JP2013505958A - ジブロモマロンアミドの組成物および殺生剤としてのその使用 - Google Patents
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Abstract
２，２−ジブロモマロンアミドおよびナトリウムオルトフェニルフェノールを含む殺生物組成物、ならびに水性系および水含有系における微生物の制御のためのその使用。
Description
関連出願の相互参照
本件は、米国仮出願整理番号第６１／２４６，１９０号（２００９年９月２８日出願）（その全部を参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
本件は、米国仮出願整理番号第６１／２４６，１９０号（２００９年９月２８日出願）（その全部を参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
発明の分野
本発明は、殺生物組成物、ならびに水性系および水含有系における微生物を制御するためのその使用方法に関する。該組成物は、２，２−ジブロモマロンアミドおよびフェノール系殺生物化合物を含む。
本発明は、殺生物組成物、ならびに水性系および水含有系における微生物を制御するためのその使用方法に関する。該組成物は、２，２−ジブロモマロンアミドおよびフェノール系殺生物化合物を含む。
発明の背景
水系は、繁殖に好適な場所を藻類、バクテリア、ウイルス、および菌類（これらの幾つかは病原体である可能性がある）に対して与える。微生物汚染は種々の問題（例えば美観的な不快さ，例えばスライムがある緑色の水、深刻な健康リスク，例えば菌類、バクテリアまたはウイルスの感染、ならびに機械的な問題，例えば詰まり、設備の腐食、および伝熱の低下）を起こす可能性がある。
水系は、繁殖に好適な場所を藻類、バクテリア、ウイルス、および菌類（これらの幾つかは病原体である可能性がある）に対して与える。微生物汚染は種々の問題（例えば美観的な不快さ，例えばスライムがある緑色の水、深刻な健康リスク，例えば菌類、バクテリアまたはウイルスの感染、ならびに機械的な問題，例えば詰まり、設備の腐食、および伝熱の低下）を起こす可能性がある。
殺生剤は、水性系および水含有系における消毒、および微生物の生育の制御のために一般的に用いる。しかし、全ての殺生剤が広範囲の微生物および／または温度に対して有効であるわけではなく、幾つかは他の化学処理添加剤と非親和性である。加えて、幾つかの殺生剤は長い十分な期間の微生物制御を与えない。
これらの欠点の幾つかは、より大量の殺生剤の使用により解決可能であるが、この選択肢はそれ自体の問題をもたらす。例えば増大するコスト、増大する廃棄物、および殺生剤が処理される媒体の所望の特性と干渉することの増大する可能性である。加えて、より大量の殺生剤を用いても、多くの商業用殺生物化合物は、有効な制御を与えることができない。これは、特定種の微生物に対する活性の弱さ、またはこれらの化合物に対する微生物の耐性に起因する。
水系の処理のために殺生剤組成物を与えることは当該分野で顕著に有利であり、これは以下の利点の１つ以上をもたらす：より低濃度での増大する効果、処理される媒体中での物理的条件および他の添加剤との親和性、広いスペクトルの微生物に対する有効性、ならびに／または、短期間および長期間の両者の微生物の制御を与える能力。
発明の簡単な要約
一側面において、本発明は、殺生物組成物を提供する。該組成物は、水性系または水含有系における微生物を制御するために有用である。該組成物は：２，２−ジブロモマロンアミド、およびナトリウムオルトフェニルフェノール（ＳＯＰＰ）を含む。
一側面において、本発明は、殺生物組成物を提供する。該組成物は、水性系または水含有系における微生物を制御するために有用である。該組成物は：２，２−ジブロモマロンアミド、およびナトリウムオルトフェニルフェノール（ＳＯＰＰ）を含む。
第２の側面において、本発明は、水性系または水含有系における微生物を制御する方法を提供する。該方法は、系を、有効量の本開示で記載する殺生物組成物で処理することを含む。
発明の詳細な説明
上記の通り、本発明は、殺生物組成物および微生物の制御においてこれを用いる方法を提供する。該組成物は：２，２−ジブロモマロンアミド、およびナトリウムオルトフェニルフェノール（ＳＯＰＰ）を含む。驚くべきことに、本開示で記載する２，２−ジブロモマロンアミドとナトリウムオルトフェニルフェノールとの特定質量比での組合せが、水性媒体または水含有媒体における微生物制御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、その個別の性能に基づいて予測されるのと比べて改善された殺生物特性をもたらす。相乗性は、所望の殺生物特性を実現するために用いるべき物質の量の低減、よって工業プロセス水における微生物の生育に起因する問題の低減を、環境的な影響および材料コストの潜在的な低減とともに可能にする。
