NO134512B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et preparat for bekjem-pelse av mikroorganismer, som bakterier, sopper og alger. Mere spesielt vedrører oppfinnelsen et mikrobiocid preparat som inne-, holder en dibromcyanacetamid-forbindelse svarende til formelen

hvor R betyr hydrogen eller metyl og preparatet karakteriseres ved at det også inneholder et halogenidsalt utvalgt fra alkalimetallbromider og -jodider, jordalkalimetallbromider og -jodider og ammoniumbromid og -jodid..

Dibromcyanacetamidforbindelsene som anvendes ved oppfinnelsen, er i besittelse av en betydelig antimikrobiell og desinfiserende aktivitet slik som her beskrevet. Således er f.eks. 2,2-dibrom-2-cyanacetamid i høy grad sterkt virkende og et hurtig virkende antimikrobielt middel i vandige systemer ved konsentrasjoner så lave som 0,5 del pr. million.

De vannoppløselice halogenidsalter som anvendes ved oppfinnelsen, omfatter f.eks. natrium-, kalium-, kalsium-, magne-sium- og ammoniumbromider og -jodider. I en begrenset forstand kan slike salter sies å være i besittelse av desinfiserende aktivitet, særlig når de anvendes i ekstremt konsentrerte oppløs-ninger, som 10% og høyere, hvor det osmotiske trykk er en betydelig faktor. Ved konsentrasjoner som normalt er nyttige for desinfeksjon, oppviser halogenidsaltene liten eller ingen vesentlig antimikrobiell virkning, og kan i mange tilfeller tilveiebringe ioner som er nødvendig for den mikrobiell ernæring. Ved foreliggende oppfinnelse anvendes de vannoppløselige halogenidsalter som en kilde for halogenidioner, hvilke, selv om de har liten eller ingen påviselig antimikrobiell eller desinfiserende aktivitet alene under bruksbetingelsene, så øker de i sterk grad den desinfiserende virkning av dibromcyanacetamidforbindelsen som de anvendes sammen med.

Det har vist seg at kombinasjonen av slike.dibromcyan-acetamidf orbindelser med vandige bromid- eller jodidioner i sterk grad medfører en øket desinfiserende virkning for kombinasjonen sammenlignet med de individuelle bestanddeler i denne. De for-økede resultater tilveiebringer en øket eller påskyndet mikrobiell ødeleggelse. En kombinasjon av 10 vektdeler 2,2-dibrom-2-cyanacetamid og 90 vektdeler natriumjodid kan f.eks. oppvise en mikrobiell utryddelsesgrad som er mer enn ti ganger så stor uttrykt i logaritmer pr. minutt enn som kan oppnåes med hver bestanddel alene. Resultatene som tilveiebringes ved kombinasjonen, tilveiebringer også en sterkt øket nettoantimikrobiell effekt over en bestamt tidsperiode.

Oppfinnelsen kan således anvendes på konvensjonell måte for å bekjempe mikroorganismer. De er særlig nyttige når de anvendes i nærvær av vann, i vandige produkter som er ømfintlige like overfor angrep fra mikrober, enten for desinfeksjon og pre-servering av vandige oppløsninger og suspensjoner, som f.eks. skjæreoljeemulsjoner, boreoljeemulsjoner, industrielt vaskevann, industrielt kjølevann, svømmebassenger, papirmasseoppslemninger og lignende, som utsettes for angrep av bakterier, sopper og/ eller alger, eller for desinfeksjon av faste overflater som utsettes for mikrobiell forurensning, som f.eks. vegger, gulv, rørledninger av enhver art, verktøy, maskiner, beholdere og lignende, ved påføring eller tilføring av vandige desinfeksjons-preparater som inneholder antimikrobielle mengder av den aktive kombinasjon.

Under vanlige forhold krever ødeleggelsen av mikroorganismer ved hjelp av et desinfiserende preparat organismenes kontakt med det desinfiserende preparat i en viss tid hvorunder organismene ødelegges. Hastigheten for den desinfiserende virkning beror på en rekke forskjellige faktorer, som arten av underlaget, konsentrasjonen av det desinfiserende preparat, konsentrasjonen og typen av organismene, temperaturen, den mikrobielle bestands alder og lignende. Den antimikrobielle virkning som fåes med en bestemt påvirkningstid under bestemte øvrige betingelser, kan også bero på slike faktorer som reproduksjons-hastigheten for mikroorganismene og i hvor høy grad mikroorganismene overlever behandlingen i forhold til den hastighet med hvilken desinfeksjonsmidlet fjernes fra systemet, den hastighet med hvilken ny mikrobiell bestand innføres, og forholdet mellom desinfeksjonsvirkningsgraden og konsentrasjonen av desinfeksjonsmidlet. Som ved de fleste desinfiserende stoffer kan graden av antimikrobiell virkning og den effekt som oppnåes i en bestemt tidsperiode, økes ved å anvende meget høye antimikrobielle konsentrasjoner av det aktive antimikrobielle middel.

Virkningsgraden for dibromcyanacetamid-desinfeksjons-bestanddelen økes meget betydelig ved tilstedeværelse av bromid eller jodid-bestanddelen, uten noen økning i konsentrasjonen av halogencyanacetamidbestanddelen. De resultater som oppnåes ved utførelsen av oppfinnelsen i praksis, kan karakteriseres som en synergisme, da den netto antimikrobielle effekt som oppnåes ved å anvende begge bestanddeler er større enn det additive resul-tat som man kunne vente fra aktiviteten av hver bestanddel alene. Da oppfinnelsen tilveiebringer utmerkede antimikrobielle resultater når halogenidbestanddelen anvendes i konsentrasjoner godt og vel under de konsentrasjoner ved hvilke slike salter har en merkbar antimikrobiell effekt, kan resultatene som oppnåes ved oppfinnelsen, også betegnes som en forøkning eller potensiering, istedenfor en synergisme. Da oppfinnelsen videre tilveiebringer øket grad av desinfeksjonsmiddel-aktivitet, kan de resultater som oppnåes ved utførelsen av oppfinnelsen, også karakteriseres som en akselerert eller øket antimikrobiell aktivitet.

Ved utførelsen av oppfinnelsen i praksis bringes en antimikrobiell mengde av en blanding av én eller flere dibromacet-amidforbindelser og én eller flere halogenidsaltforbindelser i kontakt med mikroorganismene, deres voksested eller det under-lag som organismene befinner seg på, på en hvilken som helst hensiktsmessig måte, og denne kontakt og organismenes påvirkning utføres i nærvær av vann. Den nøyaktige antimikrobielle mengde som skal anvendes, kan variere av slike faktorer, som hvilke organismer som skal bekjempes, de spesielle forbindelser som anvendes, det relative forhold mellom halogenidet og dibromcyanacetamidet i blandingen, og den antimikrobielle virkning som er ønsket i løpet av en bestemt kontakttid. Generelt kan gode antimikrobielle resultater oppnåes med konsentrasoner fra ca. 0,5 til 10 000 eller mere vektdeler av blandingen, pr. million vektdeler av det ferdige vandige preparat. Ved en utfør-elsesform av oppfinnelsen tilsettes dibromcyanacetamidforbindelsen og et vannoppløselig halogensalt til vannholdig produkt som er ømfintlig like overfor mikrobielt angrep eller som er for-urenset med mikroorganismer, for å tilveiebringe en antimikrobiell mengde av blandingen i det vandige produkt. Ved en annen utførelsesform blandes bestanddelene sammen med vann for å tilveiebringe en antimikrobiell mengde i blandingen, og den resulterende vandige blanding tilføres mikroorganismene, deres vokse-éller levested eller til organisme-substratene.

