JPH0210714B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0210714B2
JPH0210714B2 JP18440582A JP18440582A JPH0210714B2 JP H0210714 B2 JPH0210714 B2 JP H0210714B2 JP 18440582 A JP18440582 A JP 18440582A JP 18440582 A JP18440582 A JP 18440582A JP H0210714 B2 JPH0210714 B2 JP H0210714B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methanethiolsulfonate
ester
hydroxyethyl
hydroxypropyl
growth
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 - Lifetime
Application number
JP18440582A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5884089A (en
Inventor
Uiriamu Mei Osukaa
Dominitsuku Pera Jon
Original Assignee
Buckman Labor Inc
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 Buckman Labor Inc filed Critical Buckman Labor Inc
Publication of JPS5884089A publication Critical patent/JPS5884089A/en
Publication of JPH0210714B2 publication Critical patent/JPH0210714B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、チオールスルホン酸の特定のヒドロ
キシ置換エステルを用いてリージヨネア病
(Legionnaires Disease)の原因菌であるリージ
ヨネラ・ニユーモフイラ(Legionella
pneumophila)の水系統における生長を抑制する
ことに関する。 より詳細には、化合物メタンチオールスルホン
酸2−ヒドロキシエチルおよびメタンチオールス
ルホン酸2−ヒドロキシプロピルは、リージヨネ
ラ・ニユーモフイラが生育する可能性のある商業
用および工業用の冷却水システム、冷却塔、蒸発
復水器、空気洗浄システムその他の水系統におい
てこの病原菌の生育を抑制するための殺菌薬とし
て有用である。 リージヨネア病は重症の、時には致命的な肺炎
様の呼吸器系疾患である。この疾病の原因菌は、
フイラデルフイアのベレブーストラトフオードホ
テルにおける1976年7月米国在郷軍人会集会に参
加した人々の間にこの疾病が突発したのちに確認
された。この流行により、罹患した182人のうち
29人が死亡した。フイラデルフイアに行つた同会
員の間に起こつた1976年の流行の後、米国疾病防
止公衆衛生サービスセンター(CDC.ジヨージア
州アトランタ)はこの呼吸器系疾患の原因を判定
するために集中的な試みを開始した。この時以来
この疾患は“リージヨネア病(在郷軍人会会員
病)”として知られるようになつた。その後CDC
は原因菌がグラム陰性菌であることを確認し、こ
れにリージヨネラ・ニユーモフイラと命名した。
CDCによるその後の研究によつて、リージヨネ
ラ・ニユーモフイラは新種ではなく、1940年代後
期に起つた疾病に関連があるらしいということが
示された。この疾病の病因の総論に関しては、ア
イコフ(Eickhoff)の“リージヨネア病の病因”
〔Ann.Inter.Med.、Vol.90、pp.499−502(1979)〕
を参照されたい。 CDCによる調査に際して、L.ニユーモフイラ
はリージヨネア病の突発に関係のあつた建物また
は施設の空気調和システムまたは冷却水システム
の冷却塔および蒸発復水器から採取された。たと
えば、先きに引用したアイコフの報文を参照され
たい。病因学的データによれば、この感染症はこ
れらの供給源から生じる汚染水のエーロゾルを吸
入した結果生じたものであるという可能性が示さ
れた。正確な感染経路はまだ確定してはいない
が、CDCは付近にいる人々によつて偶然に吸入
される可能性のあるエーロゾルを発生すると思わ
れる冷却水システム、冷却塔、蒸発復水器、空気
洗浄システムその他の水系統におけるこの病原菌
の生育を制御しまたは阻止する処置をとることが
賢明であると考えている。 冷却塔その他の水系統において細菌その他の微
生物が生育してスライム形成、装置の汚染、腐
食、悪息、その他の問題を生じることは周知であ
る。従つてこれらの問題を起こす生物の生育を制
御するために化学的処置その他の方法を採用する
ことは普通に行われている。しかし、この制御法
は通常はこれらの生物を完全に撲滅するためでは
なく、スライム形成その他の問題が最小限定とな
る許容できる水準に微生物の生育を保つために企
画されたものにすぎなかつた。これに対しL.ニユ
ーモフイラのような病原菌の場合は、これらの生
物を完全に撲滅し、なおかつ経済的にみて採用可
能であり、安全に採用できる処理薬剤および処理
法を用いることが望ましい。 リージヨネラ病はエーロゾルを発生する可能性
のある冷却水システムその他の水系統におけるL.
ニユーモフイラの存在に関連することが最初に知
られて以来、これらの型の水系統において他の微
生物を制御するために慣用される各種の市販殺菌
剤の効力を判定する研究が行われた。しかしこれ
らの物質は一般にスライム形成および操作上の問
題など問題を生じるが普通は非病食性である生物
を制御するために必要な程度には適切であるが、
被験物質の大部分は安全なかつ経済的にみて採用
しうる程度に水中の有害生物としてのL.ニユーモ
フイラを排除するのに必要な制御をもたらすこと
はできなかつた。慣用される物質の大部分につい
て、妥当な接触時間でL.ニユーモフイラを完全に
撲滅するのに必要な化学薬品の濃度は他の生物を
制御するために必要な濃度よりも数倍高く、この
濃度における処理費は経済的にみて実施できない
ものであつた。妥当な濃度でこの生物の生育を抑
制する可能性のある他の物質は、魚類その他の水
性生物に対する比較的高い毒性または著しい発泡
性など他の欠点をもつていた。このような後者の
特性によつてこれらの物質は環境に対し有害とな
り、または冷却システムの操作に際して問題を生
じる。 たとえば物質ポリ〔オキシエチレン(ジメチル
イミノ)エチレン(ジメチルイミノ)エチレン・
ジクロリド〕は工業用水系統において藻類および
細菌の生育を抑制するために有用である。たとえ
ばペラらによる米国特許第3771989号明細書を参
照されたい。この明細書にはこの殺菌薬2.0ppm
によつて冷却水システムにおいて普通にみられる
数種の藻類およびシアノバクテリア類の生育が完
全に抑制されると報告されている。しかし標準的
なインビトロ諸験において2時間の接触時間でL.
ニユーモフイラを完全に抑制するかまたは完全に
殺菌するためには、この殺菌薬120ppmが必要で
あつた。ハリスらの“殺菌薬に対するリージヨネ
ラ・ニユーモフイラの耐性”〔Dev.Ind.
Microbiol.、Vol.21、pp.265−271(1980)〕を参
照されたい。 ハロゲン化アミド、たとえば2,2−ジブロモ
−3−ニトリロプロピオンアミド(DBNPA)も
冷却水システムその他の水系統において抗菌薬と
して有用である。たとえばウオルフによる米国特
許第3647610号明細書およびウオルフらの“2,
2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド、
スライム形成阻成活性をもつ化合物“〔Appl.
Microbiol..Vol.24、No.4、pp.581−584(1972)〕
を参照されたい。DBNPAはL.ニユーモフイラの
生育抑制において他の多くの殺菌薬よりも高い有
効性をもつことが証明された。この化合物4ppm
で2時間の接触時間により完全に死滅したからで
ある。たとえば先きに引用したハリスらの報文を
参照されたい。しかし、現在ダウ・ケミカル社
(ミシガン州ミツドランド)によりダウ・アンチ
ミクロビアル7287(20%活性DBNPA)およびダ
ウ・アンチミクロビアル8536(5%活性DBNPA)
の商品名で製造販売されているこの化合物の原価
のため、この濃度においてすらこれを用いること
は高価である。さらに、この化合物は冷却水の処
理に用いられる他の多くの化合物と同様に、魚類
に対して比較的高い毒性をもつ。 L.ニユーモフイラが遊離塩素に対して高度に感
受性であることは証明されている。たとえばスケ
ーリイらの“リージヨネラ・ニユーモフイラに対
する消毒薬の実験室的研究“〔Appl.Envir.
Microbiol.、Vol.40、No.4、pp.697−700(1980)〕
を参照されたい。彼らは次亜塩素酸カルシウムに
由来する塩素3.3ppmがL.ニユーモフイラを100%
死滅させることを見出した。しかし彼らが指摘し
ているように、塩素は有機物質の存在下で特に不
安定であり、このためその効力が急速に中和され
てしまう可能性がある。実際の使用条件下でL.ニ
ユーモフイラを抑制するのに必要な遊離塩素水準
を得るためには、過剰量の次亜塩素酸カルシウム
が必要となり、その結果冷却水システムに用いら
れる構造材料に関しては著しく腐食性の状態とな
るであろう。また高い残留塩素を含む排水が環境
に対して有害となる可能性もある。 L.ニユーモフイラの制御に有効であることが報
告されている他の殺菌薬は、N−アルキルジメチ
ルベンジルアンモニウムクロリド(12.5%)と酸
化ビス(トリ−n−ブチル錫)(2.25%)の組合
わせである。たとえばグレースらの“3種の冷却
塔用殺菌薬に対するリージヨネラ・ニユーモフイ
ラの感受性“〔Appl.Environ.Microbiol.、
Vol.41、No.1、pp.233−236(1981)〕を参照され
たい。この報文には、この組合わせ2ppmによつ
て3時間の接触時間において水性媒質中のL.ニユ
ーモフイラが完全に死滅すると報告されている。
しかしこの型の4級アンモニウム化合物は界面活
性をもち、循環冷却水システムにおいても他の水
系統においても発泡の問題を生じる。さらに4級
アンモニウム化合物は一般に魚類に対して高度の
毒性をもち、この組合わせにおける有機錫化合物
などの重金属化合物は、湖、河川その他の公共水
に流入する排水中には必ずしも許容できるもので
はない。 グレースらは先きに引用した報文中で冷却水用
殺菌薬として広く用いられている他の化合物、す
なわちメチレンビス(チオシアネート)について
も試験を行つている。彼らはL.ニユーモフイラに
対するこの化合物の最低致死濃度が3時間の接触
時間で62ppmであることを認めた。これにより、
この化合物の使用はこの菌の制御については経済
的にみて実施できないものとなる。 以上に先行技術による殺菌薬に関して略述した
ほかに、これらの化合物はすべて魚類に対して比
較的高い毒性ももつている。たとえば前記のよう
にL.ニユーモフイラの生育抑制に比解的良好な有
効性を示すDBNPAは、ダウ・ケミカル社発行の
“ダウ・アンチミクロビアル7287およびダウ・ア
ンチミクロビアル8536に関する技術便覧”(1980)
によればニジマスおよびブルーギル・サンフイツ
シユにおいてこの化合物0.9〜1.8ppmの範囲の96
時間LC50値をもつ。これはこの化合物のこの範
囲内の濃度により静的な魚毒性試験において96時
間の暴露によつてこれらの魚類が50%死滅するこ
とを意味する。もちろんこの化合物は急速に分解
し、水系統に永続的に存在するわけでないので、
実用上は一般に魚の死という問題は起こらない。
しかし、たとえば冷却塔からの排水が排液処理シ
ステムを経由することなく直接に魚類の棲息する
湖または河川に流入する場合、特にこの殺菌薬ま
たは同様に高い魚毒性をもつ他の殺菌薬をL.ニユ
ーモフイラに必要な比較的高い濃度で用いなけれ
ばならないとすれば魚が死ぬ可能性があると思わ
れる。 従つて本発明の目的は、先行技術による方法の
欠点を除いた、水系統におけるL.ニユーモフイラ
の生育抑制法を提供することである。本発明のこ
れおよび他の目的、特色および利点は記述が進む
につれて明らかになるであろう。 上記およびこれに関連する結末を遂行するため
に、本発明は以下に十分に説明され、特に特許請
求の範囲に指示された特色を含む。以下の記述は
本発明の特定の具体的な実施態様を詳述するもの
であるが、これらは本発明の原理を採用すること
ができる各種方法のうち数例を示したものにすぎ
ない。 要約すると、本発明者らは殺菌薬としてメタン
チオールスルホン酸2−ヒドロキシエチル
(HEMTS)もしくはメタンチオールスルホン酸
2−ヒドロキシプロピル(HPMTS)を単独でま
たは相互にもしくは他の殺菌薬と組合わせて用い
ることによつて前記の目的および利点が達成され
ることを見出した。これらの化合物を水系統の処
理に用いる場合、リージヨネラ・ニユーモフイラ
菌を完全に抑制する(100%致死)殺菌量はこの
菌を抑制する先行技術法に用いられる他の殺菌薬
の場合よりもはるかに低い。さらにこれら2種の
物質のうち少なくとも一方は魚類に対して比較的
無毒であることが示されている。さらにこれらの
化合物はL.ニユーモフイラの抑制に必要な低濃度
で用いる場合、構造材料に対して腐食性を示さな
い。 本発明の殺菌薬は、チオールスルホン酸の2−
ヒドロキシアルキルエステルとして記載できる型
の化合物である。この種の化合物を製造するため
の一方はバツクマンらにより米国特許第3859322
号明細書に記載されている。この製法は、チオー
ルスルホン酸のアルカリ金属塩を有機酸の存在下
で1,2−エポキシドと反応させることよりな
る。本発明の好ましい化合物は、この特許明細書
の記載に従つてメタンチオールスルホン酸ナトリ
ウムを酢酸の存在下でエチレンオキシドまたはプ
ロピレンオキシドと同応させることにより製造で
きる。これらの化合物はさらにメタンチオールス
ルホン酸2−ヒドロキシエチルおよびメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシプロピルという名
称によりそれぞれ特色づけられ、これらは次式の
構造をもつ。 メタンチオールスルホン酸2−ヒドロキシエチル メタンチオールスルホン酸2−ヒドロキシプロピ
ル 本発明の教示に従つてこれらの化合物をリージ
ヨネラ・ニユーモフイラの生育抑制に用いる場
合、適切な量は水の0.1〜2.5ppmの範囲である。
好ましい量は水は0.25〜10ppmの範囲である。も
ちろんこれ以上の量の化合物を用いても有害な作
用はないであろうが、このような比較的高い量に
よつて操作費が増大し、実質的利益は制限され
る。これら両化合物は水溶性であり、循環式冷却
水システムなどの水系統の処理に慣用される他の
多くの水溶性殺菌薬と相溶性である。従つてこれ
らは他の相容性の殺菌薬、殺藻薬または殺真菌薬
と共に調合して、容易に単一調合品による広範囲
の微生物抑制をもたらすことができる。 これらの化合物のうちの1種であるメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシプロピルは魚類に
対して比較的無毒であることが認められている。
たとえばメタンチオールスルホン酸2−ヒドロキ
シプロピル80%を含有する溶液はブルーギル・サ
ンフイツシユの場合78ppmの96時間LC50を、ま
たニジマスの場合56ppm以上の96時間LC50を示
した。このような濃度はL.ニユーモフイラの完全
抑制を達成するために必要な濃度よりもはるかに
高い。従つてこの化合物を水系統の処理に用いる
ことは、これらの系統の処理に慣用される他の殺
菌薬によつて与えられるのに比べて水環境に対し
ほとんど害を与えない。 本発明の性質をより詳細に記載するために、以
下の具体例を示す。しかし、特許請求の範囲に限
定が明記されている場合を除いて、本発明はこれ
らの例に述べられた特定の条件または詳述に限定
されるものでないことは理解されよう。 例 1 化合物メタンチオールスルホン酸2−ヒドロキ
シエチルが細菌リージヨネラ・ニユーモフイラの
生育を抑制する効力を下記の試験記録に従つて試
験した。疾病防止センター(ジヨージア州アトラ
ンタ)によりこの研究が行われたメソジスト病院
(テネシー州メンフイス)に提供されたリージヨ
ネラ・ニユーモフイラ(フイラデルフイア株、血
清学的グループ1)を、まず1%イソビタレツク
ス(BBL)および1%ヘモグロビンを補つたミ
ユラー−ヒントン寒天上で生育および維持し、次
いでFG寒天上で35℃、PH6.9において2.5%CO2
に生育、維持した。試験用接種材料を調製するた
めに、この菌をFG寒天平板上で72時間生育させ、
蒸留水中0.85%の食塩液にPH6.9で再懸濁させた。
細胞濃度は6×108/mlに調整された。メタンチ
オールスルホン酸2−ヒドロキシエチルの希釈原
液は、この化合物1000mg/mlを含有する無菌0.85
%食塩液状の原液を調製するのに十分な量を秤量
することにより、試験直前に新たに調整された。
接種材料1.0mlを接触びんに添加した場合にこれ
が合計100mlを含有するように原液を無菌0.85%
食塩液に添加した。試験は接触時間2および8時
間で接触温度24℃において行われた。次いで各接
触びんから4mm白金耳量をFG寒天平板上に塗り
つけ、続いて35℃で10日間、2.5%CO2下に培養
した。培養期間の終了時に各平板上のコロニー数
を数えた。結果を表1にまとめる。結果を説明す
るために下記の数値を用いた。 4=回収用平板上のコロニー数300以上 3=回収用平板上のコロニー数151〜300 2=回収用平板上のコロニー数51〜150 1=回収用平板上のコロニー数1〜50 0=生育なし 表 1 メタンチオールスルホン酸2−ヒドロキシエチル
によるL.ニユーモフイラの抑制
The present invention uses specific hydroxy-substituted esters of thiolsulfonic acids to treat Legionella pneumophila, the causative bacterium of Legionnaires Disease.
pneumophila) in the water system. More specifically, the compounds 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate are used in commercial and industrial cooling water systems, cooling towers, and evaporative recovery systems where Legionella pneumophila may grow. It is useful as a disinfectant to inhibit the growth of this pathogen in water appliances, air cleaning systems, and other water systems. Legionnaires' disease is a severe and sometimes fatal pneumonia-like respiratory disease. The causative bacteria of this disease are
The disease was identified after an outbreak among people who attended a July 1976 American Legion meeting at the Bellevous Straft Hotel in Philadelphia. Of the 182 people affected by this outbreak,
29 people died. After a 1976 outbreak among its members who had traveled to Philadelphia, the U.S. Centers for Disease Control and Public Health Services (CDC) in Atlanta, Georgia conducted intensive efforts to determine the cause of this respiratory illness. It started. Since then, the disease has become known as "Legionaire's disease." Then CDC
confirmed that the causative bacterium was a Gram-negative bacterium and named it Legionella pneumophila.
Subsequent research by the CDC has shown that Legionella pneumophila is not a new species and is likely related to a disease that began in the late 1940s. For a general discussion of the pathogenesis of this disease, see Eickhoff's “Etiology of Legionnaires' Disease.”
[Ann.Inter.Med., Vol.90, pp.499-502 (1979)]
Please refer to During the CDC investigation, L. pneumophila was collected from cooling towers and evaporative condensers of air conditioning or chilled water systems in buildings or facilities that were involved in outbreaks of Legionnaires' disease. For example, see the Eickhoff paper cited earlier. Etiological data suggest that the infection may have resulted from inhalation of contaminated water aerosols originating from these sources. Although the exact route of transmission has not yet been determined, CDC recommends that cooling water systems, cooling towers, evaporative condensers, and air We believe it is prudent to take steps to control or inhibit the growth of this pathogen in cleaning systems and other water systems. Bacteria and other microorganisms are known to grow in cooling towers and other water systems, causing slime formation, equipment contamination, corrosion, bad breath, and other problems. It is therefore common practice to employ chemical treatments and other methods to control the growth of these problematic organisms. However, these control methods were usually not designed to completely eradicate these organisms, but only to maintain microbial growth at acceptable levels to minimize slime formation and other problems. On the other hand, in the case of pathogenic bacteria such as L. pneumophila, it is desirable to completely eradicate these organisms and to use treatment agents and methods that are economically and safely employable. Legionnaires' disease is caused by L. in cooling water systems and other water systems that can generate aerosols.
Since it was first known to be associated with the presence of pneumophila, studies have been conducted to determine the efficacy of various commercial fungicides commonly used to control other microorganisms in these types of water systems. However, these substances generally pose problems such as slime formation and handling problems, but are adequate to the extent necessary to control organisms that are normally non-phagocytic.
Most of the test substances were unable to provide the control necessary to eliminate L. pneumophila as a waterborne pest to an extent that could be safely and economically employed. For most commonly used substances, the concentrations of chemicals required to completely eradicate L. pneumophila with reasonable contact times are several times higher than those needed to control other organisms; The processing costs involved were economically unfeasible. Other substances that may inhibit the growth of this organism at reasonable concentrations have had other drawbacks, such as relatively high toxicity to fish and other aquatic organisms or significant foaming properties. This latter property makes these substances harmful to the environment or causes problems in the operation of cooling systems. For example, the material poly[oxyethylene (dimethylimino) ethylene (dimethylimino) ethylene
Dichloride] is useful for inhibiting algal and bacterial growth in industrial water systems. See, eg, US Pat. No. 3,771,989 to Pella et al. This specification states that this fungicide is 2.0ppm.
has been reported to completely inhibit the growth of several species of algae and cyanobacteria commonly found in cooling water systems. However, in standard in vitro experiments, L.
120 ppm of this fungicide was required to completely control or completely kill pneumophila. “Resistance of Legionella pneumophila to fungicides” by Harris et al. [Dev.Ind.
Microbiol., Vol. 21, pp. 265-271 (1980)]. Halogenated amides, such as 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA), are also useful as antimicrobial agents in cooling water systems and other water systems. For example, U.S. Pat. No. 3,647,610 by Wolf and “2,
2-dibromo-3-nitrilopropionamide,
Compound with slime formation inhibiting activity “[Appl.
Microbiol..Vol.24, No.4, pp.581-584 (1972)]
Please refer to DBNPA was proven to be more effective than many other fungicides in inhibiting the growth of L. pneumophila. This compound 4ppm
This is because it was completely killed after 2 hours of contact time. For example, see the report by Harris et al. cited earlier. However, now Dow Chemical Company (Midland, Michigan) has produced Dow Antimicrobial 7287 (20% active DBNPA) and Dow Antimicrobial 8536 (5% active DBNPA).
The cost of this compound, which is manufactured and sold under the trade name , makes it expensive to use even at this concentration. Furthermore, this compound, like many other compounds used in cooling water treatment, has a relatively high toxicity to fish. It has been demonstrated that L. pneumophila is highly sensitive to free chlorine. For example, Scalley et al.'s “Laboratory study of disinfectants against Legionella pneumophila” [Appl. Envir.
Microbiol., Vol.40, No.4, pp.697-700 (1980)]
Please refer to They found that 3.3 ppm of chlorine derived from calcium hypochlorite kills L. pneumophila by 100%.
found that it can be killed. However, as they point out, chlorine is particularly unstable in the presence of organic substances, which can quickly neutralize its potency. To obtain the free chlorine levels necessary to control L. pneumophila under actual service conditions, excessive amounts of calcium hypochlorite are required, resulting in significant Corrosive conditions will result. Additionally, wastewater containing high residual chlorine may be harmful to the environment. Other fungicides that have been reported to be effective in controlling L. pneumophila are a combination of N-alkyldimethylbenzylammonium chloride (12.5%) and bis(tri-n-butyltin) oxide (2.25%). It is. For example, Grace et al., “Sensitivity of Legionella pneumophila to three cooling tower fungicides” [Appl.Environ.Microbiol.
Vol. 41, No. 1, pp. 233-236 (1981)]. This paper reports that 2 ppm of this combination completely kills L. pneumophila in an aqueous medium in a contact time of 3 hours.
However, this type of quaternary ammonium compound is surface active and causes foaming problems in circulating cooling water systems as well as in other water systems. Additionally, quaternary ammonium compounds are generally highly toxic to fish, and heavy metal compounds such as organotin compounds in this combination are not necessarily acceptable in wastewater entering lakes, rivers, and other public waters. . In the paper cited above, Grace et al. also tested another compound widely used as a cooling water disinfectant, methylene bis(thiocyanate). They found that the minimum lethal concentration of this compound against L. pneumophila was 62 ppm with a contact time of 3 hours. This results in
The use of this compound would not be economically viable for the control of this fungus. In addition to the prior art fungicides outlined above, all of these compounds also have relatively high toxicity to fish. For example, as mentioned above, DBNPA, which shows comparatively good efficacy in suppressing the growth of L. pneumophila, is used in the "Technical Handbook for Dow Antimicrobial 7287 and Dow Antimicrobial 8536" published by Dow Chemical Company (1980). )
According to 96% of this compound ranged from 0.9 to 1.8 ppm in rainbow trout and bluegill salmon.
Time LC has a value of 50 . This means that concentrations within this range of this compound will kill 50% of these fish after 96 hours of exposure in a static fish toxicity test. Of course, this compound degrades rapidly and is not permanently present in the water system.
In practice, the problem of fish death generally does not occur.
However, if wastewater from a cooling tower, for example, flows directly into a fish-inhabited lake or river without going through a wastewater treatment system, this or other fungicides with similarly high fish toxicity may be used. If it had to be used at the relatively high concentrations required for pneumophila, it would seem possible that fish would die. It is therefore an object of the present invention to provide a method for controlling the growth of L. pneumophila in water systems, which eliminates the drawbacks of the prior art methods. This and other objects, features, and advantages of the invention will become apparent as the description progresses. To accomplish the foregoing and related ends, the invention includes the features hereinafter fully described and particularly pointed out in the claims. Although the following description details certain specific embodiments of the invention, they are illustrative of only a few of the various ways in which the principles of the invention may be employed. In summary, we use 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate (HEMTS) or 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate (HPMTS) as fungicides alone or in combination with each other or other fungicides. It has been found that the objects and advantages mentioned above are thereby achieved. When these compounds are used to treat water systems, the killing dose that completely inhibits Legionella pneumophila (100% lethal) is much greater than that of other fungicides used in prior art methods to control this fungus. low. Furthermore, at least one of these two substances has been shown to be relatively non-toxic to fish. Furthermore, these compounds are not corrosive to structural materials when used at the low concentrations required to control L. pneumophila. The bactericidal agent of the present invention is a 2-thiol sulfonic acid.
It is a type of compound that can be described as a hydroxyalkyl ester. One method for producing this type of compound is by Batskuman et al. in U.S. Pat. No. 3,859,322.
It is stated in the specification of the No. The process consists of reacting an alkali metal salt of thiolsulfonic acid with a 1,2-epoxide in the presence of an organic acid. Preferred compounds of the invention can be prepared by reacting sodium methanethiol sulfonate with ethylene oxide or propylene oxide in the presence of acetic acid as described in this patent. These compounds are further characterized by the names 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate, respectively, and have the structure: 2-Hydroxyethyl methanethiolsulfonate 2-Hydroxypropyl Methanethiolsulfonate When these compounds are used to inhibit the growth of Legionella pneumophila in accordance with the teachings of the present invention, suitable amounts range from 0.1 to 2.5 ppm of water.
