KR20100090753A - 살미생물 조성물 - Google Patents

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존 윌리엄 애쉬모어
에이 '엠마 베버리 진 엘
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롬 앤드 하아스 컴패니
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Abstract

본 발명은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온을 함유하는 상승적인 살미생물 조성물에 관한 것이다.

Description

살미생물 조성물{Microbicidal Composition}
본 발명은 개개의 살미생물제(microbicide)에 비해 뛰어난 활성을 지니고, 상승효과를 갖는(synergistic) 선택된 살미생물제의 배합물에 관한 것이다.
일부의 경우, 시판되는 살미생물제는 특정 형태의 미생물, 이를 테면, 어떠한 살미생물제에 대한 내성이 있는 것들에 대해 활성이 약하거나 공격적인 환경 조건 때문에, 높은 농도로 사용해도 미생물을 효과적으로 구제할 수 없다. 서로 다른 살미생물제의 배합물이 특정 목적의 사용 환경에서 미생물의 전체적인 구제를 위해 가끔 사용된다. 예를 들면, 미국 특허출원 공개번호 제2007/0078118호에는 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(MBIT)과 다른 살미생물제의 배합물이 개시되어 있다. 그러나, 미생물의 효과적인 구제를 위하여 다양한 균주의 미생물에 대해 강화된 활성을 지닌 추가적인 살생물제의 배합물을 필요로 한다. 또한, 환경 및 경제적 이익을 위해서 보다 낮은 수준의 개개의 살미생물제를 함유하는 배합물을 필요로 한다.
본 발명에 의해 다루어지는 문제는 이러한 추가적인 살미생물제의 배합물을 제공하는 것이다.
본 발명은 (a) N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온; 및 (b) 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드, 포름알데히드, 2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 프로피코나졸, 테부코나졸, 및 클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 혼합물 중에서 선택된 적어도 하나의 살미생물제를 포함하는 살미생물 조성물에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 다음 용어들은 문맥에서 명확히 달리 언급하지 않는 한, 명시된 정의를 갖는다. "MBIT"는 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온이다. 용어 "살미생물제"는 로커스(locus)에서 미생물을 죽이고, 증식을 억제 또는 구제할 수 있는 화합물을 말하고, 살박테리아제(bactericide), 살진균제(fungicide) 및 살조제(algaecide)를 포함한다. 용어 "미생물"은, 예를 들면, 진균(효모 및 곰팡이 등), 박테리아 및 조류를 포함한다. 용어 "로커스"는 미생물에 의해 오염될 수 있는 산업 시스템 또는 제품을 말한다. 다음 약어가 본원 전체에 사용된다: ppm= 백만 당 중량부(중량/중량), mL= 밀리리터, ATCC= 미국 유전자 은행(American Type Culture Collection), MBC= 최소 살생물 농도, 및 MIC= 최소 억제 농도. 달리 특정하지 않는 한, 온도는 섭씨 온도(℃)이고, 퍼센트(%)는 중량퍼센트를 말한다. 유기 살미생물제의 양은 활성 주성분이 ppm(w/w)으로 주어진다.
뜻밖에도, 본 발명의 조성물은 개개의 살미생물제에서보다, 낮은 수준의 배합된 활성 성분에서 강화된 살균 효능을 제공한다는 것을 알게 되었다.
본 발명의 일구체예에 있어서, 항균 조성물은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 및 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드를 포함한다. 바람직하게, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비는 1:0.01 내지 1:114, 보다 바람직하게 1:0.01 내지 1:29, 보다 더 바람직하게 1:0.02 내지 1:5.8 이다.
본 발명의 일구체예에 있어서, 항균 조성물은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 및 포름알데히드를 포함한다. 바람직하게, 포름알데히드 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비는 1:0.0022 내지 1:19, 보다 바람직하게 1:0.022 내지 1:19, 보다 더 바람직하게 1:0.17 내지 1:19 이다.
본 발명의 일구체예에 있어서, 항균 조성물은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 및 2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온을 포함한다. 바람직하게, 2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비는 1:0.02 내지 1:882, 보다 바람직하게 1:0.13 내지 1:882, 보다 더 바람직하게 1:0.13 내지 1:150 이다.
본 발명의 일구체예에 있어서, 항균 조성물은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 및 프로피코나졸을 포함한다. 바람직하게, 프로피코나졸 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비는 1:0.0022 내지 1:6.8, 보다 바람직하게 1:0.075 내지 1:6.8 이다.
본 발명의 일구체예에 있어서, 항균 조성물은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 및 테부코나졸을 포함한다. 바람직하게, 테부코나졸 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비는 1:0.0033 내지 1:46, 보다 바람직하게 1:0.15 내지 1:46 이다.
