JP2012504637A - 殺生物組成物および使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本件は、米国実用特許出願番号第12/243,028号(2008年10月1日出願)の優先権の利益を主張し、その仮出願はその全部を参照により本明細書に組入れる。
本発明は、殺生物組成物ならびに水性システムおよび水含有システムにおける微生物の制御のためのその使用方法に関する。
微生物汚染からの水含有システムの保護は、多くの製造プロセス,特に油または天然ガスの製造操作の成功のために重大である。油およびガスの製造において、好気性および嫌気性の両者のバクテリアによる微生物汚染は、深刻な問題,例えば貯留タンクの悪化(主に嫌気性硫酸塩還元バクテリア(SRB)によるもの)、設備およびパイプラインの金属表面上の微生物学的腐食(MIC)、ならびにポリマー添加剤の分解の原因となる可能性がある。
一側面において、本発明は、相乗的な殺生物組成物を提供する。該組成物は、水性システムまたは水含有システムにおける微生物の生育を制御するために有用であり、そして油および天然ガスの産業における用途のために特に好適である。本発明の組成物は、グルタルアルデヒドをオキサゾリジン殺生物化合物とともに含む。
上記で述べたように、本発明は、殺生物組成物および微生物の制御におけるこれらの使用方法を提供する。組成物は、グルタルアルデヒドを殺生物オキサゾリジン化合物とともに含む。驚くべきことに、グルタルアルデヒドおよびオキサゾリジンの組合せが、水性媒体または水含有媒体における微生物の制御のために用いる場合に相乗的であることを見出した。すなわち、組合せ物質は、特定の使用濃度でのこれらの個別の性能に基づいて他に予測されるよりも改善された殺生物特性をもたらす。観察される相乗性は、許容可能な殺生物特性を実現するために用いる低減された量の物質を可能にし、よって潜在的に環境への影響および物質コストを低減する。
以下の例において報告する相乗指数は、以下の等式を用いて算出する:
相乗指数=Ca/CA+Cb/CB
式中、Ca:組合せで用いた場合に所定レベルまたは完全な殺バクテリアを実現するのに必要な殺生剤Aの濃度;
CA:単独で用いた場合に所定レベルまたは完全な殺バクテリアを実現するのに必要な殺生剤Aの濃度;
Cb:組合せで用いた場合に所定レベルまたは完全な殺バクテリアを実現するのに必要な殺生剤Bの濃度;
CB:単独で用いた場合に所定レベルまたは完全な殺バクテリアを実現するのに必要な殺生剤Bの濃度;
好気性バクテリアに対するグルタルアルデヒド/オキサゾリジンの相乗性
滅菌NaCl溶液(0.85%)を、最終バクテリア濃度約106CFU/mLでのバクテリア摂取で汚染させる。次いで、殺生剤溶液(単独または組合せで)をバクテリア懸濁液中に種々の濃度で添加し、そして直ちによく混合する。混合物を37℃で1時間インキュベートした後、溶液中に残る生菌バクテリアを評価する。バクテリア対数減少を次いで算出する。以下の表1は、グルタルアルデヒドおよび4,4−ジメチル−オキサゾリジンを単独および組合せで活性物質質量比1:6で用いた際に3logのバクテリア減少を実現するのに必要な用量を比較する。
嫌気性バクテリアに対するグルタルアルデヒド/オキサゾリジンの相乗性
嫌気チャンバー(Bactron III)内で、脱気した滅菌食塩水(3.1183gのNaCl,1.3082mgのNaHCO3,47.70mgのKCl,72.00mgのCaCl2,54.49mgのMgSO4,172.28mgのNa2SO4,43.92mgのNa2CO3(1L水中))を油田単離嫌気性SRBコンソーシアムで最終バクテリア濃度約107CFU/mLにて汚染させる。このバクテリア懸濁液のアリコートを次いでグルタルアルデヒド、オキサゾリジン殺生剤(この場合、4,4−ジメチル−オキサゾリジンまたは7−エチル−ビシクロオキサゾリジン)またはグルタルアルデヒド/オキサゾリジンの組合せで、異なる活性物質濃度にて処理する。混合物を40℃にて1時間インキュベートした後、混合物中に残る生菌バクテリアを、段階希釈法を用いて評価する。バクテリア対数減少を次いで算出する。表5は、グルタルアルデヒドおよび4,4−ジメチル−オキサゾリジンを単独および組合せで用いた際に完全な殺バクテリアを実現するのに必要な用量を比較する。
高温での嫌気性バクテリアに対するグルタルアルデヒド/オキサゾリジンの相乗性
この例では、グルタルアルデヒド、オキサゾリジン、およびこれらの組合せの、80℃での5日間に亘る殺生物効果を評価する。殺生剤は10ppm硫化物の存在下で105CFU/mLの油田SRBコンソーシアムに挑戦する。殺生剤溶液はSRBコンソーシアムおよび硫化物に3日および4日にて再挑戦する。表7は、5日の試験についての相乗指数結果を示す。表7における結果から、グルタルアルデヒド/4,4−ジメチル−オキサゾリジンの組合せは80℃にてSRBおよび硫化物の挑戦で相乗的であることが明らかである。
本発明は以下の態様を有する。
[1] グルタルアルデヒド;および
オキサゾリジン殺生物化合物;
を含む、組成物。
[2] グルタルアルデヒドの、オキサゾリジン殺生物化合物に対する質量比が、約50:1〜1:50である、上記[1]に記載の組成物。
[3] グルタルアルデヒドの、オキサゾリジン殺生物化合物に対する質量比が、約20:1〜1:20である、上記[1]に記載の組成物。
[4] オキサゾリジン殺生物化合物が、単環オキサゾリジンである、上記[1]に記載の組成物。