The preferred amount of water is in the range of 0.25 to 10 ppm. Of course, higher amounts of the compound may be used without any deleterious effects, but these relatively high amounts increase operating costs and limit practical benefits. Both of these compounds are water soluble and compatible with many other water soluble disinfectants commonly used in the treatment of water systems such as circulating cooling water systems. They can therefore be formulated with other compatible bactericidal, algicidal or fungicidal agents to easily provide broad spectrum microbial control in a single formulation. One of these compounds, 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate, has been found to be relatively non-toxic to fish.
For example, a solution containing 80% 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate gave a 96 hour LC 50 of 78 ppm for bluegill sunfish and a 96 hour LC 50 of greater than 56 ppm for rainbow trout. Such concentrations are much higher than those required to achieve complete control of L. pneumophila. Therefore, the use of this compound for the treatment of water systems poses less harm to the aquatic environment than that posed by other fungicides commonly used for the treatment of these systems. The following specific examples are provided to more fully describe the nature of the invention. It will be understood, however, that the invention is not limited to the specific terms or details set forth in these examples, except as such limitations are expressly stated in the claims. Example 1 The efficacy of the compound 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate in inhibiting the growth of the bacterium Legionella pneumophila was tested according to the following test record. Legionella pneumophila (Philadelphia strain, serological group 1), provided by the Centers for Disease Control and Prevention (Atlanta, Georgia) to Methodist Hospital (Memphis, Tennessee), where this study was conducted, was first treated with 1% Isovitalex (BBL) and 1% The cells were grown and maintained on Mueller-Hinton agar supplemented with % hemoglobin, then grown and maintained on FG agar at 35° C., PH 6.9 and 2.5% CO 2 . To prepare the test inoculum, the bacteria were grown on FG agar plates for 72 hours;
Resuspended in 0.85% saline in distilled water at pH 6.9.
Cell concentration was adjusted to 6×10 8 /ml. A diluted stock solution of 2-hydroxyethyl methanethiol sulfonate was prepared using a sterile 0.85% diluted stock solution containing 1000 mg/ml of this compound.
% NaCl was freshly prepared immediately prior to testing by weighing a sufficient amount to prepare a liquid stock solution.
Sterile stock solution 0.85% so that if 1.0ml of inoculum is added to the contact bottle this will contain a total of 100ml
Added to saline solution. Tests were conducted at a contact temperature of 24° C. with contact times of 2 and 8 hours. A 4 mm loopful from each contact bottle was then smeared onto FG agar plates, followed by incubation at 35° C. for 10 days under 2.5% CO 2 . The number of colonies on each plate was counted at the end of the culture period. The results are summarized in Table 1. The following numbers were used to explain the results. 4 = Number of colonies on collection plate 300 or more 3 = Number of colonies on collection plate 151-300 2 = Number of colonies on collection plate 51-150 1 = Number of colonies on collection plate 1-50 0 = Growth None Table 1 Suppression of L. pneumophila by 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate

【表】 これらの結果は、わずか0.25ppmのメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシエチルの添加によ
りL.ニユーモフイラが高度に抑制され、この化合
物0.5ppmによりわずか2時間の接触時間で完全
に抑制されたことを示している。 例 2 例1に記載したものと同じ方法を用いて化合物
メタンチオールスルホン酸2−ヒドロキシプロピ
ルをそのL.ニユーモフイラ生育抑制効力につき評
価した。結果を表2に示す。抑制度を説明するた
めの数値は表1に用いたものと同じである。
[Table] These results indicate that L. pneumophila was highly inhibited by the addition of only 0.25 ppm of 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate, and completely inhibited by 0.5 ppm of this compound after only 2 hours of contact time. It shows. Example 2 Using the same method as described in Example 1, the compound 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate was evaluated for its efficacy in inhibiting L. pneumophila growth. The results are shown in Table 2. The numerical values used to explain the degree of inhibition are the same as those used in Table 1.

