MX2011013607A - Combinacion sinergica de un compuesto de glifosato e ipbc. - Google Patents

Combinacion sinergica de un compuesto de glifosato e ipbc.

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Emerentiana Sianawati
Sudhakar Balijepalli
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Dow Global Technologies Llc
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Abstract

Se proporciona una composición antimicrobiana sinérgica que contiene un compuesto de glifosato y 3-iodo-2-propinil-butilcarbam ato. También se proporciona un método para inhibir el crecimiento o controlar el crecimiento de microorganismos en un material de construcción agregando una composición antimicrobiana sinérgica. También se proporciona una composición de recubrimiento que contiene una composición antimicrobiana sinérgica, y una película seca elaborada a partir de una composición de recubrimiento. También se proporciona un método para elaborar glifosato de zinc.

Description

COMBINACIÓN SINERGICA DE UN COMPUESTO DE GLIFOSATO E IPBC Descripción de la Invención Esta invención se relaciona con combinaciones de biocidas, las combinaciones tienen una mayor actividad de lo que se esperaría con el uso de ambos compuestos antimicrobianos en forma individual.
El uso de combinaciones de al menos dos compuestos antimicrobianos puede ampliar mercados potenciales, reducir concentraciones de uso y gastos, y reducir el desperdicio. En algunos casos, los compuestos antimicrobianos comerciales no pueden proporcionar control efectivo de microorganismos, incluso a elevadas concentraciones de uso, debido a la débil actividad contra ciertos tipos de microorganismos, p-. ej, los resistentes a algunos compuestos antimicrobianos. Las combinaciones de diferentes compuestos antimicrobianos a veces son usadas para proporcionar el control total de microorganismos en un ambiente de uso final particular. Por ejemplo, WO el 1998/121962 describe combinaciones del 3-iodo-2-propinil-butilcarbamato y piritiona de zinc, pero esta referencia no sugiere ninguna de las combinaciones reivindicadas aquí. Más aún, se necesita combinaciones adicionales de compuestos antimicrobianos con efecto indeseable relativamente bajo a la salud y/o el ambiente. El problema encargado por esta invención es proporcionar las combinaciones adicionales de compuestos antimicrobianos.
Los compuestos antimicrobianos son a veces incluidos en composiciones liquidas de recubrimiento que se aplican a un sustrato y que se hacen películas secas. Se desea esto los hongos de superficie de control de películas secos y algas y que las películas secas también presentan la reacción adversa tan poca como sea posible en la salud y el ambiente.
Lo siguiente es una declaración de la invención.
El . primer aspecto de la presente invención es una composición antimicrobiana sinérgica que contiene un compuesto de glifosato y el 3-iodo-2-propinil-butilcarbamato se proporciona. Un segundo aspecto de la presente invención es un método para inhibir el crecimiento de o controlar el crecimiento de microorganismos en un material de construcción agregando la composición antimicrobiana sinérgica del primer aspecto de la presente invención. Un tercer aspecto de la presente invención es una composición de recubrimiento que contiene una composición antimicrobiana sinérgica del primer aspecto de la presente invención. Un cuarto aspecto de la presente invención es la película seca elaborada a partir de una composición de recubrimiento del tercer aspecto de la presente invención.
El quinto aspecto de la presente invención es un método para elaborar glifosato de zinc que comprende las etapas de (a) proporcionar una solución acuosa de glifosato; y (b) mezclar la solución acuosa de glifosato con una solución acuosa de una sal de zinc inorgánica; donde el mezclado se lleva a cabo al mantener el pH de la mezcla menor a 6.
Lo siguiente es una descripción detallada de la invención.
Como se utilizan aquí, los términos que siguen tienen las definiciones designadas, a menos que el contexto claramente indique otra cosa.
El término "compuesto antimicrobiano" se refiere a un compuesto capaz de inhibir el crecimiento de o controlar el crecimiento de microorganismos; los compuestos antimicrobianos incluyen bactericidas, bacteriostatos, fungicidas, fungiostáticos, algicidas y algistáticos, según la concentración de dosis aplicada, estados del sistema y el nivel del control microbiano deseado. El término "microorganismo" incluye, por ejemplo, hongos (como levadura y moho), bacterias y algas. Las abreviaturas que siguen se usan durante todo el specification : ppm = partes por millón en peso (de peso/peso), mL = mililitro, ATCC = Colección Americana de Tipos de Cultivo, y MIC = concentración mínima inhibitoria. A menos que se especifique otra cosa, las temperaturas están en grados centígrados (°C), y las referencias a porcentajes son en peso (% en peso) . Los porcentajes de compuestos antimicrobianos en la composición de esta invención se basan en el peso total de principios activos en la composición, es decir. Los compuestos antimicrobianos ellos mismos, exclusivo de cualquier cantidad de solventes, portadores, dispersantes, estabilizadores u otros materiales que pueden encontrarse.
Como se utiliza aquí, "IPBC" es 3-iodo-2-propinil-butilcarbamato . Cuando una proporción es "X:l o mayor," se supone que la proporción es Y:l, cuando Y es X o mayor, y cuando una proporción es "X:l o inferior," se supone que la proporción es Z:l, cuando Z es X o menos.
Glifosato es N- ( fosfonometil ) glicina (número de registro 1071-83-6) . El glifosato es un herbicida conocido que es aprobado en muchas jurisdicciones para el uso para el control de mala hierba en plantas de cultivo alimenticias. Una medida de efecto indeseable relativamente bajo de glifosato al ambiente se muestra por su actividad relativamente baja contra diversas algas. Algunos resultados mostrando la actividad de glifosato contra diversas algas son como sigue: (1) Observación Concentración Efectiva ECn/EC50, ECn es la concentración de una sustancia que afecta al % n de una población en un período determinado de tiempo. EC50 es extensamente usado ya que es el punto más exacto en la curva del efecto de concentración.
Mediana de EbC50. Es concentración efectiva para biomasa (algas) : La concentración de una sustancia que reduce en 50 % el aumento de la biomasa comparado con una muestra control, durante un período de tiempo especificado.
Mediana de ErC5o- Es concentración efectiva para tasa de crecimiento (algas) : La concentración de una sustancia que reduce por el 50 % de la tasa de crecimiento de células de algas, comparado con una muestra control, durante un periodo de tiempo especificado.
Los datos anteriores muestran que el glifosato tiene un efecto indeseable relativamente bajo en algas, que indica que el glifosato tiene efecto indeseable relativamente bajo en el ambiente. Esta característica se considera deseable para un material antimicrobiano que pueda incluirse en una composición de recubrimiento.
La presente invención implica el uso de un compuesto de glifosato. Como se utiliza aquí "un compuesto de glifosato" significa glifosato o una sal de glifosato. Una sal de glifosato es una sal metálica de glifosato. Los metales adecuados incluyen metales alcalinos, metales alcalinotérreos , y experimentan una transición metales. Las sales de glifosato se prefieren sobre glifosato. Más preferido son sales de metal de transición de glifosato; el más preferido es glifosato de zinc.
Glifosato tiene la solubilidad relativamente elevada en agua. Esta solubilidad relativamente elevada en agua no es preferida para un material antimicrobiano que puede incluirse en una composición de recubrimiento u otro material de construcción, porque los recubrimientos secados y los materiales de construcción se exponen a agua, que podría tender a retirar un compuesto muy soluble del recubrimiento secado o el material de construcción. Preferido son sales de glifosato que tienen la solubilidad en agua, a 20°C, de 3 g/1 o menos; más preferido es 1 g/1 o menos; más preferido es 0.3 g/1 o menos.
Se considera que sales de glifosato tendrá efecto indeseable relativamente bajo a la salud y el ambiente, porque se considera que sales de glifosato tendrá efecto indeseable a la salud y el ambiente que es similar a efecto indeseable de glifosato.
La presente invención implica una composición que contiene tanto un compuesto de glifosato como IPBC. Se ha encontrado sorprendentemente que una composición es sinérgicamente efectiva como un biocida. Se ha encontrado sobre todo sorprendentemente que las composiciones que contienen tanto glifosato de zinc como IPBC son sinérgicamente efectivas como biocidas.
La proporción en peso preferida de IPBC al compuesto de glifosato es 0.1:1 a 10:1. Preferentemente, la proporción en peso de IPBC al compuesto de glifosato es 0.2:1 o mayor. Preferentemente, la proporción en peso de IPBC al compuesto de glifosato es 3:1 o inferior.
La mezcla del compuesto de glifosato e IPBC puede incluirse en una composición de recubrimiento. El compuesto de glifosato e IPBC pueden agregarse a la composición de recubrimiento por separado o como una mezcla o cualquier combinación de las mismas. Las composiciones de recubrimiento preferidas son el liquido. Las composiciones de recubrimiento pueden ser acuosas o no acuosas. Las composiciones de recubrimiento acuosas contienen el 40 % o más agua en peso, basado en el peso de la composición de recubrimiento.
Entre modalidades donde el compuesto de glifosato e IPBC se incluyen en una pintura u otra composición de recubrimiento, las composiciones de recubrimiento preferidas son composiciones líquidas, sobre todo composiciones que contienen dispersiones de polímeros en medios acuosos.
Además de pinturas y otras composiciones de recubrimiento, las combinaciones de biocida de la presente invención son particularmente útiles en la conservación de materiales de construcción, p.ej, adhesivos, masilla para calafatear, material de sellado de juntas, sellador, panel de yeso, etc., polímeros, plásticos, caucho sintético y natural, productos de papel, láminas de fibra de vidrio, aislamiento, sistemas de acabado de aislamiento de exterior, material para techar y fieltros para revestimiento del suelo, yesos de construcción, ladrillos, mortero, tablero de yeso, productos de madera y compuestos plásticos por la madera. Cuando una combinación de biocida de la presente invención se encuentra en un material de construcción, se prefiere esto unos o toda la combinación de biocida encontrarse en la superficie del material de construcción o cerca bastante a la superficie del material de construcción para inhibir el crecimiento microbiano en aquella superficie.
En algunas modalidades, las pinturas de látex u otras composiciones liquidas de recubrimiento se usan lo que contiene las combinaciones de biocida descritas aquí.
Las composiciones de recubrimiento son diseñadas de modo que una capa de la composición de recubrimiento pueda aplicarse fácilmente a un sustrato y luego secado o permitido secar para formar una película seca. Las composiciones de recubrimiento contienen un aglutinante. Los aglutinantes contienen uno o más de lo siguiente: uno o más polímero, uno o más oligómero, y/o uno o más monómero. Los oligómeros y los monómeros en aglutinantes son diseñados para polimerizar y/o entrecruzar durante o después de la formación de la película seca. Los polímeros en un aglutinante pueden o no pueden ser •diseñados para entrecruzar durante o después de la formación de la película seca.
Las composiciones de recubrimiento opcionalmente contienen el uno o más pigmento. Un pigmento es un mineral o una sustancia orgánica en la forma de pequeñas partículas sólidas. Los pigmentos proporcionan la opacidad llena o parcial a la película seca.
Las combinaciones de biocida son útiles para la conservación de la película seca que recubre resultante después de la solicitud de una pintura u otra composición líquida de recubrimiento. Preferentemente, la composición antimicrobiana es una pintura de látex acuosa que comprende uno o más de las combinaciones de biocida descritas aquí, o el recubrimiento de película seco que resulta a partir de la solicitud de la pintura a una superficie. Una pintura de látex acuosa es una composición líquida de recubrimiento acuosa donde el aglutinante es un polímero en la forma de un látex (es decir, en la forma de partículas de polímero dispersadas durante todo agua) . Más preferido son pinturas de látex acuosas donde el aglutinante contiene el uno o más polímero acrílico.
Por lo común, la cantidad de las combinaciones de biocida de la presente invención para controlar el crecimiento de microorganismos abarca desde lOOppm a 10,000ppm principio activo. Preferentemente, los principios activos de la composición se encuentran en una cantidad de al menos 300ppm, preferentemente al menos 500ppm, preferentemente al menos 600ppm, preferentemente al menos 700ppm. Preferentemente, los principios activos de la composición se encuentran en una cantidad de no más que 8,000ppm, preferentemente no más que 6,000ppm, preferentemente no más que 5,000ppm, preferentemente no más que 4,000ppm, preferentemente no más que 3,000ppm, preferentemente no más que 2500ppm, preferentemente no más que 2,000ppm, preferentemente no más que l,800ppm, preferentemente no más que . l, 600ppm. Las concentraciones mencionadas anteriormente están en una composición líquida que contiene las combinaciones de biocida; los niveles de biocida en el recubrimiento de película seco serán más elevados .
La presente invención también abarca un método para prevenir el crecimiento microbiano de materiales de construcción, sobre todo de recubrimientos de película secos, incorporando cualquiera de las combinaciones de biocida reivindicadas en los materiales.
Por lo común, las composiciones antimicrobianas se utilizan el crecimiento de inhibición de algas y/o hongos.
La composición de la presente invención contiene un compuesto de glifosato e IPBC. Se contempla que algunas modalidades puede contener el uno o más compuesto antimicrobiano adicional.
Se contempla que glifosato de zinc muestra la acción antimicrobiana de improviso sinérgica en comparación con resultados que se esperarían de una combinación de zinc y ácido glifósico.
Lo siguiente es ejemplos de la presente invención.
El glifosato de zinc se sintetiza como sigue.
En primer lugar, la prepreparacion se lleva a cabo como sigue. Ácido de Glifosato 15-20g se seca en horno a 80-90°C durante la noche. Una solución de 1 m de NaOH en el desionizado (DI) agua se prepara.
La solución de glifosato se elabora como sigue. 200 agua desionizada mL se cuantifica en 600mL el vaso de precipitados que contiene agita la barra. 15 ácido de Glifosato g se agrega lentamente al vaso de precipitados de agua al agitar en la placa de movimiento velocidad a media. La temperatura se eleva hasta el 60-70°C para disolver glifosato; la temperatura es monitorizada con el termómetro. 1M NaOH se agrega para ponerse el pH hasta 6.0. Glifosato disuelto a un pH aproximadamente 2.4. La mezcla es agitada durante 5-10 minutos .
Una solución de zinc se elabora como sigue. 100 agua desionizada mL se cuantifica en 400mL el vaso de precipitados que contiene agita la barra. 36.25 Cloruro de Zinc g (Grado de Reactivo, > el 98 %, Sigma-Aldrich, material #208086) se cuantifica en pesan el barco. Cloruro de zinc se agrega lentamente a agua en el vaso de precipitados mientras mezclado en la placa de movimiento. La solución se calienta hasta 65°C.
La solución de glifosato de zinc se elabora como sigue. Usando 9 pulgadas pipeta de Pasteur, la solución de zinc se agrega a la solución de glifosato. Después de cada adición de una pequeña cantidad de solución de zinc de la solución de glifosato, el precipitado disuelto antes de que la solución de zinc adicional se agregue. Cuando el precipitado ya no se disolvería, el pH es ajustado hasta 5. El resto de solución de zinc es vertido en la solución de glifosato, y la mezcla se agita durante la noche.
OBSERVACIÓN: el control del pH de la solución es muy importante para obtener el producto deseado. Durante las preparaciones mencionó aquí, el cuidado se obtiene no exceden el valor de pH de 5.
La Filtración de Glifosato de zinc se lleva a cabo como sigue .
El aparato de filtración se configura usando un embudo de Buchner y un matraz de filtrado conectado con un sello de matraz y conectado a una bomba de vacío hídrica. Un #41 el papel de filtro de WhatmanTM se coloca en el embudo. La bomba es activada, y el agua desionizada es vertido en el papel de filtro para formar el vacío. Glifosato, la suspensión acuosa de zinc es de una manera lenta vertida en el papel de filtro y luego lavada una vez con el caliente (aproximadamente 50 °C) agua desionizada, y luego enjuagada dos veces con el alcohol isopropílico (IPA).
Glifosato de zinc Preparación Final se lleva a cabo como sigue .
El papel de filtro que contiene glifosato de zinc precipitado se elimina y colocado en la placa grande de PyrexTM. La placa es cubierta de la hoja metálica, y unos orificios son empujados en la hoja de metal para la ventilación. El se seca precipitado en horno a 80-90°C durante la noche. El precipitado es medido luego en un frasco de vidrio preenorme, limpio, marcado, y la masa del precipitado es registrada.
La preparación de muestra para pruebas antimicrobianas se lleva a cabo como sigue.
