroorganismen in einem zuckerhaltigen, wässrigen prozessmedium

Also Published As

Publication number Publication date
EP1372399A1 (en) 2004-01-02
AU2001251073B2 (en) 2006-12-21
MXPA03008614A (es) 2003-12-08
CA2441074A1 (en) 2002-10-10
BR0116950A (pt) 2006-02-21
CN1505480A (zh) 2004-06-16
WO2002078450A1 (en) 2002-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guo et al. Application of water-assisted ultraviolet light in combination of chlorine and hydrogen peroxide to inactivate Salmonella on fresh produce
Wen et al. Chelators enhanced biocide inhibition of planktonic sulfate-reducing bacterial growth
RU2429021C2 (ru) Способ контроля микробного заражения, полученные минеральные суспензии и их применение
KR100855912B1 (ko) 상승작용적 결합물에서 안정화 하이포아브롬산염 나트륨을이용한 생물학적 성장 제어용 조성물 및 방법
CN1306875C (zh) 采用蛇麻酸控制生物的方法
US6547971B2 (en) Methods of using hop acids to control organisms
Araújo et al. Combination of selected enzymes with cetyltrimethylammonium bromide in biofilm inactivation, removal and regrowth
Oh et al. Monolaurin and acetic acid inactivation of Listeria monocytogenes attached to stainless steel
CN100379685C (zh) 使用硼调节的酶处理水中微生物
KR100325124B1 (ko) 살균제 조성물 및 이를 이용한 살균 방법
AU2001251073A1 (en) Methods of using hop acids to control organisms
Tantratian et al. Effect of different stainless steel surfaces on the formation and control of Vibrio parahaemolyticus biofilm
US3608084A (en) Halogenated aliphatic nitriles for controlling the growth of aerobacter bacteria in industrial water systems
US20050250821A1 (en) Quaternary ammonium compounds in the treatment of water and as antimicrobial wash
KR20080043557A (ko) 살균제 조성물 및 이를 이용한 살균방법
CN110999913A (zh) 一种循环水用杀菌灭藻剂及其制备方法
Voidarou et al. Experimental effect of ozone upon some indicator bacteria for preservation of an ecologically protected watery system
CN107205384A (zh) 协同抗微生物组合物
WO2021105288A1 (en) Use of a compound of 4-(3-ethoxy-4-hydroxyphenyl) alkyl ketone type against bacteria of the burkholderia cepacia complex
US3300373A (en) Method of controlling growth of microorganisms in industrial water systems
RU2604150C2 (ru) Синергетическая противомикробная композиция 1, 2-бензизотиазолин-3-она и трис(гидроксиметил)нитрометана
KR100672088B1 (ko) 냉각수내 세균 증식 억제용 협죽도과 식물 추출물 및 이를이용한 냉각수내 세균 증식 억제 방법
Abreu et al. The efficacy and stability of five sanitizing agents challenged with reference microorganisms and clean area isolates
US20230052893A1 (en) A synergistic bactericide and bacteriostatic organic sanitizing/disinfectant/cleaning formulation
JP4387587B2 (ja) ドデシルモルホリンまたはその塩およびドデシルアミンまたはその塩を含有する相乗的抗微生物組成物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee