PT741109E

PT741109E - Metodo para aumentar a actividade biocida

Info

Publication number: PT741109E
Application number: PT96301835T
Authority: PT
Inventors: Daniel L Michalopoulos; John Barry Wright
Original assignee: Betz Laboratories
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 2001-08-30
Also published as: DE69612908T2; EP0741109B1; CA2171235A1; EP0741109A2; ATE201388T1; NO961550D0; DE69612908D1; EP0741109A3; CA2171235C; US5607597A; ES2156613T3; NO961550L

Description

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DESCRIÇÃO “MÉTODO PARA AUMENTAR A ACTIVIDADE BIOCIDA”

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A união bacteriana a superfícies, virtualmente em qualquer ambiente aquático não estéril, é um fenómeno bem estudado. Os esforços industriais para evitar a colonização ou para limpar superfícies incrustadas pressupõem custos elevados em diversos sectores industriais. Em programas de tratamentos de águas são utilizados regularmente agentes tensioactivos sobre os quais se admite que desempenham uma função importante na remoção de massas orgânicas de superfícies, na melhoria da eficácia biocida ou na ajuda que possam conferir a diversos agentes biocidas para que tenham melhor miscibilidade com água. Os agentes tensioactivos também são utilizados regularmente nas empresas agroquímicas, em particular para melhorar a acção dos herbicidas. Isto é levado a cabo utilizando os agentes tensioactivos para alterar o comportamento superficial das gotícuias aplicadas, maximizando a sua interacção com a superfície foliar. Há inúmeros exemplos de agentes tensioactivos que são capazes de inibir a colonização de superfícies, graças ao facto de inibirem o crescimento global dos organismos no ambiente seleccionado. A maioria dos agentes tensioactivos, independentemente da sua classe, revelam possuir uma certa capacidade de inibição do crescimento bacteriano, quando utilizados em concentrações suficientemente altas para impedir a colonização superficial. Na indústria do tratamento de água, a classe melhor conhecida de agentes tensioactivos que proporcionam uma medida da resistência à colonização de superfícies submersas são os agentes tensioactivos catiónicos de aminas quaternárias que também funcionam como biocidas. Não obstante, os próprios agentes tensioactivos não iónicos relativamente suaves podem funcionar de um modo análogo. No entanto, a concentração de agentes tensioactivos não iónicos necessária para mediar a toxicidade é bastante superior à concentração necessária para os agentes tensioactivos catiónicos. 1

Em termos históricos, os agentes tensioactivos têm sido acrescentados às embalagens de biocidas porque (i) ajudam a manter algumas substâncias activas em solução e que de outra maneira poderiam separar-se e (2) ajudam os biocidas relativamente hidrófobos a serem mais misciveis num ambiente aquoso. Considera-se também que os agentes tensioactivos melhoram a eficácia dos biocidas contra organismos associados a biopeliculas, graças ao facto de aumentarem a acessibilidade do biocida ao seu objectivo celular. A presente invenção refere-se a um método para melhorar a actividade de biocidas para controlar o crescimento de microrganismos num sistema aquoso. Os materiais da presente invenção foram utilizados anteriormente em dominios tais como o humedecimento de fibras na indústria têxtil.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 ilustra o aumento da eficácia da isotiazolinona em presença de 12 ppm de sulfossuccinato de dinonilo contra P. pickettii planctónica. A figura 2 ilustra o aumento da eficácia da isotiazolinona em presença de sulfossuccinato de dinonilo contra P. pickettii planctónica, para concentrações variáveis do sulfossuccinato de dinonilo. A figura 3 ilustra o aumento de eficácia de 2 ppm de isotiazolinona em presença de sulfossuccinato de dinonilo contra populações sésseis de P. pickettii planctónica. A figura 4 ilustra o comprimento da cadeia alquílica do sulfossuccinato de alquilo face à redução do número viável de P. pickettii planctónica para uma concentração de 48 ppm de agente tensioactivo. A figura 5 ilustra o aumento da eficácia do 2-bromo-2-nitro-propano-1,3-diol (BNPD) em presença de sulfossuccinato de dinonilo contra P. piokettii planctónica.