Un biocida individual o la mezcla de biocidas son el montante adicionado en la pintura de látex acrilica blanca sin biocidas para proporcionar un principio activo total máximo/s concentración analizada. Esta pintura es diluida luego con un biocida pintura de látex acrilica libre concentraciones para proporcionar con especificidades de objetivo para las pruebas. Según el tipo de mezclas de biocida analizadas, las concentraciones de biocidas totales varían de 400 a 3300ppm. Después de adición de biocidas o dilución, cada muestra es la mano mezclada durante al menos un minuto hasta que la uniformidad se logre. Cada una de las muestras de pintura así como una muestra control (no conteniendo ningún biocida) se utiliza preparan películas en cloruro plástico y vinílico negro / paneles de copolímero de acetato (Leneta Company, Mahwah, Nueva Jersey) , usando un 0.0762mm (3 mil) aplicador de barra de ave. Los paneles son a fondo secados durante al menos 2 días evitando la exposición directa a la luz del sol. Discos cuadrados (0.5 inch2; 1.27 cm2) se cortan de cada panel y se usan como el sustrato para pruebas de eficacia fúngicas y de algas. Este tamaño de la muestra permitido un agar linda cuando el disco de muestra se coloca en el pozo de la placa de prueba. Cada muestra se analiza por duplicado.
Las condiciones de prueba son como sigue.
Los medios adecuados (el BOLD'S 3N para Clorófitos, BG-11 para la Cianobacteria, y PDA para hongos) se utilizan el soporte crecimiento microbiano. Las placas de prueba se mantienen a la temperatura ambiente (25°C - 26°C) , en un ambiente de luz-oscuridad ciclizado, durante cuatro semanas para algas. Las placas para pruebas de provocación fúngicas se mantienen a 30 °C durante cuatro semanas, al extremo del periodo de incubación las muestras son marcadas para el área de por ciento cubierta por el crecimiento microbiano visible.
El inoculo de Algas es como sigue.
El inoculo Fúngico es como sigue. 1 La eficacia de algas se analiza como sigue (ASTM modificado 5589) .
ASTM 5589 es un patrón método de prueba acelerado para determinar la resistencia de diversos recubrimientos (incluyendo pinturas) a la desfiguración de algas. Para acomodar para la detección de . alto rendimiento, este método se pone a escala abajo de placas petri a placas de 6 pozos. Una probeta individual se coloca con un par de fórceps estériles en el centro del enchufe de agar (encima) con la superficie pintada que se orienta hacia arriba. Los inóculos de algas se preparan mezclando concentraciones iguales (aproximadamente 1 X 106cfu/ml) y volúmenes iguales (según la cantidad de muestras para ser inoculadas) de organismos crecientes parecidos.
En este estudio de sinergia, tres grupo de algas mixtas se prepara como el inoculo de prueba, Gloeocapsa sp. y Oscillatoria sp.a mezcla de la cianobacteria cultivada en medios BG-11; Chlorella sp., Chlorella kessleri, y la comuna de Nostoc son chlorphytes unicelulares que se mezclan y cultivado en medios Negritos; Trentepohlia áurea, Tretepohlia odorata, y Calotrix parientina son algas filamentosas que se mezclan y cultivado en medios Negritos.
Cada pozo que contuvo una probeta analizada es inoculado con 400µ1 de mezcla de organismo (aproximadamente 1 X 106cfu/ml) asegurándose que la superficie completa (pintan la película así como el agar que lo rodea) es regularmente cubierta. Las placas se incuban a la temperatura ambiente (25°C - 26°C) con la exposición cíclica para encenderse (el modelo #OTL4012P de OTT-Lite, 40 vatios, 26KLumen) y fases oscuras, durante un período de cuatro semanas. El área total cubierta es evaluada al extremo de cada semana según el área de por ciento cubierta en incrementos del 5 %.
La eficacia fúngica se analiza como sigue (ASTM modificado 5590) .
