RU2400069C1 - Method of protecting materials from microbial destruction - Google Patents

Method of protecting materials from microbial destruction Download PDF

Info

Publication number
RU2400069C1
RU2400069C1 RU2009122403/15A RU2009122403A RU2400069C1 RU 2400069 C1 RU2400069 C1 RU 2400069C1 RU 2009122403/15 A RU2009122403/15 A RU 2009122403/15A RU 2009122403 A RU2009122403 A RU 2009122403A RU 2400069 C1 RU2400069 C1 RU 2400069C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substance
substances
microorganisms
growth
antimicrobial
Prior art date
Application number
RU2009122403/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Ивановна Эль-Регистан (RU)
Галина Ивановна Эль-Регистан
Юрий Александрович Николаев (RU)
Юрий Александрович Николаев
Михаил Владимирович Калинин (RU)
Михаил Владимирович Калинин
Валерий Фёдорович Гальченко (RU)
Валерий Фёдорович Гальченко
Игорь Анатольевич Борзенков (RU)
Игорь Анатольевич Борзенков
Алла Николаевна Козлова (RU)
Алла Николаевна Козлова
Марина Васильевна Гернет (RU)
Марина Васильевна Гернет
Елена Феликсовна Шаненко (RU)
Елена Феликсовна Шаненко
Надежда Александровна Воронина (RU)
Надежда Александровна Воронина
Алла Алексеевна Кочеткова (RU)
Алла Алексеевна Кочеткова
Андрей Львович Мулюкин (RU)
Андрей Львович Мулюкин
Татьяна Ивановна Шатилова (RU)
Татьяна Ивановна Шатилова
Original Assignee
Галина Ивановна Эль-Регистан
Юрий Александрович Николаев
Михаил Владимирович Калинин
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 Галина Ивановна Эль-Регистан, Юрий Александрович Николаев, Михаил Владимирович Калинин filed Critical Галина Ивановна Эль-Регистан
Priority to RU2009122403/15A priority Critical patent/RU2400069C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2400069C1 publication Critical patent/RU2400069C1/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of inhibiting growth of microorganisms. The invention discloses a method of protecting materials from microbial destruction through introduction of a substance with antimicrobial activity into the protected material. Said substance is a methane oxyphenyl derivative which also contains one furyl or phenyl or trichloromethyl radical.
EFFECT: method widens the range of environmentally safe substances for antimicrobial protection, having prolonged effect and highly reliable protection.
5 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам подавления роста микроорганизмов и может быть использовано для защиты органических и неорганических материалов от биоповреждений, а также в медицине, ветеринарии, микробиологической и медицинской промышленности.The invention relates to methods for inhibiting the growth of microorganisms and can be used to protect organic and inorganic materials from biodeterioration, as well as in medicine, veterinary medicine, microbiological and medical industries.

Известен способ защиты материалов, например смазочно-охлаждающей жидкости на водной или неводной основе, когда в нее вводят композицию соединений, подавляющих рост анаэробов, которая содержит α-три-1-(п-нитрофенол)-2-аминопропандиол-1,3 и органический сульфонат (Патент ГДР № 266240, кл. C10M 141/08, 1987).A known method of protecting materials, for example, an aqueous or non-aqueous based cutting fluid, is when a composition of anaerobic growth inhibiting compounds is introduced that contains α-tri-1- (p-nitrophenol) -2-aminopropanediol-1,3 and organic sulfonate (GDR Patent No. 266240, class C10M 141/08, 1987).

Недостатком указанного способа является применение антимикробных композиций, подавляющих только микроорганизмы одного типа, например анаэробы, и не активных против других организмов, например аэробов, а также ингибирование развития только вегетативных клеток, но не покоящихся форм, таких как споры.The disadvantage of this method is the use of antimicrobial compositions that suppress only microorganisms of one type, for example anaerobes, and are not active against other organisms, such as aerobes, as well as inhibiting the development of only vegetative cells, but not resting forms, such as spores.

Известен способ защиты материалов, например технического масла, от воздействия микромицетов, предусматривающий введение в техническое масло эфирного масла цитраль (3,7-диметилоктадиен-2,6-аль-1) в количестве 0,5-1,0% (RU 2074250, 27.02.1992).A known method of protecting materials, for example technical oil, from the effects of micromycetes, comprising the introduction of citral (3,7-dimethyl-octadiene-2,6-al-1) in the amount of 0.5-1.0% (RU 2074250, 02/27/1992).