【表】 これらの試験は、わずか0.5ppmのメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシプロピル濃度によ
りわずか2時間の接触時間でL.ニユーモフイラの
生育が高度に抑制され、8時間の接触時間で完全
に抑制されたことを示している。1.0ppmのメタ
ンチオールスルホン酸2−ヒドロキシプロピル濃
度によれば、わずか2時間の接触時間でL.ニユー
モフイラが100%死滅した。 例 3 冷却水の処理に慣用される下記の化合物または
化合物の混合物を例1に記載したものと同じ方法
により評価した。リージヨネラ・ニユーモフイラ
をわずか2時間の接触時間で死滅させるために必
要な各化合物の最低阻止濃度を表3に示す。本発
明の化合物メタンチオールスルホン酸2−ヒドロ
キシエチル(HEMTS)およびメタンチオールス
ルホン酸2−ヒドロキシプロピル(HPMTS)に
関する結果を比較のため同表に記入した。 殺菌薬A:N−メチルジチオカルバミン酸カリウ
ム 14.7部 ジナトリウムジアノジチオイミドカーボネート
20.3部 殺菌薬B:ジメチルジチオカルバミン酸カリウム 殺菌薬C:2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロ
ピオンアミド 殺菌薬D:ポリ〔オキシエチレン(ジメチルイミ
ノ)エチレン(ジメチルイミノ)エチレンジク
ロリド〕
[Table] These tests showed that the growth of L. pneumophila was highly inhibited with a contact time of only 2 hours by a concentration of 0.5 ppm of 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate, and completely inhibited after a contact time of 8 hours. It shows that A 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate concentration of 1.0 ppm resulted in 100% killing of L. pneumophila after only 2 hours of contact time. Example 3 The following compounds or mixtures of compounds commonly used in the treatment of cooling water were evaluated by the same method as described in Example 1. The minimum inhibitory concentration of each compound required to kill Legionella pneumophila in as little as 2 hours of contact time is shown in Table 3. The results for the compounds of the invention 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate (HEMTS) and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate (HPMTS) are entered in the same table for comparison. Bactericidal agent A: Potassium N-methyldithiocarbamate 14.7 parts Disodium dianodithioimide carbonate
20.3 parts Fungicide B: Potassium dimethyldithiocarbamate Fungicide C: 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide Fungicide D: Poly[oxyethylene (dimethylimino) ethylene (dimethylimino) ethylene dichloride]

【表】 これらの試験は、メタンチオールスルホン酸2
−ヒドロキシプロピルおよびメタンチオールスル
ホン酸2−ヒドロキシエチルが水性媒質中におけ
るリージヨネラ・ニユーモフイラの生育抑制に慣
用される他の殺菌薬よりも著しく優れていること
を明らかに示している。 本発明の特定の実施態様について記載したが、
多くの変更を行うことができるので本発明はこれ
らに限定されるものでなく、従つて本発明の真の
精神に含まれるこのような変更はいずれも特許請
求の範囲に包含されることはもちろん理解される
であろう。
[Table] These tests are based on methanethiol sulfonic acid 2
-Hydroxypropyl and methanethiol 2-hydroxyethyl sulfonate clearly shows that it is significantly superior to other commonly used fungicides in inhibiting the growth of Legionella pneumophila in aqueous media. Having described certain embodiments of the invention,
The invention is not limited to these as many modifications may be made and it is therefore intended that all such modifications which are within the true spirit of the invention be encompassed within the scope of the following claims. It will be understood.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 リージヨネラ・ニユーモフイラ菌をその生育
および増殖の抑制に足る量の、メタンチオールス
ルホン酸2−ヒドロキシエチルおよびメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシプロピルよりなる
群から選ばれるエステルと接触させることよりな
る、水系統におけるリージヨネラ・ニユーモフイ
ラ菌の生育および増殖を抑制する方法。 2 エステルがメタンチオールスルホン酸2−ヒ
ドロキシエチルである、特許請求の範囲第1項記
載の方法。 3 エステルがメタンチオールスルホン酸2−ヒ
ドロキシプロピルである、特許請求の範囲第1項
記載の方法。 4 リージヨネラ・ニユーモフイラ菌をその生育
および増殖の抑制に足る量の、メタンチオールス
ルホン酸2−ヒドロキシエチルおよびメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシプロピルよりなる
群から選ばれるエステルを、商業用および工業用
の冷却水システムの水に添加することからなる、
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 5 エステルがメタンチオールスルホン酸2−ヒ
ドロキシエチルである、特許請求の範囲第4項記
載の方法。 6 エステルがメタンチオールスルホン酸2−ヒ
ドロキシプロピルである、特許請求の範囲第4項
記載の方法。 7 リージヨネラ・ニユーモフイラ菌をその生育
および増殖の抑制に足る量の、メタンチオールス
ルホン酸2−ヒドロキシエチルおよびメタンチオ
ールスルホン酸2−ヒドロキシプロピルよりなる
群から選ばれるエステルを、空気洗浄システムの
水に添加することからなる、特許請求の範囲第1
項に記載の方法。 8 エステルがメタンチオールスルホン酸2−ヒ
ドロキシエチルである、特許請求の範囲第7項に
記載の方法。 9 エステルがメタンチオールスルホン酸2−ヒ
ドロキシプロピルである、特許請求の範囲第7項
記載の方法。 10 リージヨネラ・ニユーモフイラ菌をその生
育および増殖の抑制に足る量の、メタンチオール
スルホン酸2−ヒドロキシエチルおよびメタンチ
オールスルホン酸2−ヒドロキシプロピルよりな
る群から選ばれるエステルを、冷却および空気調
和システムの蒸発復水器における水に添加するこ
とからなる、特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 11 エステルがメタンチオールスルホン酸2−
ヒドロキシエチルである、特許請求の範囲第10
項記載の方法。 12 エステルがメタンチオールスルホン酸2−
ヒドロキシプロピルである、特許請求の範囲第1
0項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. Contacting Legionella pneumophila with an ester selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate in an amount sufficient to suppress the growth and proliferation of Legionella pneumophila. A method for inhibiting the growth and proliferation of Legionella pneumophila in a water system, comprising: 2. The method of claim 1, wherein the ester is 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate. 3. The method of claim 1, wherein the ester is 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate. 4. An ester selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate in an amount sufficient to inhibit the growth and proliferation of Legionella pneumophila bacteria in commercial and industrial cooling. Consisting of adding to the water of the water system,
A method according to claim 1. 5. The method of claim 4, wherein the ester is 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate. 6. The method of claim 4, wherein the ester is 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate. 7 Adding an ester selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate to the water of the air cleaning system in an amount sufficient to inhibit the growth and proliferation of Legionella pneumophila bacteria. Claim 1 consisting of
The method described in section. 8. The method of claim 7, wherein the ester is 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate. 9. The method of claim 7, wherein the ester is 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate. 10 An amount of an ester selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl methanethiolsulfonate and 2-hydroxypropyl methanethiolsulfonate in an amount sufficient to inhibit the growth and proliferation of Legionella pneumophila bacteria is added to the evaporator of a cooling and air conditioning system. 2. A method according to claim 1, comprising adding to the water in a condenser. 11 The ester is methanethiol sulfonic acid 2-
Claim 10, which is hydroxyethyl
The method described in section. 12 The ester is methanethiol sulfonic acid 2-
Claim 1 which is hydroxypropyl
The method described in item 0.