DESCRIÇÃO MINUCIOSA DA INVENÇÃO A presente invenção diz respeito a um método para melhorar a actividade de um tratamento que inclui um composto biocida (por 2 t exemplo, um composto de bromonitropropanodiol) para combater o crescimento de microrganismos (por exemplo, bactérias) num sistema aquoso (por exemplo, um sistema de água de arrefecimento, de produção de pasta de papel ou fabrico de papel, de galvanogravura de metais ou sistemas de óleos e gases), o qual consiste em acrescentar ao sistema uma quantidade eficaz de agente tensioactivo de sulfossuccinato de dinonilo. 0 método da presente invenção permite diminuir a quantidade de composto biocida acrescentado ao sistema, mantendo no entanto a eficácia do tratamento. Assim, obtém-se um resultado mais aceitável em termos de impacto ambiental, uma vez que é possível utilizar menos material biocida para se alcançar o mesmo nível de eficácia.

De um modo preferível, acrescenta-se ao sistema pelo menos 1 ppm de sulfossuccinato de dinonilo. 0 método da presente invenção vai permitir uma diminuição da quantidade de biocida fornecido a um sistema, sem diminuir a eficácia de um procedimento de tratamento particular.

Os biocidas ensaiados na presente invenção foram uma isotiazoli-nona (especificamente uma mistura de 5-cloro-l-metil-4-isotiazolina--3-ona e 2-metil-4-isotiazolina-3-ona, comercializada como Kathon® 886F e fornecida por 'Rohm and Haas Co.') e 2-bromo-2-nitropropano--1,3-diol ou BNPD (fornecido por Boots Chemical, Pte.). Considera-se que o composto de isotiazolinona é a substância activa preferida para a presente invenção, mas a presente invenção não se limita à utilização desse biocida. O organismo escolhido para os estudos iniciais foi Pseudomonas pickettii, uma espécie bacteriana, embora se afirme desde já que a presente invenção irá ser eficaz contra outros organismos, por exemplo, fungos. 0 rastreio inicial dos biocidas com e sem agente tensioactivo foi realizado utilizando 48 ppm (substância activa) de agente tensioactivo e os agentes tensioactivos escolhidos para estas experiências foram os sulfossuccinatos. O sulfossuccinato de dinonilo demonstrou um aumento significativo da actividade do BNPD. Além disso, a figura 1 ilustra um aumento surpreendentemente significativo da eficácia do composto de isotiazolinona (Kathon 886F) em presença de sulfossuccinato de dinonilo. As curvas de resposta à dose demonstram que uma quantidade diminuta 3

Γ da ordem de 5 ppm (substância activa) do composto de sulfossuccinato de dinonilo melhora a eficácia da isotiazolinona, em particular para concentrações de isotiazolinona superiores. Os dados também demonstram que é possivel conseguir um aumento quase máximo da eficácia com quantidades diminutas da ordem de 12 ppm (substância activa) do sulfossuccinato de dinonilo (figura 2) . Este efeito consiste no aumento da actividade da isotiazolinona, uma vez que o agente tensioactivo por si só não era responsável por nenhuma toxicidade significativa sobre a população bacteriana.

Para se avaliar também a eficácia do sulfossuccinato de dinonilo e do biocida contra populações sésseis, foram realizados ensaios de eficácia num dispositivo de recirculação. Permitiu-se que a colonização na ausência de qualquer agente antimicrobiano ou agente tensioactivo decorresse durante 2 dias, seguindo-se a remoção da maior parte do meio de cultura bacteriana. Substituiu-se o meio de cultura por meio recente e biocida (contraprova) ou meios com a adição da quantidade adequada de biocida e agente tensioactivo. A adição de sulfossuccinato de dinonilo a cerca de 2 ppm de composto de isotiazolinona (Kathon 886F) reduziu muito o número de bactérias viáveis que podiam ser recuperadas a partir de superfícies colonizadas, comparativamente com as correspondentes superfícies de contraprova (isotiazolinona por si só) (figura 3) . Outros estudos demonstraram que na ausência de qualquer agente antimicrobiano não havia nenhuma perda de bactérias aderentes às superfícies durante o mesmo intervalo de tempo.