Mengden av dibromcyanacetamid og halogenidsaltbestanddel som skal anvendes kan variere innen vide grenser. Vanligvis tilveiebringes i det minste 0,05 mol halogenidion pr. mol dibromcyanacetamid, og utmerkede resultater kan oppnåes med blandinger som inneholder fra ca. 3 til nesten 100 vektprosent av den vann-oppløselige halogenidsaltbestanddel. Generelt "bør i det minste ca. 3 vektdeler av halogenidsaltet anvendes for 97 vektdeler av dibromcyanacetamidforbindelsen. Maksimumsmengden av halogenidion som skal anvendes i forbindelse med dibromcyanacetamidet, er ikke av kritisk betydning for oppnåelse av sterkt økede aktivitets-grader eller en øket antimikrobiell effekt. Maksimumsmengdene. for halogenidsaltet som skal anvendes, beror således på faktorer som økonomiske overveielser bg den absolutte mengde av salt som - det er ønskelig skal være tilstede efter at desinfeksjonen er avsluttet. Generelt er mengden" av ,sal tet som anvendes i blandingen slik at en antimikrobiell-mengde- i det endelige vandige produkt inneholder mindre av saltbestanddelen enn det kreves for å oppnå hemning og tilintetgjørelse av mikroorganismene som følge av osmotisk trykk under de samme forhold, og saltet anvendes fortrinnsvis... i -mengder hvor. saltet ikke har noen antimikrobiell virkning under de samme forhold. Ved en hensiktsmessig arbeidsmåte anvendes halogenidsaltet i en mengde av fra ca. 3 til ca. 99 vektprosent av den ferdige blanding, og de beste desinfiserende resultater oppnåes generelt med blandinger av halogenidsaltet og dibr^cyanacetamidet, når. halogenidsaltet anvendes i mengder av fra 20 til ca. 97 vektprosent. Graden for økningen av den desinfiserende effekt er generelt større eftersom halo-genidkonsentrasjonen økes, og blandinger med et innhold av vann-oppløselig halogenidsalt av 40 til 95% oppviser f.eks. en utmer-ket påskyndet eller øket antimikrobiell aktivitet.

Ved en vanlig arbeidsmåte behandles et vannholdig produkt som er utsatt for mikrobielt angrep ved at produktet tilsettes en antimikrobiell mengde av én eller flere dibromcyan-acetamidf orbindelser som svarer til den ovenfor angitte formel og tilsetningen av ett eller flere halogenidsalter i en mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe halogenidsalt i en mengde av fra 40 til ca. 95 vektprosent av kombinasjonen av halogenidsalt og dibromcyanacetamid. De to komponenter kan tilsettes på en hvilken som helst måte eller i en hvilken som helst rekkefølge. Den antimikrobielle minimumsmengde av kombinasjonen som anvendes ved denne arbeidsmåte, vil være noe større enn den antimikrobielle minimumsmengde av den krevede kombinasjon, da mengden som anvendes er basert på en antimikrobiell mengde av dibromcyanacetamidet alene. Imidlertid fåes det en sterkt øket antimikrobiell virkning ved denne arbeidsmåte,

og meget større netto antimikrobielle resultater oppnåes i løpet av en begrenset kontaktvarighet mellom mikroorganismene som skal bekjempes og det ferdige vandige produkt. Denne utførelsesform av oppfinnelsen kan f.eks. anvendes for å oppnå mikrobicide re-ultater når det anvendes en antimikrobiell mengde av halogencyanacetamid som er tilstrekkelig til å hemme mikrobiell vekst, men utilstrekkelig til å tilveiebringe vesentlig mikrobicide resultater.

Blandingene i henhold til oppfinnelsen kan sammensettes som desinfiserende preparater ved tilsetning av passende flytende bærere, som f.eks. vann, alkoholer, flytende hydrokarboner eller lignende, eller findelte faste bærere, som f.eks. talkum, bentonitt eller attapulgittleire. Et overskudd av halogenidsaltet utover den mengde som kreves for å oppnå en ønsket forøket antimikrobiell effekt er ikke skadelig, og dette kan tjene som en bærer foruten at de tjener som et middel til å øke aktiviteten. Slike preparater kan fremstilles som behandlingspreparater for direkte påføring, eller som konsentrater som skal fortynnes eller dispergeres i en flytende bærer som f.eks. vann, enten før eller under bruken. Generelt har de faste preparater større lagrings-stabilitet enn flytende oppløsninger eller suspensjoner, og faste preparater som inneholder den aktive kombinasjon av ett eller flere dibromcyanacetamider og ett eller flere halogenidsalter er særlig å foretrekke-. Slike faste preparater omfatter fortrinnsvis en blanding av fra ca. 3 til ca. 99 vektdeler av halo-genidsaltbestanddelen og ca. 1 til ca. 97 vektdeler av dibrom-cyanacetamidbestanddelen, i intim blanding med et overflateaktivt dispergeringsmiddel. Det faste konsentratpreparat vil i alminnelighet inneholde fra ca. 5 til ca. 99 vektprosent av den aktive blanding. Det overflateaktive middel kan omfatte faste emulgeringsmidler, som findelt bentonitt, pyrofyllitt, fullers jord, attapulgitt, kiselsyre, andre leirarter og miner-alske bæremidler såvel som flytende og faste ioniske og ikke-ioniske fuktnings- og dispergeringsmidler, jordalkalimetall-kaseinater, alkylarylsulfonater, sulfonerte oljer, komplekse organiske esterderivater, komplekse eteralkoholer, sukrosetalg-produkter, kondenseringsprodukter av alkylenoksyder med fenoler og organiske syrer, polyoksyetylenderivater av sorbitanestere eller sukkerestere, mahognysåper og lignende. De faste preparater kan fremstilles som findelte faste stoffer i form av støv-formede produkter eller fuktbare pulvere, korn, pellets, disper-gerbare eller oppløselige tabletter som er egnet til å disper-gere den aktive blanding hurtig når det tilsettes vann. De kan også inneholde andre tilsetningsstoffer, som deodoriseringsmidler, parfyme, farvestoffer eller lignende alt efter ønske.

Preparatene taper sin antimikrobielle aktivitet i løpet av noen timer eller noen få døgn når de dispergeres i vann ved en alkalisk pH av fra 8 til 14. De resulterende vandige preparater kan derpå overføres til det sted hvor behandlingen skal foregå, eller til mikrobielle avfallsvannbehandlingsinnretninger med relativt liten skadelig virkning. Foruten halogenidet og dibromcyanacetamid-bestanddelene inneholder et foretrukket preparat tilstrekkelig av en fast vannoppløselig base, som f.eks. alkalimetallhydroksyd, karbonat, bikarbonat, fosfat eller borat eller en puffersaltblanding for å tilveiebringe en pH av minst ca. 8 når preparatet oppløses eller dispergeres i vann for å tilveiebringe en antimikrobiell mengde i blandingen av dette. Den forøkete desinfiserende virkning av preparatet og arbeids-måten i henhold til oppfinnelsen tjener til å tilveiebringe en hurtig desinfiserende virkning i løpet av noen få sekunder til 1 eller 2 timer, mens tilstedeværelsen av den vannoppløselige base sørger for at de desinfiserende egenskaper av det resulterende vandige produkt atter oppheves. De nøyaktige mengder av den vannoppløselige base og den desinfiserende kombinasjon som skal anvendes i slike preparater beror på slike faktorer som pH i det vandige produkt som skal behandles, den bestemte bas-iske substans som anvendes, mengden av mikrobielle organismer som skal ødelegges og den tid som det resulterende preparat skal foreligge før det føres bort. Generelt bør preparatet inneholde en tilstrekkelig mengde av den vannoppløselige base for å tilveiebringe en pH av fra ca. 8 til ca. 10 i det vandige preparat når det oppløses i dette med en hastighet som er tilstrekkelig for å tilveiebringe fra ca. 50 til ca. 500 deler av halogencyanacetamidet pr. million deler av den ferdige vandige dispersjon.

De følgende eksempler skal tjengjøre til å klargjøre oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

Den økede antimikrobielle aktivitet av preparatene i henhold til oppfinnelsen skal klargjøres ved å anvende en kultur av Staphylococcus aureus i den logaritmiske vekstfase. Et vandig kulturmedium fremstilles som følger:

<+>Saltoppløsningen inneholder 4 g magnesiumsulfathepta-hydrat, 0,2 g jern-II-sulfatheptohydrat og 0,15 g mangan-II-sulfatmonohydrat i 100 ml vann. Denne oppløsnings pH reguleres til 7,2 til 7,4 og oppløsningen steriliseres og blandes derpå aseptisk med 25 ml av en steril vandig 10%'s glukoseoppløsning. 1 ml av en aktiv voksende kultur av Staphylococcus aureus i det ovennevnte medium anvendes som et inokulat på 0,9 ml av et sterilt medium til hvilket et forsøkspreparat tilsettes. Inoku-latet inneholder ca. 1200 til 1800 millioner organismer pr. ml. Alikvote deler taes ut ved bestemte intervaller efter inokulering for fordeling i vanlige Petri-skåler for å oppnå bakterietellinger.

Organismetellingene som man fikk efter 30, 60 og 120 minutters behandling med representative forsøkspreparater er oppført i den etterfølgende tabell (side 9).

De ovenangitte resultater viser den betydelige økning

av den desinfiserende virkning som oppnåes med kombinasjoner som omfatter fra ca. 0,05 til ca. 10 mol av halogenidion pr. mol halogencyanacetamid eller fra ca. 3 til ca. 91 vektprosent av halogenidsalt i kombinasjonen.

EKSEMPEL 2

Ved en arbeismåte som var lignende den som var beskrevet ovenfor i forbindelse med eksempel 1, ble anvendt forskjellige blandinger av natriumjodid og 2,2-dibrom-2-cyanacetamid (DBCA) like overfor Staphylococcus aureus som forsøksorganisme. Blandingene innføres i kulturmediet ved tilsetning av tilstrekkelig 2,2-dibrom-2-cyanacetamid til, dette for å tilveiebringe en slut-telig konsentrasjon av 125 vektdeler av det antimikrobielle middel pr. million vektdeler av den ferdige dispersjon, og varier-ende mengder av natriumjodid tilsettes til særskilte kulturdyrk-ningskar for å tilveiebringe en serie av forskjellige vektforhold av de to bestanddeler. Bakterietellingene som man fikk efter 5 minutters innvirkning på organismene av de antimikrobielle blandinger er anført nedenfor.

Middelstellingen som ble iakttatt ved tiden null er ca. .2,5 x 10 7organismer pr. milliliter. De ovenfor anførte resultater viser den bemerkelsesverdige økning med hensyn til hurtig antimikrobiell aktivitet som oppnåes ved bruken av blandinger sammenlignet med natriumjodid alene, som ga en svakt øket telling, eller sammenlignet med 2,2-dibrom-2-cyanacetamid alene.

EKSEMPEL 3

Fremgangsmåten efter eksempel 2 gjentaes under anvendelse av 62,5 deler 2,2-dibrom-2-cyanacetamid pr. million deler av den ferdige dispersjon. De opprinnelige bakterietellinger var ca. 6,3 x 10^ organismer pr. milliliter. Tellingene som man fikk efter en behandlingstid av 5 og 35 minutter er anført nedenfor:

EKSEMPEL 4

Arbeidsmåter lignende de som er beskrevet ovenfor i ek-semplene 2 og 3 ble utført under anvendelse av en gram-negativ forsøksorganisme, Aerobacter aerogenes, og en behandlingstid av 6 minutter. Middels-tellingene som kunne iakttaes ved slike arbeidsmåter ved anvendelse av 2,2-dibrom-2-cyanacetamid og natriumjodid ved konsentrasjoner av 50 deler pr. million er 6,2

og 94 organismer pr. milliliter. Efter seks minutters behandling for et medium som inneholdt 50 deler 2,2-dibrom-2-cyanacet-amid og 12,5 deler natriumjodid pr. milliondeler av mediet, fant man en middels organismetelling mellom 200 og 350 organismer pr. milliliter. Kultur eller dyrkningskar som inneholdt 50 deler 2,2-dibrom-2-cyanacetamid og mengder av natriumjodid.

som var tilstrekkelig til å tilveiebringe vektforhold av acet-amidforbindelsen til halogenidforbindelsen av 60/40, 40/60,

20/80 og 5/95 var nesten sterile efter 6 minutter, og oppviste tellinger av null til 5 organismer pr. milliliter.