上記の通り、本発明は、殺生物組成物および微生物の制御においてこれを用いる方法を提供する。該組成物は：２，２−ジブロモマロンアミド、およびナトリウムオルトフェニルフェノール（ＳＯＰＰ）を含む。驚くべきことに、本開示で記載する２，２−ジブロモマロンアミドとナトリウムオルトフェニルフェノールとの特定質量比での組合せが、水性媒体または水含有媒体における微生物制御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、その個別の性能に基づいて予測されるのと比べて改善された殺生物特性をもたらす。相乗性は、所望の殺生物特性を実現するために用いるべき物質の量の低減、よって工業プロセス水における微生物の生育に起因する問題の低減を、環境的な影響および材料コストの潜在的な低減とともに可能にする。
本明細書の目的について、「微生物」の意味としては、これらに限定するものではないが、バクテリア、菌類、藻類、およびウイルスが挙げられる。語句「制御」および「制御する」は、その意味を、微生物の生育または増殖の阻害、殺微生物、消毒および／または防腐を包含しこれらに限定ないように広く解釈すべきである。幾つかの好ましい態様において、「制御」および「制御する」は、微生物の生育または増殖を阻害することを意味する。
用語「２，２−ジブロモマロンアミド」は、下記化学式：
で表される化合物を意味する。
本発明の２，２−ジブロモマロンアミドおよびナトリウムオルトフェニルフェノールは市販で入手可能であり、および／または当業者によって周知技術を用いて容易に調製できる。
本発明の幾つかの態様において、２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比は約１００：１〜約１：１００である。
本発明の幾つかの態様において、２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比は約５０：１〜約１：５０である。
幾つかの態様において、２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比は約１０：１〜約１：３０である。
幾つかの態様において、２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比は約１：１〜約１：２０である。
幾つかの態様において、２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比は約１：１．２５〜約１：２０である。
本発明の組成物は種々の水性系および水含有系における微生物を制御するために有用である。このような系の例としては、これらに限定するものではないが、塗料およびコーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキングおよび接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体（例えばスピン仕上）、工業プロセス水（例えば、油田水、パルプおよび紙の水、冷却水）、油田機能性流体（例えば、掘削泥水および破砕流体）、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、ならびに水泳プール水およびスパ水が挙げられる。好ましい水性系は、金属作動流体、パーソナルケア、家庭用および工業用の洗浄剤、工業プロセス水、ならびに塗料およびコーティングである。特に好ましくは、工業プロセス水、塗料およびコーティング、金属作動流体、およびテキスタイル流体（例えばスピン仕上）である。
当業者は過度の実験なく、微生物制御を与えるための任意の特定用途において用いるべき組成物の有効量を容易に決定できる。例として、好適な活性物質濃度（２，２−ジブロモマロンアミドおよびナトリウムオルトフェニルフェノールの両者の合計）は、典型的には、少なくとも約１ｐｐｍ、代替として少なくとも約３ｐｐｍ、代替として少なくとも約７ｐｐｍ、代替として少なくとも約１０ｐｐｍ、または代替として少なくとも約１００ｐｐｍ（水性系または水含有系の総質量基準）である。幾つかの態様において、活性物質濃度の好適な上限は、約１０００ｐｐｍ、代替として約５００ｐｐｍ、代替として約１００ｐｐｍ、代替として約５０ｐｐｍ、代替として約３０ｐｐｍ、代替として約１５ｐｐｍ、代替として約１０ｐｐｍ、または代替として約７ｐｐｍ（水性系または水含有系の総質量基準）である。