[5] 単環オキサゾリジンが、4,4−ジメチオキサゾリジン、N−メチル−1,3−オキサゾリジン、N−エチロール−1,3−オキサゾリジン、5−メチル−1,3−オキサゾリジン、4−エチル−4−ヒドロキシメチルオキサゾリジン、4−エチルオキサゾリジン、4−メチル−4−エチルオキサゾリジン、またはこれらの2種以上の混合物である、上記[4]に記載の組成物。
[6] オキサゾリジン殺生物化合物が、二環オキサゾリジンである、上記[1]に記載の組成物。
[7] 二環オキサゾリジンが、任意にC 1 〜C 6 アルキル、C 1 〜C 6 アルコキシ、またはヒドロキシ(C 1 〜C 6 アルキル)で置換された1−アザ−3,7−ビシクロ[3.3.0]オクタンである、上記[6]に記載の組成物。
[8] 二環オキサゾリジンが、7−エチルビシクロオキサゾリジン、5−ヒドロキシメトキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、5−ヒドロキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、5−ヒドロキシポリ(メチレンオキシメチル−1−アザ−ジオキサビシクロ(3.3.0)オクタン、1−アザ−3,7−ジオキサ−5−メチロール−(3.3.0)−ビシクロオクタン、またはこれらの2種以上の混合物である、上記[7]に記載の組成物。
[9] オキサゾリジン殺生物化合物が、5−ヒドロキシメトキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、5−ヒドロキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、および5−ヒドロキシポリ(メチレンオキシメチル−1−アザ−ジオキサビシクロ(3.3.0)オクタンの混合物である、上記[8]に記載の組成物。
[10] オキサゾリジン殺生物化合物が、ビスオキサゾリジンである、上記[1]に記載の組成物。
[11] ビスオキサゾリジンが、N,N−メチレンビス(5−メチル−オキサゾリジン)、ビス−(4,4’−テトラメチル−1,3−オキサゾリジン−3−イル)−メタン、またはこれらの2種以上の混合物である、上記[10]に記載の組成物。
[12] オキサゾリジン殺生物化合物が、ポリオキサゾリジンである、上記[1]に記載の組成物。
[13] 1種以上の界面活性剤、イオン性/非イオン性ポリマーおよびスケール、腐食防止剤、酸素捕捉剤または追加の殺生剤を更に含む、上記[1]に記載の組成物。
[14] 追加の殺生剤が、4級アンモニウム化合物、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩およびトリスヒドロキシメチルホスフィン、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド(DBNPA)、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール(ブロノポール)、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(CMIT/MIT)、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアザ−1−アゾニア−アダマンタンクロリド、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、o−フタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、トリアジン、2,6−ジメチル−m−ジオキサン−4−オールアセテート、酸化防止剤,例えば塩素、二酸化塩素、過酸化物、過酢酸、臭化アンモニウム、臭化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、1−ブロモ−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン(BCDMH)、クロルアミン、およびこれらの2種以上の混合物から選択される、上記[13]に記載の組成物。
[15] 水性システムまたは水含有システムにおける微生物を制御する方法であって、上記[1]に記載の組成物でシステムを処理することを含む、方法。
[16] 水性システムまたは水含有システムが、油およびまたはガスの製造において用いられるかまたはその中に存在する、上記[15]に記載の方法。
[17] 油およびガスの製造が、油田およびガス田の注入、ならびに生成水および機能性流体、油井およびガス井、油およびガスの操作、分離、貯蔵、および輸送のシステム、油およびガスのパイプライン、油およびガスの容器、または燃料を含む、上記[16]に記載の方法。
[18] 水性システムまたは水含有システムが、冷却水、ボイラー水、パルプおよび紙のミル粉砕水、他の工業プロセス水、バラスト水、廃水、金属作動流体、ラテックス、塗料、コーティング、接着剤、インク、テープ接合化合物、パーソナルケア製品および家庭用品、またはこれらとともに用いるシステムである、上記[15]に記載の方法。
[19] 微生物が、嫌気性バクテリアである、上記[15]に記載の方法。
[20] 水性システムまたは水含有システムが、37℃以上である、上記[15]に記載の方法。
Claims (20)
- グルタルアルデヒド;および
オキサゾリジン殺生物化合物;
を含む、組成物。 - グルタルアルデヒドの、オキサゾリジン殺生物化合物に対する質量比が、約50:1〜1:50である、請求項1に記載の組成物。
- グルタルアルデヒドの、オキサゾリジン殺生物化合物に対する質量比が、約20:1〜1:20である、請求項1に記載の組成物。