EKSEMPEL 5

En serie av pulver-rensepreparater ble fremstilt som inneholdt 2, 2-dibrom-2-cyanacetamid- og natriumbromid enten alene eller en kombinasjon som inneholdt 90 vektprosent av natriumbro-id. Rensemiddelpreparatene inneholdt også et natriumlineært alkylatsulfonat-overflateaktivt dispergeringsmiddel, natriumkarbonat som bygger og natriumtripolyfosfat som et sekvesterings-middel og som bygger. Preparatene dispergeres i vann i en mengde av 0,5 g av hvert preparat pr. 100 ml av den ferdige dispersjon for å få en serie av flytende preparater. 100 ml av hvert preparat inokuleres med 1 ml av en aktivt voksende suspensjon av Escherichia coli og alikvote deler taes ut efter 30 sekunders behandling og bakterietellingreduksjonen i løpet av 30 sekunders behandlingsperioden bestemmes. Ved en slik arbeidsmåte viste et preparat som inneholdt 40 deler natriumkarbonat, 30 deler natriumtripolyfosfat og 10 deler av det overflateaktive dispergeringsmiddel, og 18 deler natriumbromid å gi resultater som var nøyaktig sammenlignbare med de resultater som man fikk med et sammenligningspreparat som inneholdt de første ovennevnte tre bestanddeler i de ovennevnte mengder men ikke noe natriumbromid. Et preparat som inneholdt 4 0 deler natriumkarbonat, 30 deler natriumtripolyfosfat, 10 deler av det overflateaktive dispergeringsmiddel og 2 deler av halogencyanacetamidet viste seg å tilveiebringe en tellingsreduksjon av mindre enn én log-verdi i 30 sek-undersperioden. Disse preparater (A,B og C) som inneholdt 2 deler 2,2-dibrom-2-cyanacetamid, 18 deler natriumbromid i en blanding av 40 deler natriumkarbonat og (A) 10 deler av det overflateaktive middel, (B) 30 deler av natriumtripolyfos fat, eller

(C) 10 deler av det overflateaktive middel + 30 deler natriumtri-polyf osf at, viste seg å gi tellingsreduksjon av 2,34, 2,19 og

2,45 lpg-verdier.

EKSEMPEL 6

Ved arbeidsmåte lignende som beskrevet ovenfor i eksempel 5 ble fremstilt en serie av rensemiddelpreparater og dis-pergert i vann. 100 g av hvert av de resulterende dispersjoner ble inokulert med 1 ml av en 24 timers kultur av Escherichia coli. Efter 30 sekunders kontakttid ble 1 ml av den inokulerte blanding fjernet og fortynnet i sterilt, deionisert vann for bestemmelse av tellingsreduksjon. En dispersjon som inneholdt 0,2 vektprosent natriumkarbonat, 0,05 % natrium lineær alkylatsulfonat, 0,15 % natriumtripolyfosfat, 0,09 % natriumbromid og 0,01 % 2,2-dibrom-2-cyanacetamid viste seg ved en slik arbeidsmåte å gi en tellingsreduksjon av større enn 99 % eller større enn 2,1 log-verdi i den 30 sekunders behandlingsperiode. Et preparat som inneholdt de ovennevnte bestanddeler i de samme mengder i vektprosent bortsett fra at natriumbromidet ble sløy-fet, viste seg å tilveiebringe en tellingreduksjon av ca. 95.9 % eller 1,39 log-verdier. Et preparat som inneholdt de første fire ovennevnte bestanddeler i de angitte konsentrasjoner og et sammenligningspreparat som bare inneholdt natriumkarbonatet, det overflateaktive middel og natriumtripolyfosfat viste seg å gi i alt vesentlig identiske resultater, tellingsreduksjoner mindre enn 82% eller mindre enn 0,75 log-verdier, og de to sistnevnte preparater ga kolonier som var alt for tallrike til å kunne telles ved den høyeste fremstilte fortynning.

Claims (2)

1. Mikrobiocid preparat som inneholder en dibromcyanacet-amidforbindelse svarende til formelen: hvor R betyr hydrogen eller metyl, karakterisert ved at det også inneholder et halogenidsalt utvalgt fra alkalimetallbromider, alkalimetall-jodider, jordalkalimetallbromider, jordalkalimetalljodider, ammoniumbromid og ammoniumjodid.

2. Preparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at halogenidsaltet er til stede i en mengde av fra 20 til 97% basert på den samlede vekt av dibromcyanacetamidforbindelsen og halogenidsaltet.