組成物の相乗性に起因して、更に有利に微生物の制御を与えつつより低量の殺生剤を任意に使用できる。よって、幾つかの態様において、活性物質濃度は約１０〜約１３５ｐｐｍである。
組成物の成分は、水性系または水含有系に別個に添加でき、または添加前に前もってブレンドできる。当業者は、適切な添加方法を容易に決定できる。組成物は、他の添加剤，例えば、これらに限定するものではないが界面活性剤、イオン性／ノニオン性のポリマー、ならびにスケールおよび腐食の防止剤、酸素捕捉剤、ならびに／または追加の殺生剤、とともに系中で使用できる。
以下の例は、本発明を例示するが、その範囲の限定を意図しない。特記がない限り、本開示で用いる比、パーセント、部等は質量基準である。
例
例で与えられる結果は、生育阻害アッセイを用いて得られるものである。各アッセイの詳細を以下に与える。
例で与えられる結果は、生育阻害アッセイを用いて得られるものである。各アッセイの詳細を以下に与える。
生育阻害アッセイ． 例で用いる生育阻害アッセイは、バクテリア集団の生育の阻害（またはその不足）を測定する。生育の阻害は、殺細胞（よって生育は起きない）、再増殖が長時間を必要とするような細胞の集団の相当部分の殺生物、または殺生物を伴わない生育の阻害（スタシス）の結果であることができる。作用機序に関わらず、殺生剤（または殺生剤の組合せ）の影響を、群のサイズの増大を基準として経時的に測定できる。
アッセイは、希薄ミネラル塩媒体中でのバクテリアの集団の生育の防止における１種以上の殺生剤の効果を測定する。媒体は（ｍｇ／ｌ単位で）以下の成分を含有する：ＦｅＣｌ3．６Ｈ2０（１）；ＣａＣｌ2・２Ｈ2０（１０）；ＭｇＳ０4・７Ｈ2０（２２．５）；（ＮＨ4）2Ｓ０4（４０）；ＫＨ2Ｐ０4（１０）；Ｋ2ＨＰ０4（２５．５）；酵母抽出物（１０）；およびグルコース（１００）。全成分を脱イオン水に添加した後、媒体のｐＨを７．５に調整する。フィルター滅菌後、アリコートを１００μｌ量で滅菌マイクロタイタープレートウエルに分配する。次いで、２，２−ジブロモマロンアミド（「ＤＢＭＡＬ」）および／または「殺生剤Ｂ」の希釈物を、マイクロタイタープレートに添加する。下記に示す活性成分の組合せを準備した後、各ウエルに１００μｌの細胞懸濁液（約１×１０6細胞毎ミリリットルのＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ，Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ，およびＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓの混合物を含有する）を接種する。各ウエルにおける媒体の最終的な総体積は３００μｌである。本開示で記載するように準備したら、各活性物質の濃度は２５ｐｐｍ〜０．１９５ｐｐｍである（表１に示す通り）。得られるマトリクスは、各活性物質の８つの濃度および（活性物質の）比における活性物質の６４の組合せの試験を可能にする。
対照（示さず）は、殺生剤添加なしの媒体を含有する。上記に示した活性物質の組合せの調製後、各ウエルに１００μｌの細胞懸濁液（約１×１０6細胞毎ミリリットルのＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ，Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ，およびＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓの混合物を含有する）を接種する。各ウエルにおける媒体の最終的な総体積は３００μｌである。
マイクロタイタープレートを準備した直後、各ウエルについての光学密度（ＯＤ）読みを５８０ｎｍにて測定し、次いでプレートを３７℃で２４時間インキュベートする。インキュベート時間後、プレートを穏やかに撹拌した後、ＯＤ580値を収集する。Ｔ0でのＯＤ580値をＴ24値から差し引いて、生じた生育（またはその不足）の総量を決定する。これらの値を用いて、各殺生剤および６４の組合せの各々の存在に起因する生育の阻害％を算出する。生育の９０％阻害を、下記等式での相乗指数（ＳＩ）値算出のための閾値として用いる。
相乗指数＝ＭDBMAL／ＣDBMAL＋ＭB／ＣB
式中、
ＣDBMAL：単独で使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要なＤＢＭＡＬの濃度
ＣB：単独で使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要な殺生剤（Ｂ）の濃度
ＭDBMAL：殺生剤（Ｂ）との組合せで使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要なＤＢＭＡＬの濃度