본 발명의 일구체예에 있어서, 항균 조성물은 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 및 클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 3:1 혼합물을 포함한다. 바람직하게, 상기 혼합물은 각각 약 3:1 혼합물이다. 바람직하게, 상기 혼합물 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비는 1:91 내지 1:114 이다.
본 발명의 조성물에서 살미생물제는 그대로 사용되거나, 먼저 용매 또는 고체 담체와 함께 조제될 수 있다. 적절한 용매는, 예를 들어, 물; 글리콜, 이를 테면, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리프로필렌 글리콜 등; 글리콜 에테르; 알콜, 이를 테면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 페네틸 알콜 및 페녹시프로판올 등; 케톤, 이를 테면, 아세톤 및 메틸 에틸 케톤 등; 에스테르, 이를 테면, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 트리아세틸 시트레이트, 및 글리세롤 트리아세테이트 등; 카보네이트, 이를 테면, 프로필렌 카보네이트 및 디메틸 카보네이트 등; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 용매는 물, 글리세롤, 글리콜 에테르, 에스테르 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 적절한 고체 담체는, 예를 들어, 사이클로덱스트린, 실리카, 규조토, 왁스, 셀룰로오스 물질, 알칼리 및 알칼리 토금속(예: 나트륨, 마그네슘, 칼륨) 염(예: 클로라이드, 니트레이트, 브로마이드, 설페이트) 및 목탄을 포함한다.
살미생물제 성분이 용매에서 조제되는 경우, 제제는 임의로 계면활성제를 함유할 수 있다. 이러한 제제가 계면활성제를 함유하는 경우, 일반적으로 유제 농축물, 유제, 미세유제 농축물, 또는 미세유제(microemulsion)로 존재한다. 유제 농축물은 충분한 양의 물을 첨가하는 경우 유제를 형성한다. 미세유제 농축물은 충분한 양의 물을 첨가하는 경우 미세유제를 형성한다. 이러한 유제 및 미세유제 농축물은 일반적으로 업계에 주지되어 있다. 더욱 일반적이고 상세한 다양한 미세유제 및 미세유제 농축물의 제제에 대해서는 미국 특허 제5,444,078호를 참고로 할 수 있다.
살미생물제 성분은 또한 분산물의 형태로 조제될 수 있다. 분산물의 용매 성분은 유기용매 또는 물, 바람직하게 물일 수 있다. 이러한 분산물은 애쥬번트, 예를 들어, 공용매(co-solvent), 증점제, 항동결제(anti-freeze agent), 분산제, 충전제, 안료, 계면활성제, 바이오분산제(biodispersant), 설포숙시네이트, 테르펜, 푸란온, 폴리양이온(polycation), 안정화제, 스케일 억제제(scale inhibitor) 및 방식(anti-corrosion) 첨가제를 함유할 수 있다.
두 살미생물제가 각각 용매로 먼저 조제되는 경우, 물이 대부분의 산업 살생제 응용분야에서 바람직함에도 불구하고, 제 1 살미생물제를 위해 사용된 용매는 다른 상업적인 살미생물제를 조제하기 위해 사용된 용매와 같거나 다를 수 있다. 두 용매가 섞일 수 있는 것이 바람직하다.
당업자는 본 발명의 살미생물제 성분들이 순차적으로 또는 동시에 로커스에 첨가되거나 로커스에 첨가되기 전에 배합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 제 1 살미생물제와 제 2 살미생물제 성분을 동시에 또는 순차적으로 로커스에 첨가하는 것이 바람직하다. 살미생물제가 동시 또는 순차적으로 첨가되는 경우, 각 개개의 성분은 애쥬번트, 예를 들면, 용매, 증점제, 항동결제, 착색제, 격리제(이를 테면, 에틸렌디아민-테트라아세트산, 에틸렌디아민디숙신산, 이미노디숙신산 및 이들의 염 등), 분산제, 계면활성제, 바이오분산제, 설포숙시네이트, 테르펜, 푸란온, 폴리양이온, 안정화제, 스케일 억제제 및 방식 첨가제를 함유할 수 있다.