Известен способ борьбы с бактериями и загрязняющими (контаминирующими) организмами, включающий нанесение на указанные бактерии и загрязняющие организмы или места их обитания эффективного количества антибактериального активного ингредиента, соответствующего формуле (а):A known method of combating bacteria and polluting (contaminating) organisms, comprising applying to these bacteria and polluting organisms or their habitat an effective amount of an antibacterial active ingredient corresponding to formula (a):

Figure 00000001
Figure 00000001

где n=1 или 2; R1 - водород; R представляет (а) фенил; фенил, замещенный 1 или 2 заместителями, независимо выбранными из галогена, С1-12-алкила, тригалометила, С1-5-алкокси, С1-4-алкилкарбонил или нитро; тиенил, когда n≠2, фуранил; или R представляет собой радикал формулы (b):where n = 1 or 2; R 1 is hydrogen; R represents (a) phenyl; phenyl substituted with 1 or 2 substituents independently selected from halogen, C 1-12 alkyl, trihalomethyl, C 1-5 alkoxy, C 1-4 alkylcarbonyl or nitro; thienyl when n ≠ 2, furanyl; or R represents a radical of formula (b):

Figure 00000002
Figure 00000002

где X - кислород иди сера, Y - азот или СН; R'' - водород или С1-4алкил (RU 2143805, 10.01.2000).where X is oxygen or sulfur, Y is nitrogen or CH; R '' is hydrogen or C 1-4 alkyl (RU 2143805, 10.01.2000).

Недостатком указанного способа является то, что биоциды указанной формулы, применяемые для защиты материалов, обладают токсическим действием и являются экологически опасными веществами.The disadvantage of this method is that the biocides of the specified formula used to protect materials have toxic effects and are environmentally hazardous substances.

Известно также использование антимикробных белков и пептидов для защиты объектов от микробного разрушения. Например, известно применение белкового компонента, выделенного из растительного хроматина после разложения последнего, в качестве антимикробного агента. Указанный белковый компонент имеет кажущуюся молекулярную массу в интервале от 10 до 20 кДа (RU 2303357, 27.07.2007). Однако данное вещество может быть разрушено микроорганизмами, что сокращает срок его защитного действия.It is also known to use antimicrobial proteins and peptides to protect objects from microbial destruction. For example, it is known to use a protein component isolated from plant chromatin after decomposition of the latter as an antimicrobial agent. The specified protein component has an apparent molecular weight in the range from 10 to 20 kDa (RU 2303357, 07.27.2007). However, this substance can be destroyed by microorganisms, which reduces the duration of its protective effect.

К общему недостатку используемых способов защиты материалов от биоповреждений следует отнести развитие процесса автолиза микроорганизмов, ингибированных биоцидами, вследствие чего в среду попадают органические вещества, облегчающие последующее развитие микроорганизмов второй волны контаминации. Тем самым срок защитного действия биоцидов сокращается.A common drawback of the methods used to protect materials from biodeterioration is the development of the process of autolysis of microorganisms inhibited by biocides, as a result of which organic substances enter the environment, facilitating the subsequent development of microorganisms of the second wave of contamination. Thus, the protective effect of biocides is reduced.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ защиты материалов от микробиологического и окислительного разрушения, согласно которому навеску вещества фенольного ряда вносят в защищаемый материал, при этом используют вещество общей формулы (с):Closest to the proposed invention is a method of protecting materials from microbiological and oxidative degradation, according to which a sample of a phenolic substance is introduced into the protected material, using a substance of the general formula (c):

Figure 00000003
(с)
Figure 00000003
(from)

где R1=H; НО или алкил C2-C21;where R 1 = H; HO or C 2 -C 21 alkyl;

R2=H; ОН; (СН2)nOH,R 2 = H; IT; (CH 2 ) n OH,

где n=2-6; CH2COOR4(R4=Н или алкил С120); алкил C6-C21 или CH2COR5 [R5=CO(CH2)nCH3, где n=0-19 или NH(CH2)nCH3, где n=0-19]where n = 2-6; CH 2 COOR 4 (R 4 = H or C 1 -C 20 alkyl); alkyl C 6 -C 21 or CH 2 COR 5 [R 5 = CO (CH 2 ) n CH 3 where n = 0-19 or NH (CH 2 ) n CH 3 where n = 0-19]

R3=H или алкил С221,R 3 = H or C 2 -C 21 alkyl,

причем R1, R2 и R3 одновременно не могут быть водородами (RU 2086610, 10.08.1993).moreover, R 1 , R 2 and R 3 at the same time cannot be hydrogens (RU 2086610, 08/10/1993).

Антимикробные вещества в известном способе обладают широким спектром действия и пролонгированным характером защиты.Antimicrobial substances in the known method have a wide spectrum of action and a prolonged nature of protection.

Однако недостатком известного технического решения, принятого за прототип, является высокая гидрофобность большинства соединений общей формулы, что существенно ограничивает сферу их применения. Кроме того, в патенте описано применение для защиты материалов лишь ограниченного спектра экологически безопасных веществ, не приведены примеры пролонгированного антимикробного действия и предотвращения автолиза клеток ингибированных микроорганизмов.However, the disadvantage of the known technical solution adopted for the prototype is the high hydrophobicity of most compounds of the general formula, which significantly limits the scope of their application. In addition, the patent describes the use of only a limited range of environmentally friendly substances for the protection of materials; examples of prolonged antimicrobial action and the prevention of autolysis of cells of inhibited microorganisms are not given.

Задачей настоящего изобретения являются расширение ассортимента экологически безопасных веществ, которые могут быть использованы для антимикробной защиты материалов разной природы и обладают пролонгированным действием, а также повышение надежности защиты.The objective of the present invention is to expand the range of environmentally friendly substances that can be used for antimicrobial protection of materials of different nature and have a prolonged effect, as well as improving the reliability of protection.

Поставленная задача решается описываемым способом защиты материалов от микробного разрушения путем введения вещества с антимикробной активностью в защищаемый материал, при этом в качестве вещества с антимикробной активностью используют алкилоксифенильное производное метана общей формулы:The problem is solved by the described method of protecting materials from microbial destruction by introducing a substance with antimicrobial activity into the material to be protected, while an alkyloxyphenyl methane derivative of the general formula is used as a substance with antimicrobial activity:

Figure 00000004
Figure 00000004

где: R1 выбран из оксифенила или алкилоксифенила,where: R 1 selected from oxyphenyl or alkyloxyphenyl,

R2 выбран из оксифенила или алкилоксифенила,R 2 selected from oxyphenyl or alkyloxyphenyl,

R3 выбран из фенила, фурила или трихлорметила, при этом в алкилоксифениле алкил выбран из С221.R 3 is selected from phenyl, furyl or trichloromethyl, while in alkyloxyphenyl, alkyl is selected from C 2 -C 21 .

Нами установлено, что указанные выше вещества обладают антимикробной активностью против вегетативных и покоящихся клеток широкого спектра микроорганизмов: бактерий, архей, грибов, дрожжей. Они предотвращают их автолиз и вторичную волну контаминации, что обеспечивает пролонгированный эффект и отсутствие привыкания. Основная биологическая активность соединений заключается в индукции перехода вегетативных клеток микроорганизмов в состояние анабиоза и поддержании этого состояния, что выражается в ингибировании прорастания покоящихся форм и роста микроорганизмов. Кроме того, заявленные производные метана являются низкотоксичными соединениями. По молекулярному механизму действия используемые производные метана являются модификаторами мембран и биополимеров клетки, что обусловливает потерю клеткой метаболитической активности, способности к пролиферации и ее гибель без последующего автолиза. Используемые производные метана можно получить известными методами синтеза или выделить из природных источников.We found that the above substances have antimicrobial activity against vegetative and resting cells of a wide range of microorganisms: bacteria, archaea, fungi, and yeast. They prevent their autolysis and the secondary wave of contamination, which ensures a prolonged effect and lack of addiction. The main biological activity of the compounds is to induce the transition of vegetative cells of microorganisms to a state of suspended animation and maintain this state, which is expressed in the inhibition of germination of dormant forms and the growth of microorganisms. In addition, the claimed methane derivatives are low toxicity compounds. According to the molecular mechanism of action, the methane derivatives used are modifiers of the membranes and biopolymers of the cell, which causes the cell to lose metabolic activity, proliferation ability and its death without subsequent autolysis. Used methane derivatives can be obtained by known methods of synthesis or isolated from natural sources.

Максимальный эффект защиты материалов от микробного разрушения достигается путем введения заявленных веществ в концентрации от 25 до 5000 мг/л в зависимости от таксономической группы микроорганизмов (эубактерии, археи, грибы) и физиологической группы (гетеротрофы, автотрофы, углеводородокисляющие, сульфатредуцирующие и др.). Заявленные вещества при разбавлении до концентраций ниже 10 мг/л не оказывают угнетающего действия на развитие микроорганизмов.The maximum effect of protecting materials from microbial destruction is achieved by introducing the claimed substances in a concentration of 25 to 5000 mg / l, depending on the taxonomic group of microorganisms (eubacteria, archaea, fungi) and the physiological group (heterotrophs, autotrophs, hydrocarbon-oxidizing, sulfate-reducing, etc.). The claimed substances when diluted to concentrations below 10 mg / l do not inhibit the development of microorganisms.