ＭB：ＤＢＭＡＬとの組合せで使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要な殺生剤（Ｂ）の濃度
式中、
ＣDBMAL：単独で使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要なＤＢＭＡＬの濃度
ＣB：単独で使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要な殺生剤（Ｂ）の濃度
ＭDBMAL：殺生剤（Ｂ）との組合せで使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要なＤＢＭＡＬの濃度
ＭB：ＤＢＭＡＬとの組合せで使用した場合にバクテリア生育を約９０％阻害するのに必要な殺生剤（Ｂ）の濃度
ＳＩ値は以下のように解釈する：
ＳＩ＜１：相乗的な組合せ
ＳＩ＝１：相加的な組合せ
ＳＩ＞１：拮抗的な組合せ
ＳＩ＜１：相乗的な組合せ
ＳＩ＝１：相加的な組合せ
ＳＩ＞１：拮抗的な組合せ
下記例において、溶液中の殺生剤の量は、溶液１リットル当たりのｍｇ（ｍｇ／ｌ）で測定する。溶液密度は約１．００であるため、ｍｇ／ｌ測定値は質量ｐｐｍに対応する。従って両単位は例において互換的に使用できる。
例１
ＤＢＭＡＬおよびＳＯＰＰ
表２は、ＤＢＭＡＬ、ナトリウムオルトフェニルフェノール（「ＳＯＰＰ」）、および組合せについてのアッセイ結果を示す。微生物集団の生育の少なくとも９０％を防止するのに必要なＤＢＭＡＬおよびＳＯＰＰの濃度（Ｉ90）は、それぞれ１２．５ｍｇ／ｌおよび５００ｍｇ／ｌである（表２）。少なくとも９０％阻害をもたらす活性物質の組合せ（各々はそのＩ90値未満であった）は、３．１３ｍｇ／ｌＤＢＭＡＬと２５０ｍｇ／ｌＳＯＰＰとの合計から０．３９ｍｇ／ｌＤＢＭＡＬと２５０ｍｇ／ｌＳＯＰＰとの合計の範囲であった。表３に示すように、これらは、１：１．２５〜１：２０の比（ＤＢＭＡＬ 対 ＳＯＰＰ）を表す。
ＤＢＭＡＬおよびＳＯＰＰ
表２は、ＤＢＭＡＬ、ナトリウムオルトフェニルフェノール（「ＳＯＰＰ」）、および組合せについてのアッセイ結果を示す。微生物集団の生育の少なくとも９０％を防止するのに必要なＤＢＭＡＬおよびＳＯＰＰの濃度（Ｉ90）は、それぞれ１２．５ｍｇ／ｌおよび５００ｍｇ／ｌである（表２）。少なくとも９０％阻害をもたらす活性物質の組合せ（各々はそのＩ90値未満であった）は、３．１３ｍｇ／ｌＤＢＭＡＬと２５０ｍｇ／ｌＳＯＰＰとの合計から０．３９ｍｇ／ｌＤＢＭＡＬと２５０ｍｇ／ｌＳＯＰＰとの合計の範囲であった。表３に示すように、これらは、１：１．２５〜１：２０の比（ＤＢＭＡＬ 対 ＳＯＰＰ）を表す。
表３は、生育阻害アッセイで相乗性であることが見出されるＤＢＭＡＬおよびＳＯＰＰの比を示す。
本発明をその好ましい態様に関して説明してきたが、これは本開示の精神および範囲の中で改変可能である。従って本件は、本開示の一般原理を用いる本発明の任意の変更、使用または適合を網羅することを意図する。更に、本件は、本発明が属する分野における公知または慣用の実施の範囲内となり、特許請求の範囲の限定の範囲内となるような本開示からの逸脱を網羅することを意図する。
本発明をその好ましい態様に関して説明してきたが、これは本開示の精神および範囲の中で改変可能である。従って本件は、本開示の一般原理を用いる本発明の任意の変更、使用または適合を網羅することを意図する。更に、本件は、本発明が属する分野における公知または慣用の実施の範囲内となり、特許請求の範囲の限定の範囲内となるような本開示からの逸脱を網羅することを意図する。
以下もまた開示される。
［１］ ２，２−ジブロモマロンアミドおよびナトリウムオルトフェニルフェノールを含む、殺生物組成物。
［２］ ２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比が、約１００：１〜約１：１００である、上記［１］に記載の組成物。
［３］ ２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比が、約１：１〜約１：２０である、上記［１］に記載の組成物。
［４］ 塗料、コーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキング、接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体、スピン仕上、工業プロセス水、油田機能性流体、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、または水泳プール水およびスパ水である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の組成物。