본 발명의 살미생물 조성물은 살균적 유효량의 조성물을 미생물이 공격하는 로커스 위, 안, 또는 그곳에 도입시켜, 미생물 또는 보다 고등 형태의 수중생물(이를 테면, 원생동물, 무척추동물, 이끼벌레류, 편모충류, 갑각류, 연체동물 등)의 성장을 억제하기 위해 사용될 수 있다. 적절한 로커스는 예를 들면, 공업용수; 전자코팅(electrocoat) 침착 시스템; 냉각 타워; 에어와셔; 가스 스크러버; 미네랄 슬러리; 폐수 처리 시설; 장식용 분수; 역삼투 여과; 한외여과(ultrafiltration); 밸러스트수(ballast water); 증발식 응축기; 열교환기; 펄프 및 종이 공정액 및 첨가제; 녹말; 플라스틱; 유제; 분산물; 페인트; 라텍스; 코팅, 이를 테면, 바니시; 건축자재, 이를 테면, 마스틱, 콜크, 및 실런트 등; 건축용 접착제, 이를 테면, 세라믹 접착제, 카페트 안감 접착제, 및 적층(laminating) 접착제 등; 산업용 또는 소비자용 접착제; 사진용 화학제품; 프린트액; 가정용 제품, 이를 테면, 욕실 및 부엌 청소 제품 등; 화장품; 세면용품; 샴푸; 비누; 세제; 산업용 청소기; 마루 광택제; 세탁 헹굼수; 금속가공액; 컨베이어 윤활제; 유압액; 가죽 및 가죽제품; 직물; 직물제품; 나무 및 나무제품, 이를 테면, 합판, 칩보드, 월보드, 플레이크보드, 라미네이트 빔, 오리엔트 스트랜드보드, 하드보드, 및 파티클보드 등; 석유 공정액; 연료; 유전액, 이를 테면, 주입수, 균열액, 및 시추니토(drilling mud) 등; 농업용 애쥬번트 보존; 계면활성제 보존; 의료장치; 진단 시약 보존; 식품 보존, 이를 테면, 플라스틱 또는 종이 식품랩 등; 식품, 음료, 및 산업 공정용 저온살균기; 수세식 변기; 휴양용수; 수영장; 및 스파를 포함한다.
바람직하게, 본 발명의 살미생물 조성물은 미네랄 슬러리, 펄프 및 종이 공정액 및 첨가제, 녹말, 유제, 분산물, 페인트, 라텍스, 코팅, 건축용 접착제, 이를 테면, 세라믹 접착제, 카페트 안감 접착제, 사진용 화학제품, 프린트액, 가정용 제품, 이를 테면, 욕실 및 부엌 청소 제품, 화장품, 세면용품, 샴푸, 비누, 세제, 산업용 청소기, 마루 광택제, 세탁 헹굼수, 금속가공액, 직물제품, 나무 및 나무제품, 농업용 애쥬번트 보존, 계면활성제 보존, 진단 시약 보존, 식품 보존, 식품, 음료, 및 산업 공정용 저온살균기 중 하나 이상에서 선택된 로커스에서 미생물의 증식을 억제하기 위해 사용된다.
로커스에서 미생물 및 보다 고등 형태의 수중생물의 성장을 억제 또는 구제하는데 필요한 본 발명의 조성물의 구체적인 양은 보호되는 특정 로커스에 의존한다. 통상적으로, 로커스에서 미생물의 성장을 구제하기 위한 본 발명의 조성물의 양은 로커스에서 조성물의 이소티아졸린 성분이 0.1 내지 1,000 ppm 이면 충분하다. 로커스에 조성물의 이소티아졸론 성분이 적어도 0.5 ppm, 보다 바람직하게 적어도 4 ppm 및 가장 바람직하게 10 ppm 의 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 로커스에 조성물의 이소티아졸론 성분이 1000 ppm 이하, 보다 바람직하게 500 ppm 이하, 및 가장 바람직하게 200 ppm 이하의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명은 살미생물제의 배합물로서, 개개의 살미생물제에 비해 뛰어난 활성을 지닌다.
물질 및 방법
본 발명의 배합물의 상승작용을 넓은 농도 범위와 화합물의 비를 시험하여 증명하였다.
상승작용의 측정은 Kull, F.C.; Eisman, P.C.; Sylwestrowicz, H.D. and Mayer, R.L., in Applied Microbiology 9:538-541(1961)에 설명된 산업적으로 수용된 방법이었고, 다음 식으로 결정된 비를 사용하였다:
Qa/QA + Qb/QB = 상승지수 ("SI")
상기 식에서,
QA = 화합물 A(제 1 성분)의 단독 작용시 종말점(end point)을 산출하는 화합물 A의 ppm 농도(화합물 A의 MIC)
Qa = 혼합물에서 종말점을 산출하는 화합물 A의 ppm 농도
QB = 화합물 B(제 2 성분)의 단독 작용시 종말점을 산출하는 화합물 B의 ppm 농도(화합물 B의 MIC)
Qb = 혼합물에서 종말점을 산출하는 화합물 B의 ppm 농도.