ASTM 5590 es un patrón método de prueba acelerado para determinar la resistencia de diversos recubrimientos (incluyendo pinturas) a la desfiguración fúngica. Para acomodar para la detección de alto rendimiento, este método se pone a escala abajo de placas petri a placas de 6 pozos. Configurar la prueba, un enchufe de agar se coloca en la parte inferior de cada pozo de la placa de 6 pozos estéril. Una probeta individual se coloca con un par de fórceps estériles en el centro del enchufe de agar (encima) con la superficie pintada que se orienta hacia arriba. Los inóculos fúngicos se preparan mezclando concentraciones iguales (aproximadamente 1 X 106cfu/ml) y volúmenes iguales (según la cantidad de muestras para analizarse) de organismos crecientes parecidos. Para este estudio de sinergia, tres grupos de hongos mixtos se preparan como el inoculo de prueba. Cladosporium herbarum se mezcla con Trichoderma viride, Aspergillus Niger se mezcla con Penicillium funiculosum y Alternaría alternata se mezcla con Aureobasidium pullulans. Cada pozo es inoculado con 400 microlitros de mezcla de organismo (aproximadamente 1 X 106cfu/ml) asegurándose que la superficie completa (pintan la película así como el agar que lo rodea) es regularmente cubierta. Las placas se incuban a 30 °C en la presencia de la humedad, durante un período de cuatro semanas. El área de por ciento total cubierta es evaluada y registrada al extremo de cada semana y registrada en incrementos del 5 %.
El cálculo de índice de Sinergia se lleva a cabo como sigue.
El SI se calcula con base en F.C.Kull y. Al. método (Microbiología Aplicada, volumen 9 (1961) . En este estudio, el SI se calcula con base en la fórmula que sigue con la concentración mínima inhibitoria seleccionada basado en el por ciento inhibitorio mostrado por el biocida individual contra cada uno microorganismos analizados.
SI = Qa/QA+Qb/QB.
Qa = la concentración de Biocida A en la mezcla.
QA = La concentración de Biocida A como el único biocida .
Qb = La concentración de Biocida B en la mezcla.
QB = La concentración de Biocida B como el único biocida .
El valor SI de <1 en la fórmula indica que una sinergia de los biocidas mezclados existe.
Observar: Si alguno del activo con la concentración máxima analizada no mostrara un poco de inhibición, esta concentración máxima se utiliza calculan el SI estimado y un signo menor que (<) se incluye ingieren en cuenta que la concentración más elevada del activo es necesaria para lograr la inhibición con especificidad de objetivo NE = ningún criterio de valoración en la concentración analizada que cumplirá el conjunto de criterios de inhibición porcentual en cada cálculo de SI.
Las composiciones enumeradas menor a que contienen tanto glifosato de zinc como IPBC son ejemplos de la presente invención. Otras composiciones son composiciones comparativas .
Los resultados de la prueba para Glifosato de zinc y Ácido glifósico se muestran a continuación: % de inhibición Contra Diversos Organismos Analizados Los Resultados de la prueba para Glifosato de zinc con IPBC son como sigue.
El glifosato de zinc + IPBC a una proporción de 1:10 a 10:1 mostró una sinergia adecuada contra casi todas las especies analizadas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una composición antimicrobiana sinérgica que comprende un compuesto de glifosato y ' 3-iodo-2-propinil-butilcarbamato .
2. La composición , antimicrobiana sinérgica según la reivindicación 1, donde el compuesto de glifosato comprende glifosato de zinc.
3. La composición antimicrobiana sinérgica según la reivindicación 2, donde la proporción en peso del 3-iodo-2-propinil-butilcarbamato con respecto a glifosato de zinc abarca desde 0.1:1 a 10:1
4. La composición antimicrobiana sinérgica según la reivindicación 2, donde la proporción en peso del 3-iodo-2-propinil-butilcarbamato con respecto a glifosato de zinc abarca desde 0.2:1 a 3:1.
5. Un método para inhibir el crecimiento de o controlar el crecimiento de microorganismos en un material de construcción, el método comprende la etapa de adicionar la composición antimicrobiana sinérgica según la reivindicación 3 al material de construcción.
6. Una composición de recubrimiento que comprende la composición antimicrobiana sinérgica según la reivindicación 3.
7. Una película seca elaborada por un proceso que comprende aplicar una capa de la composición de recubrimiento según la reivindicación 6 a un sustrato y secar la composición de recubrimiento o permitir secar la composición de recubrimiento.
8. Un método para elaborar glifosato de zinc, que comprende las etapas de: (a) proporcionar una solución acuosa de glifosato; (b) mezclar la solución acuosa de glifosato con una solución acuosa de una sal de zinc inorgánica; donde el mezclado se lleva a cabo al mantener el pH de la mezcla menor
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