Антимикробную активность веществ изучают методами турбидиметрического определения роста микроорганизмов в селективных питательных жидких средах при измерении оптической плотности (ОП) микробной суспензии на фотоэлектроколориметре ФЭК-56, фильтр №8, толщина слоя в кювете 0,5 см, или спектрофотометре, длина волны 660 нм, толщина слоя в кювете 1 см, или методом определения концентрации жизнеспособных клеток (КОЕ) высевом десятикратных разведений жидких культур на плотные питательные среды. Инокулят вносят в количестве, дающем количество клеток в среде 20,0-25,0 млн/мл, что составляет начальное значение ОП=0,2. Продолжительность культивирования 1-360 дней. Температуры культивирования - оптимальные для роста культур микроорганизмов (20-37°С). Аэрация обеспечивается качалкой со 140-160 об/мин, анаэробные и микроаэрофильные микроорганизмы выращивают без перемешивания и без слоя воздуха над средой.The antimicrobial activity of substances is studied by turbidimetric determination of the growth of microorganisms in selective nutrient liquid media when measuring the optical density (OD) of a microbial suspension on a FEK-56 photoelectrocolorimeter, filter No. 8, the layer thickness in the cuvette is 0.5 cm, or a spectrophotometer, wavelength 660 nm, the layer thickness in the cuvette is 1 cm, or by the method of determining the concentration of viable cells (CFU) by seeding ten-fold dilutions of liquid cultures into solid nutrient media. The inoculum is added in an amount giving the number of cells in the medium of 20.0-25.0 million / ml, which is the initial value of OD = 0.2. The cultivation duration is 1-360 days. Cultivation temperatures are optimal for the growth of cultures of microorganisms (20-37 ° C). Aeration is provided by a rocking chair from 140-160 rpm, anaerobic and microaerophilic microorganisms are grown without stirring and without a layer of air above the medium.

Испытуемые вещества вносят в виде раствора в воде или в этиловом спирте (96%-ный ректификат) или в специальном растворителе, состоящем из ацетона, содержащего 10% детергента Твин-80, в количестве 0,5-1 об./об.%. В контрольные варианты вносят равные количества компонентов растворителей. Концентрации вносимых веществ в среде роста от максимальной - 5000 мг/л уменьшаются дробно до минимальной концентрации 1,0 мг/л.The test substances are introduced in the form of a solution in water or in ethanol (96% rectified) or in a special solvent consisting of acetone containing 10% of Tween-80 detergent, in an amount of 0.5-1 vol / vol. Equal amounts of solvent components are added to the control variants. The concentration of introduced substances in the growth medium from a maximum of 5000 mg / L decreases fractionally to a minimum concentration of 1.0 mg / L.

Антимикробную активность оценивают по величине минимальных рост-ингибирующих концентраций (МИК), выраженных в мг/л.Antimicrobial activity is evaluated by the value of the minimum growth-inhibitory concentrations (MIC), expressed in mg / L.

В таблице 1 приведены конкретные вещества, соответствующие общей формуле, указанной выше, которые опробованы нами для защиты материалов от микроорганизмов, указанных в таблице 2.Table 1 shows the specific substances that correspond to the general formula indicated above, which we tested to protect the materials from the microorganisms listed in table 2.

Таблица 1Table 1 Вещества, обладающие антимикробной активностьюSubstances with antimicrobial activity No. Вещества, спецификация радикалов R1, R2, R3 Substances, specification of radicals R 1 , R 2 , R 3 1one Диоксифенил, фенилметаны, где R1 и R2 - оксифенилы, R3 - фенил.Dioxyphenyl, phenylmethanes, where R 1 and R 2 are hydroxyphenyls, R 3 is phenyl. 22 Диоксифенил, фурилметаны, где R1 и R2 - оксифенилы, R3 - фурил.Dioxyphenyl, furylmethanes, where R 1 and R 2 are hydroxyphenyls, R 3 is furyl. 33 Диалкилоксифенил, фенилметаны, где R1 и R2 - алкилоксифенилы с длиной алкильного радикала C2-C21, R3 - фенил.Dialkyloxyphenyl, phenylmethanes, where R 1 and R 2 are alkyloxyphenyls with the length of the alkyl radical C 2 -C 21 , R 3 is phenyl. 4four Диалкилоксифенил, фурилметаны, где R1 и R2 - алкилоксифенилы с длиной алкильного радикала C2-C21, R3 - фурил.Dialkyloxyphenyl, furylmethanes, where R 1 and R 2 are alkyloxyphenyls with the length of the alkyl radical C 2 -C 21 , R 3 is furyl. 55 Диалкилоксифенил, трихлорметилметаны, где R1 и R2 - алкилоксифенилы с длиной алкильного радикала C2-C21, R3 - трихлорметил.Dialkyloxyphenyl, trichloromethylmethanes, where R 1 and R 2 are alkyloxyphenyls with the length of the alkyl radical C 2 -C 21 , R 3 is trichloromethyl.

Сущность изобретения поясняется примерами.The invention is illustrated by examples.

Пример 1. В ряд пробирок, содержащих специальные питательные среды для роста культур бактерий S. aureus и М. smegmatis, вносят вещества 1-5 (табл.1) в концентрациях 2-5000 мг/л, после чего вносят инокулят микроорганизмов в количестве, дающем величину концентрации клеток (по КОЕ) 20.0-25.0 млн/мл. В контрольные пробирки биоцид не добавляют. Через 3 и 7 дней в контрольном и опытных вариантах определяют концентрацию жизнеспособных клеток (КОЕ) методом высева десятичных разведений на плотные среды. Значения концентраций веществ, при которых величина КОЕ остается на уровне инокулята, считают за МИК. Полученные таким образом величины МИК для S. aureus и М. smegmatis представлены в таблице 2. Для S. aureus эти значения составляют от 25 мг/л (для вещества № 3) до 500 мг/л (вещество № 5). Для М. smegmatis МИК варьирует от 50 для вещества № 4 до 1000 для веществ № 1 и 2.Example 1. In a series of tubes containing special nutrient media for the growth of bacterial cultures of S. aureus and M. smegmatis, substances 1-5 (Table 1) are added at concentrations of 2-5000 mg / l, after which an inoculum of microorganisms is added in an amount giving the cell concentration (according to CFU) of 20.0-25.0 million / ml. No biocide is added to control tubes. After 3 and 7 days in the control and experimental variants, the concentration of viable cells (CFU) is determined by seeding decimal dilutions on solid media. The values of the concentrations of substances at which the value of the CFU remains at the level of the inoculum, consider the MIC. The MIC values thus obtained for S. aureus and M. smegmatis are presented in Table 2. For S. aureus, these values range from 25 mg / L (for substance No. 3) to 500 mg / L (substance No. 5). For M. smegmatis, MICs range from 50 for substance No. 4 to 1000 for substances No. 1 and 2.

Аналогичным образом была проверена эффективность заявленной группой антимикробных веществ в отношении микроорганизмов таксономических групп, в которых присутствуют патогенные или токсигенные штаммы, в том числе: бактерии Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa, Streptomyces coelicolor, дрожжи Candida utilis, низшие грибы - Aspergillus niger и Penicillium brevi-compactum.Similarly, the effectiveness of the claimed antimicrobial group against microorganisms of taxonomic groups in which pathogenic or toxigenic strains are present, including the bacteria Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa, Streptomyces coelicoloror, Candida utilis yeast, and lower fungi Penicillium brevi-compactum.

Приведенный пример показывает, что оксифенильные производные метана (вещества № 1-5, табл.1) подавляют рост бактерий медицинского значения разной таксономической принадлежности и что при разбавлении до концентраций менее 20 мг/л вещества общей формулы не оказывают угнетающего действия на развитие микроорганизмов, т.е. не представляют экологической опасности.The above example shows that oxyphenyl derivatives of methane (substances No. 1-5, Table 1) inhibit the growth of bacteria of medical significance with different taxonomic affiliations and that, when diluted to concentrations below 20 mg / l, substances of the general formula do not inhibit the development of microorganisms, t .e. Do not pose environmental hazard.

Таблица 2table 2 Значения минимальных рост-ингибирующих концентраций (МИК) соединений № 1-5 (табл.1) (мг/л) для S.aureus и М. smegmatisThe values of the minimum growth-inhibitory concentrations (MIC) of compounds No. 1-5 (Table 1) (mg / L) for S.aureus and M. smegmatis № соединения
Микроорганизм
Connection No.
Microorganism
1one 22 33 4four 55
S. aureusS. aureus 100one hundred 100one hundred 2525 7070 500500 М. smegmatisM. smegmatis 10001000 10001000 7070 50fifty 750750

Пример 2. Питательную среду инокулируют смесью микроорганизмов, В. subtilis, P. Fluorescens, S. cerevisiae. Затем по методу, описанному в примере 1, в питательную среду вносят препарат №2 в концентрации 1000 мг/л. Определяют титр КОЕ сразу после засева и через 1, 3, 6 и 12 месяцев. Роста микроорганизмов не наблюдают в течение 12 месяцев. Аналогичный результат получен для остальных веществ, представленных в табл.1.Example 2. The nutrient medium is inoculated with a mixture of microorganisms, B. subtilis, P. Fluorescens, S. cerevisiae. Then, according to the method described in example 1, drug No. 2 is introduced into the nutrient medium at a concentration of 1000 mg / l. The CFU titer is determined immediately after seeding and after 1, 3, 6 and 12 months. The growth of microorganisms is not observed for 12 months. A similar result was obtained for the remaining substances presented in table 1.

Данный пример показывает, что у микроорганизмов не происходит развития адаптационных реакций в отношении биоцидных веществ общей формулы, и поэтому ростподавляющее действие испытанных веществ сохраняется в течение не менее 12 месяцев.This example shows that microorganisms do not develop adaptive reactions with respect to biocidal substances of the general formula, and therefore the growth-suppressing effect of the tested substances lasts for at least 12 months.

Пример 3. В пробирки с питательными средами вносят культуры микроорганизмов (Saccharomyces cerevisiae, Micrococcus luteus, Thioalkalivibrio versutus, Staphylococcus aureus, Mycobacterium smegmatis) и инкубируют в течение 1-3 сут до достижения стационарной фазы, после чего добавляют вещество №2 (табл.1) до конечной концентрации 200-1000 мг/л. В течение 30-60 мин наблюдают гибель всех клеток, причем лизиса клеток не происходит, наблюдаются специфические морфологические изменения (высокая рефрактерность клеток, появление разрывов цитоплазматической мембраны с ее последующей дезинтеграцией, выход фосфолипидов в среду при сохранении целостности клеточной стенки, конгломерация рибосом, витрификация цитоплазмы), характерные для нового типа биоцидного действия - образования микромуммий. Остальные вещества, представленные в табл.1, действуют аналогично.Example 3. Microorganism cultures (Saccharomyces cerevisiae, Micrococcus luteus, Thioalkalivibrio versutus, Staphylococcus aureus, Mycobacterium smegmatis) are added to test tubes with nutrient media and incubated for 1-3 days until the stationary phase is reached, after which substance No. 2 is added (Table 1 ) to a final concentration of 200-1000 mg / l. Within 30-60 minutes, the death of all cells is observed, and cell lysis does not occur, specific morphological changes are observed (high refractoriness of the cells, the appearance of ruptures of the cytoplasmic membrane with its subsequent disintegration, release of phospholipids into the environment while maintaining the integrity of the cell wall, ribosome conglomeration, cytoplasm vitrification ), characteristic of a new type of biocidal action - the formation of micromummies. The remaining substances presented in table 1, act similarly.

Данный пример доказывает, что применение веществ №1-5 (табл.1) в дополнение к элиминации всех жизнеспособных бактерий препятствует их лизису и сопутствующему ему выходу питательных веществ (содержимого убитых микроорганизмов) в окружающую среду. В результате для микроорганизмов, попадающих в данную (защищаемую) среду, не будет питательных веществ и их развития не произойдет, что повышает надежность антимикробного действия предлагаемых биоцидов.This example proves that the use of substances No. 1-5 (Table 1) in addition to the elimination of all viable bacteria prevents their lysis and the concomitant release of nutrients (contents of killed microorganisms) into the environment. As a result, there will be no nutrients for microorganisms entering this (protected) environment and their development will not occur, which increases the reliability of the antimicrobial action of the proposed biocides.

Пример 4. Культуры углеводородокисляющих бактерий Rhodococcus erytropolis и R. maris вносили в пробирки с 10 мл среды Раймонда с 2% нефти до концентрации 3×108 кл/мл. В пробирки вносили вещество 1 (табл.1) до концентрации 0.005-0.5%. В контрольном варианте биоцид не был добавлен. Пробирки культивировали при 27°С в течение 14 суток. Выводы о наличии роста и развития культур делали на основании помутнения среды, образования эмульсии вода-нефть и микроскопического исследования образцов. Культуры углеводородородокисляющих бактерий выращивали, как описано выше, и добавляли (в количестве 10%) к культурам сульфатвосстанавливающих бактерий, которые затем выращивали на среде Видделя с лактатом в пробирках Балча в течение 2 недель. При засеве вносили вещество № 1 в вышеуказанных концентрациях. Об активности сульфатвосстанавливающих бактерий судили по появлению в среде сероводорода, определяемого по Пахмайеру.Example 4. The culture of hydrocarbon-oxidizing bacteria Rhodococcus erytropolis and R. maris was introduced into tubes with 10 ml of Raymond medium with 2% oil to a concentration of 3 × 10 8 cells / ml. Substance 1 (Table 1) was added to the tubes to a concentration of 0.005-0.5%. In the control, no biocide was added. The tubes were cultured at 27 ° C for 14 days. The conclusions about the presence of growth and development of cultures were made on the basis of a turbid environment, the formation of a water-oil emulsion and microscopic examination of samples. Cultures of hydrocarbon-oxidizing bacteria were grown as described above and added (in an amount of 10%) to cultures of sulfate-reducing bacteria, which were then grown on Widdel's medium with lactate in Baltsch tubes for 2 weeks. When inoculated, substance No. 1 was added in the above concentrations. The activity of sulfate-reducing bacteria was judged by the appearance in the environment of hydrogen sulfide, determined by Pachmeier.