Qa/QA 및 Qb/QB 의 값이 1보다 큰 경우, 길항작용이 나타났다. 값이 1인 경우, 가성성(additivity)이 나타났고, 1보다 작은 경우, 상승작용이 나타났다. SI가 낮을수록, 상승작용이 더 커진다는 것이 특정 혼합물에 의해 나타났다. 최소 억제 농도(MIC)는 추가된 미생물의 증식을 막는 특정 조건하에서 시험한 가장 낮은 농도였다.
시험 미생물의 최적의 성장을 위해 설계된 배지가 있는 표준 마이크로타이터 플레이트 분석기(standard microtiter plate assay)를 사용하여 상승작용 시험을 실시하였다. 박테리아를 시험하기 위해 0.2% 글루코스 및 0.1% 효모 추출물로 보충된 최소 염 배지(M9GY 배지)가 사용되었고, 효모 및 곰팡이 시험을 위해 감자 덱스트로즈 브로쓰(PDB 배지)가 사용되었다. 본 방법에서, 다양한 농도의 MBIT 존재 하에 고분해능 MIC 분석기를 실행하여 살미생물제 배합물을 넓은 범위에 걸쳐 시험하였다. 다양한 양의 살미생물제를 마이크로 타이터 플레이트의 한 컬럼에 첨가하고, 자동화 액체 핸들링 시스템으로 10배로 희석시켜 고분해능 MIC를 측정하고, 일련의 종말점의 범위를 2 ppm 내지 10,000 ppm 의 활성 성분으로 얻었다.
본 발명의 배합물의 상승작용을 박테리아, Escherichia coli(E. coli- ATCC #8739), 효모, Candida albicans(C. albicans- ATCC 10231), 및 곰팡이, Aspergillus niger(A. niger- ATCC 16404)에 대하여 측정하였다. 박테리아를 mL 당 약 5 x 106 박테리아의 농도로, 곰팡이를 mL 당 5 x 105 진균으로 사용하였다. 이들 미생물은 많은 소비자들과 산업 응용분야에서 대표적인 천연 오염균이다. 25℃(효모 및 곰팡이) 또는 30℃(박테리아)에서 다양한 배양시간이 경과한 후, 미생물 성장에 대해 플레이트를 육안으로 평가하여(혼탁도), MIC를 결정하였다.
본 발명의 MBIT 배합물의 상승작용을 나타내는 시험 결과를 표 1 내지 6에 나타내었다. 각 시험에서, 제 2 성분(B)은 MBIT이고, 제 1 성분(A)은 다른 상업적인 살미생물제였다. 각 표에는 MBIT와 다른 성분의 특정 배합물; 배양시간에 따라 시험된 미생물에 대한 결과; MBIT 단독(QB), 다른 성분 단독(QA), 혼합물에서의 MBIT(Qb) 및 혼합물에서의 다른 성분(Qa)에 대해 MIC로 측정된 종말점 활성(ppm); 계산된 SI값; 및 시험된 각 배합물에 대한 상승지수의 범위(다른 성분/MBIT 또는 A/B)를 나타내었다.
[표 1]
Ca - CMI/MI(클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온/2-메틸-4-이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
Cb - MBIT(N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
비율 Ca:Cb
Figure pat00001
[표 2]
Ca - DBNPA(2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드)의 ppm AI
Cb - MBIT(N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
비율 Ca:Cb
Figure pat00002
Figure pat00003
[표 3]
Ca - HCHO(포름알데히드)의 ppm AI
Cb - MBIT(N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
비율 Ca:Cb
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
[표 4]
Ca - OIT(2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
Cb - MBIT(N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
비율 Ca:Cb
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
[표 5]
Ca - 프로피코나졸(1-[[2-(2,4-디클로로페닐)-4-프로필-1,3-디옥솔란-2-일]메틸]-1H-1,2,4-트리아졸)의 ppm AI
Cb - MBIT(N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
비율 Ca:Cb
Figure pat00010
Figure pat00011
[표 6]
Ca - 테부코나졸(알파-[2-(4-클로로페닐)에틸]-알파-(1,1-디메틸에틸)-1H-1,2,4-트리아졸-1-에탄올)의 ppm AI
Cb - MBIT(N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온)의 ppm AI
비율 Ca:Cb
Figure pat00012
Figure pat00013

Claims (3)

  1. (a) N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온; 및
    (b) 2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 및 클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 혼합물 중에서 선택된 적어도 하나의 살미생물제;를 포함하며,
    1 미만의 상승지수를 나타내는 살미생물 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 살미생물제가 2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온이고, 2-N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비가 1:0.02 내지 1:882 인 것을 특징으로 하는 살미생물 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 살미생물제가 클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 3:1 혼합물이고, 상기 혼합물 대 N-메틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온의 중량비가 1:91 내지 1:114 인 것을 특징으로 하는 살미생물 조성물.
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