- オキサゾリジン殺生物化合物が、単環オキサゾリジンである、請求項1に記載の組成物。
- 単環オキサゾリジンが、4,4−ジメチオキサゾリジン、N−メチル−1,3−オキサゾリジン、N−エチロール−1,3−オキサゾリジン、5−メチル−1,3−オキサゾリジン、4−エチル−4−ヒドロキシメチルオキサゾリジン、4−エチルオキサゾリジン、4−メチル−4−エチルオキサゾリジン、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項4に記載の組成物。
- オキサゾリジン殺生物化合物が、二環オキサゾリジンである、請求項1に記載の組成物。
- 二環オキサゾリジンが、任意にC1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはヒドロキシ(C1〜C6アルキル)で置換された1−アザ−3,7−ビシクロ[3.3.0]オクタンである、請求項6に記載の組成物。
- 二環オキサゾリジンが、7−エチルビシクロオキサゾリジン、5−ヒドロキシメトキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、5−ヒドロキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、5−ヒドロキシポリ(メチレンオキシメチル−1−アザ−ジオキサビシクロ(3.3.0)オクタン、1−アザ−3,7−ジオキサ−5−メチロール−(3.3.0)−ビシクロオクタン、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項7に記載の組成物。
- オキサゾリジン殺生物化合物が、5−ヒドロキシメトキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、5−ヒドロキシメチル−1−アザ−3,7−ジオキサビシクロ[3.3.0]オクタン、および5−ヒドロキシポリ(メチレンオキシメチル−1−アザ−ジオキサビシクロ(3.3.0)オクタンの混合物である、請求項8に記載の組成物。
- オキサゾリジン殺生物化合物が、ビスオキサゾリジンである、請求項1に記載の組成物。
- ビスオキサゾリジンが、N,N−メチレンビス(5−メチル−オキサゾリジン)、ビス−(4,4’−テトラメチル−1,3−オキサゾリジン−3−イル)−メタン、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項10に記載の組成物。
- オキサゾリジン殺生物化合物が、ポリオキサゾリジンである、請求項1に記載の組成物。
- 1種以上の界面活性剤、イオン性/非イオン性ポリマーおよびスケール、腐食防止剤、酸素捕捉剤または追加の殺生剤を更に含む、請求項1に記載の組成物。
- 追加の殺生剤が、4級アンモニウム化合物、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩およびトリスヒドロキシメチルホスフィン、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド(DBNPA)、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール(ブロノポール)、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(CMIT/MIT)、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアザ−1−アゾニア−アダマンタンクロリド、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、o−フタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、トリアジン、2,6−ジメチル−m−ジオキサン−4−オールアセテート、酸化防止剤,例えば塩素、二酸化塩素、過酸化物、過酢酸、臭化アンモニウム、臭化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、1−ブロモ−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン(BCDMH)、クロルアミン、およびこれらの2種以上の混合物から選択される、請求項13に記載の組成物。
- 水性システムまたは水含有システムにおける微生物を制御する方法であって、請求項1に記載の組成物でシステムを処理することを含む、方法。
- 水性システムまたは水含有システムが、油およびまたはガスの製造において用いられるかまたはその中に存在する、請求項15に記載の方法。
- 油およびガスの製造が、油田およびガス田の注入、ならびに生成水および機能性流体、油井およびガス井、油およびガスの操作、分離、貯蔵、および輸送のシステム、油およびガスのパイプライン、油およびガスの容器、または燃料を含む、請求項16に記載の方法。
- 水性システムまたは水含有システムが、冷却水、ボイラー水、パルプおよび紙のミル粉砕水、他の工業プロセス水、バラスト水、廃水、金属作動流体、ラテックス、塗料、コーティング、接着剤、インク、テープ接合化合物、パーソナルケア製品および家庭用品、またはこれらとともに用いるシステムである、請求項15に記載の方法。
- 微生物が、嫌気性バクテリアである、請求項15に記載の方法。
- 水性システムまたは水含有システムが、37℃以上である、請求項15に記載の方法。
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