Результаты анализа развития культур углеводородкисляющих и сульфатвосстанавливающих бактерий в присутствии нефти представлены в табл.3. Аналогичные результаты получены для других веществ, указанных в табл.1.The results of the analysis of the development of cultures of hydrocarbon-reducing and sulfate-reducing bacteria in the presence of oil are presented in Table 3. Similar results were obtained for other substances listed in table 1.

Таблица 3Table 3 Влияние различных концентраций вещества 1 (табл.1) на рост и развитие углеводородокисляющих бактерий R. erytropolis и R. marisThe effect of various concentrations of substance 1 (Table 1) on the growth and development of hydrocarbon-oxidizing bacteria R. erytropolis and R. maris Концентрация вещества 1, %The concentration of the substance 1,% Титр клеток углеводородкисляющих бактерийThe titer of cells of hydrocarbon-oxidizing bacteria Активность сульфатредуцирующих бактерийThe activity of sulfate-reducing bacteria 00 109 10 9 100one hundred 0.0050.005 109 10 9 100one hundred 0.010.01 5×106 5 × 10 6 6060 0.050.05 106 10 6 20twenty 0.10.1 Менее 105 Less than 10 5 00 0.50.5 Менее 104 Less than 10 4 00

Данный пример показывает, что биоциды общей формулы эффективно подавляют развитие углеводородкисляющих и сульфатредуцирующих бактерий, участвующих в разложении нефти и нефтепродуктов и могут быть использованы для предотвращения их биокоррозии в концентрациях 0.1-0.5%.This example shows that biocides of the general formula effectively suppress the development of hydrocarbon-reducing and sulfate-reducing bacteria involved in the decomposition of oil and oil products and can be used to prevent their biocorrosion in concentrations of 0.1-0.5%.

Пример 5. Влияние препарата вещества 1 на коррозию стали проводили по методу определения защитной способности ингибиторов коррозии металлов в водонефтяных средах (ГОСТ 9.506-87) с использованием образцов стали СтЗ. Содержание вещества 1 составляло 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5% (мас.). Эффективными оказались концентрации от 0.05% и выше. При содержании вещества 1 от 0.1% до 0.5% (мас.) снижение скорости коррозии составило 70-80%.Example 5. The effect of the preparation of substance 1 on steel corrosion was carried out according to the method of determining the protective ability of metal corrosion inhibitors in oil-water environments (GOST 9.506-87) using samples of steel STZ. The content of substance 1 was 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5% (wt.). Effective were concentrations from 0.05% and higher. When the content of substance 1 was from 0.1% to 0.5% (wt.), The corrosion rate decreased by 70-80%.

Аналогичные результаты получены для веществ № 2-5 (табл.1).Similar results were obtained for substances No. 2-5 (table 1).

Полученные данные свидетельствуют, что вещества общей формулы являются ингибитором коррозии металлов в условиях работы нефтеперерабатывающего оборудования в концентрациях 0.05-0.5% (мас.).The data obtained indicate that substances of the general formula are an inhibitor of metal corrosion under the conditions of operation of oil refining equipment at concentrations of 0.05-0.5% (wt.).

Пример 6. Спиртовые растворы вещества № 1 (0.1, 0.2, 0,5, 1, 2, 5 и 10%) нанесены на поверхность деревянных брусков из расчета 0.01-1 мг/см2 при глубине пропитки не менее 1 мм, бруски высушены и обработаны суспензией спор целлюлолитических грибов родов Trichoderma lignorum (концентрация 107-108 КОЕ/мл). Бруски оставлены во влажных камерах при 30°С. Через 30 суток определено грибное поражение древесины - визуально и путем аппликации брусков на плотную среду Гетчинсона с добавлением фильтровальной бумаги. При использовании концентраций 0.1-1% наблюдали рост грибов, как в контроле на необработанной древесине. При обработке раствором с концентрацией 2% рост сильно подавлен, при использовании 5 и 10% роста грибов не наблюдали в течение 6 месяцев.Example 6. Alcohol solutions of substance No. 1 (0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, and 10%) are applied to the surface of wooden bars at the rate of 0.01-1 mg / cm 2 with an impregnation depth of at least 1 mm, the bars are dried and treated with a spore suspension of cellulolytic fungi of the genera Trichoderma lignorum (concentration 10 7 -10 8 CFU / ml). The bars were left in humid chambers at 30 ° C. After 30 days, the fungal damage to the wood was determined - visually and by application of the bars on a dense Hatchinson medium with the addition of filter paper. When using concentrations of 0.1-1%, fungal growth was observed, as in the control on untreated wood. When treated with a solution with a concentration of 2%, the growth was strongly suppressed, when using 5 and 10% growth of fungi was not observed for 6 months.