［５］ 水性系または水含有系における微生物の生育を制御する方法であって、水性系または水含有系を有効量の上記［１］〜［３］のいずれかに記載の組成物で処理することを含む、方法。
［６］ 水性系または水含有系が、塗料、コーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキング、接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体、スピン仕上、工業プロセス水、油田機能性流体、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、または水泳プール水およびスパ水である、上記［５］に記載の方法。
以下もまた開示される。
［１］ ２，２−ジブロモマロンアミドおよびナトリウムオルトフェニルフェノールを含む、殺生物組成物。
［２］ ２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比が、約１００：１〜約１：１００である、上記［１］に記載の組成物。
［３］ ２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比が、約１：１〜約１：２０である、上記［１］に記載の組成物。
［４］ 塗料、コーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキング、接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体、スピン仕上、工業プロセス水、油田機能性流体、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、または水泳プール水およびスパ水である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の組成物。
［５］ 水性系または水含有系における微生物の生育を制御する方法であって、水性系または水含有系を有効量の上記［１］〜［３］のいずれかに記載の組成物で処理することを含む、方法。
［６］ 水性系または水含有系が、塗料、コーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキング、接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体、スピン仕上、工業プロセス水、油田機能性流体、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、または水泳プール水およびスパ水である、上記［５］に記載の方法。
Claims (6)
- ２，２−ジブロモマロンアミドおよびナトリウムオルトフェニルフェノールを含む、殺生物組成物。
- ２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比が、約１００：１〜約１：１００である、請求項１に記載の組成物。
- ２，２−ジブロモマロンアミドのナトリウムオルトフェニルフェノールに対する質量比が、約１：１〜約１：２０である、請求項１に記載の組成物。
- 塗料、コーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキング、接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体、スピン仕上、工業プロセス水、油田機能性流体、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、または水泳プール水およびスパ水である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
- 水性系または水含有系における微生物の生育を制御する方法であって、水性系または水含有系を有効量の請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物で処理することを含む、方法。
- 水性系または水含有系が、塗料、コーティング、水性エマルション、ラテックス、接着剤、インク、顔料分散体、家庭用または工業用の洗浄剤、洗剤、食器用洗剤、ミネラルスラリーポリマーエマルション、コーキング、接着剤、テープジョイントコンパウンド、消毒剤、殺菌剤、金属作動流体、構造物、パーソナルケア製品、テキスタイル流体、スピン仕上、工業プロセス水、油田機能性流体、燃料、エアウオッシャー、廃水、バラスト水、濾過系、または水泳プール水およびスパ水である請求項５に記載の方法。
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