JP57184405A 1982-08-09 1982-10-20 Control of growth of rijonea disease bacteria in aqueous system Granted JPS5884089A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40659682A 1982-08-09 1982-08-09
US406596 1999-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5884089A JPS5884089A (en) 1983-05-20
JPH0210714B2 true JPH0210714B2 (en) 1990-03-09

Family

ID=23608690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57184405A Granted JPS5884089A (en) 1982-08-09 1982-10-20 Control of growth of rijonea disease bacteria in aqueous system

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5884089A (en)
AR (1) AR228104A1 (en)
AT (1) AT381836B (en)
AU (1) AU8877382A (en)
BE (1) BE894714A (en)
BR (1) BR8206541A (en)
CA (1) CA1177586A (en)
DE (1) DE3234940A1 (en)
FI (1) FI823296L (en)
FR (1) FR2531314A1 (en)
GB (1) GB2125024A (en)
IT (1) IT1157230B (en)
NL (1) NL8203805A (en)
NO (1) NO823350L (en)
SE (1) SE8205446L (en)
ZA (1) ZA827118B (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3639604A (en) * 1968-03-08 1972-02-01 Buckman Labor Inc Compositions containing an organic thiocyanate and 2-hydroxy alkyl esters of organic thiosulfonic acids and processes of utilizing th same
US3859322A (en) * 1969-09-29 1975-01-07 Buckman Labor Inc Novel hydroxy substituted esters of thiolsulfonic acids and their use as microbicides
NL6919681A (en) * 1969-09-29 1971-03-31

Also Published As

Publication number Publication date
NO823350L (en) 1984-02-10
FI823296L (en) 1984-02-10
BR8206541A (en) 1984-03-20
CA1177586A (en) 1984-11-06
AU8877382A (en) 1984-02-16
NL8203805A (en) 1984-03-01
BE894714A (en) 1983-01-31
IT8249321A0 (en) 1982-10-20
SE8205446L (en) 1984-02-10
FI823296A0 (en) 1982-09-24
FR2531314A1 (en) 1984-02-10
JPS5884089A (en) 1983-05-20
AR228104A1 (en) 1983-01-14
ZA827118B (en) 1983-08-31
DE3234940A1 (en) 1984-02-09
SE8205446D0 (en) 1982-09-23
GB2125024A (en) 1984-02-29
AT381836B (en) 1986-12-10
ATA383482A (en) 1986-05-15
IT1157230B (en) 1987-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4073888A (en) Chlorine dioxide and quaternary ammonium salts as sterilizing agents
Lopes Evaluation of dairy and food plant sanitizers against Salmonella typhimurium and Listeria monocytogenes
RU2543373C2 (en) HALOGENATED AMIDE BIOCIDAL COMPOUNDS AND METHODS OF PROCESSING WATER SYSTEMS AT FROM NEARLY NEUTRAL TO HIGH pH VALUES
US5413722A (en) Biocidal process utilizing decylnonyl- and decylisononyl dimethylammonium compounds
Srikanth et al. Stimulatory effect of cooling tower biocides on amoebae
EP0286453B1 (en) Biocide
EP0364789B1 (en) Antimicrobial composition and method of use
EP2181596B1 (en) Method of inhibiting the growth of microorganism in aqueous systems using a composition comprising lysozyme
JP3560360B2 (en) Sterilization treatment method in water system
Burkett et al. A NOVEL CHLORAMINE COMPOUND FOR WATER DISINFECTION 1
JPS6243966B2 (en)
Fitzgerald Bactericidal and algicidal properties of some algicides for swimming pools
JPH0210714B2 (en)
JPH0587481B2 (en)
SE459003B (en) THE QUANTAS AMMONIUM LINING, THE DISINFECTANT COMPOSITION INCLUDING A WATER-SOLID SOLUTION OF A QUATERN AMMONIUM LINING, AND THE PROCEDURES FOR DISINFECTION WITH QUATERNERING AMMONIUM LINING
Hoffman et al. Bactericidal action of movidyn
RU2542278C2 (en) Biocidal composition
WO2022079626A1 (en) Antimicrobial composition, particularly bactericidal, virucidal, fungicidal and mycobacterial for the cleaning of contaminated surfaces and its use
JP2664480B2 (en) Industrial disinfecting / bacteriostatic agents and disinfecting / bacteriostatic methods
RU2259323C1 (en) Biocide and fouling disperser
Smith et al. Potential uses of combined halogen disinfectants in poultry processing
JPH0780470A (en) Water treatment agent for strerilization
JPH05170602A (en) Slime-controlling agent and slime control method using the same
GB1574450A (en) Antimicrobial agents
JPH0780468A (en) Water treatment agent for sterilization