Аналогичные данные по подавлению активности протеолитических грибов с применением вещества № 1 получены для защиты кож и кожевенного сырья.Similar data on the suppression of the activity of proteolytic fungi using substance No. 1 were obtained for the protection of leathers and leather raw materials.

Данный пример показывает, что вещество № 1 может быть использовано для защиты материалов разной природы, углеводов и белков, от микробной деструкции путем нанесения на их поверхность.This example shows that the substance No. 1 can be used to protect materials of different nature, carbohydrates and proteins, from microbial destruction by applying to their surface.

Claims (1)

Способ защиты материалов от микробного разрушения путем введения вещества с антимикробной активностью в защищаемый материал, отличающийся тем, что в качестве вещества с антимикробной активностью используют производное метана общей формулы:
Figure 00000005

где R1 и R2 - оксифенил или алкилоксифенил, а R3 - фенил, или фурил, или трихлорметил, при этом в алкилоксифениле алкил выбран из С221.
A method of protecting materials from microbial destruction by introducing a substance with antimicrobial activity into the protected material, characterized in that a methane derivative of the general formula is used as a substance with antimicrobial activity:
Figure 00000005

where R 1 and R 2 are hydroxyphenyl or alkyloxyphenyl, and R 3 is phenyl, or furyl, or trichloromethyl, while in alkyloxyphenyl, alkyl is selected from C 2 -C 21 .
RU2009122403/15A 2009-06-11 2009-06-11 Method of protecting materials from microbial destruction RU2400069C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009122403/15A RU2400069C1 (en) 2009-06-11 2009-06-11 Method of protecting materials from microbial destruction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009122403/15A RU2400069C1 (en) 2009-06-11 2009-06-11 Method of protecting materials from microbial destruction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2400069C1 true RU2400069C1 (en) 2010-09-27

Family

ID=42940086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009122403/15A RU2400069C1 (en) 2009-06-11 2009-06-11 Method of protecting materials from microbial destruction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2400069C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2513136C2 (en) Biocidal composition and method
US20120004272A1 (en) Biocidal composition of 2,6-dimethyl-m-dioxane-4-ol acetate and methods of use
JP2809494B2 (en) Combination composition of 2- (thiocyanomethylthio) benzothiazole and trihalogenated phenol and use thereof
Geweely Evaluation of ozone for preventing fungal influenced corrosion of reinforced concrete bridges over the River Nile, Egypt
Di Martino Ways to improve biocides for metalworking fluid
Reddy et al. Antibiofouling potential of 1-alkyl-3-methylimidazolium ionic liquids: studies against biofouling barnacle larvae
JP7064030B2 (en) Synergistic antimicrobial composition
AU2010318652B2 (en) Biocidal compositions and methods of use
Li et al. Preventing fungal attack of freshly sawn lumber using cinnamon extracts.
RU2400069C1 (en) Method of protecting materials from microbial destruction
RU2442327C2 (en) Way to protect materials from microbial destruction
US9526249B2 (en) Biocidal composition of 2,6-dimethyl-m-dioxane-4-ol acetate and methods of use
Sauer Microbicides in Coatings
CN114745959B (en) Use of 4- (3-ethoxy-4-hydroxyphenyl) alkyl ketone compounds against Burkholderia cepacia bacteria
JP2003081713A (en) Antimicrobial agent composition
AU2013277509B2 (en) Antimicrobial compounds
US20100173996A1 (en) Synergistic mixtures of opp and dgh
US3555159A (en) Antimicrobial composition and method of use
Berber et al. Antibacterial and Anti–Biofilm Activities of Acetone Extracts of Usnea sp. against Mixed Cultures of Bacteria from Soak Liquor Samples and Tank Surfaces
RU2382070C2 (en) Method of protecting lubricant-coolant liquids from biodeterioration
BLOCK Application and use of fungicides as industrial preservatives
RU2580759C1 (en) Biocidal agent
Chavda et al. Effect of Indian spices on lasR mutant of Pseudomonas aeruginosa PAO1 biofilm
EP2861592B1 (en) Heterocyclic antimicrobial compounds for use in water-containing systems
JP5820003B2 (en) Biocidal composition of 2,6-dimethyl-m-dioxane-4-ol acetate and method of use

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120612