Foram ensaiadas as classes de compostos a seguir enunciados, indicando o número entre parêntesis o comprimento da cadeia de átomos de carbono em cada cadeia de éster: sulfossuccinato de diisobutilo (4); sulfossuccinato de diisoamilo (5); sulfossuccinato de di-hexilo (6); sulfossuccinato de dioctilo (8); sulfossuccinato de dinonilo (9); e sulfossuccinato de bistridecilo (13).

Tomando como referência a figura 4, faz-se observar que os diésteres com um comprimento de cadeia de 8 átomos de carbono foram quase tão eficazes quanto os compostos de diéster com um comprimento de cadeia de 9 átomos de carbono. Chama-se também a atenção para a maior eficácia com o comprimento da cadeia lateral aumentado até 9 4

átomos de carbono. Quando a cadeia lateral possui um grupo alquilo de 13 C, parece haver uma perda de eficácia.

As concentrações de composto de isotiazolinona (Kathon 886F) utilizadas nestas experiências, em particular aquelas em que foi examinada a eficácia contra P. pickettii, eram bastante elevadas (aproximadamente 5 ppm). Isto é um reflexo da resistência relativa deste organismo ao composto isotiazolinona. Foram realizadas experiências semelhantes utilizando o microrganismo P. aeuruginosa, tendo sido·obtidos resultados semelhantes com concentrações significativamente inferiores de isotiazolinona.

Examinou-se também o efeito da eficácia do BNPD em presença de sulfossuccinato de dinonilo ou de sulfossuccinato de dioctilo contra populações bacterianas. Os resultados (figura 5) indicam que houve um aumento significativo da eficácia do BNPD em presença do sulfossuccinato de dinonilo, mas não na presença de sulfossuccinato de dioctilo.

Espera-se que quantidades relativamente pequenas, no tratamento previsto na presente invenção, da ordem de cerca de 1 a 5 ppm, possam ser eficazes. Por outro lado, há outros sistemas aquosos, tais como os sistemas de galvanogravura de metais e os sistemas de óleos e gases que também irão beneficiar da presente invenção.

Embora se tenham mostrado e descrito aqui determinadas realizações da presente invenção, pretende-se abranger também todas as alterações ou modificações que lhes possam ser introduzidas sem que haja afastamento do âmbito da invenção.

Lisboa, 6 de Junho de 2001

0 AGENTF. OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims

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REIVINDICAÇÕES 1. Método para melhorar a actividade de um tratamento que contém um composto biocida para combater o crescimento de microrganismos num sistema aquoso, o qual consiste em acrescentar ao referido sistema uma quantidade eficaz de um agente tensioactivo de sulfossuccinato de dinonilo, permitindo esse método uma diminuição da quantidade de composto biocida que se acrescenta ao referido sistema, sendo no entanto mantida a eficácia do referido
2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que se acrescenta ao sistema aquoso pelo menos cerca de 1 ppm de agente tensioactivo de sulfossuccinato de dinonilo.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que os referidos microrganismos compreendem bactérias.
4. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que os referidos microrganismos compreendem fungos.

Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que o referido corpos to biocida compreende um composto de iso-tiazolinona.
6. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que o referido composto biocida compreende um composto de bromo-nitropropanodiol.
7. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que o referido sistema aquoso compreende: {i) um sistema de água de arrefecimento, (ii) um sistema de produção de pasta de papel ou de fabrico de papel, 1

’ 1 (iii) um sistema de galvanogravura de metais, (iv) um sistema de óleos e gases. Lisboa, 6 de Junho de 2001 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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