RU2776704C2

RU2776704C2 - Method for control of growth of microorganisms and/or biofilms in industrial process

Info

Publication number: RU2776704C2
Application number: RU2020108819A
Authority: RU
Inventors: Йаакко СИМЕЛЛ; Марко Колари; Михаел ГИВСКОВ; Тим ТОЛКЕР-НИЕЛСЕН; Мортен Левин РИБТКЕ; Йенс Бо АНДЕРСЕН
Original assignee: Кемира Ойй; Юниверсити Оф Копенгаген
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2022-07-25

Abstract

FIELD: microbiology.

SUBSTANCE: invention relates to a method for removal of formed biofilm and/or control of bacterium growth in an industrial production process having an aqueous medium containing cellulose fibrous material and having a temperature of at least 40°C, by the administration to the process aqueous medium of a compound selected from a group consisting of 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2 propennitrile and 4-amino-N-2-thiazolyl-benzolsulfonamide.

EFFECT: obtaining a method for control of bacterium growth in an industrial process.

11 cl, 13 tbl, 6 ex

Description

Настоящее изобретение относится к способу контроля роста микроорганизмов и/или биопленок в промышленном процессе в соответствии с преамбулой независимого пункта формулы изобретения.The present invention relates to a method for controlling the growth of microorganisms and/or biofilms in an industrial process according to the preamble of the independent claim.

Микроорганизмы присутствуют в большинстве промышленных процессов. Их присутствие особенно значительно в процессах, которые требуют больших затрат воды, таких как производство целлюлозной массы, бумаги, картона и подобных им. Микроорганизмы активно размножаются, когда технологическая вода содержит биоразлагаемые растворенные вещества, а температура и рН технологической воды благоприятны для жизни микроорганизмов. Микроорганизмы могут попасть в процесс путем контаминации из воздуха, входящей неочищенной воды и/или нестерильного сырья. Если не принять контрмеры, микроорганизмы могут привести к значительным проблемам в таком процессе, как производство бумаги. Проблемы, связанные с микроорганизмами, включают в себя, например, разложение химических добавок, вредное изменение рН процесса, образование дурнопахнущих или токсических соединений и/или образование биопленок на поверхностях.Microorganisms are present in most industrial processes. Their presence is especially significant in processes that require a lot of water, such as the production of pulp, paper, cardboard and the like. Microorganisms thrive when the process water contains biodegradable solutes and the temperature and pH of the process water are favorable for microbial growth. Microorganisms can enter the process through contamination from the air, incoming raw water and/or non-sterile raw materials. If countermeasures are not taken, microorganisms can cause significant problems in a process such as papermaking. Problems associated with microorganisms include, for example, degradation of chemical additives, detrimental change in process pH, formation of foul-smelling or toxic compounds, and/or formation of biofilms on surfaces.

При изготовлении бумаги и картона проблемы могут привести к дефектам продукции, таким как пятна и отверстия в сформированном полотне, или даже к разрывам полотна и остановкам оборудования, например, при образовании осадка слизи. При производстве целлюлозной массы, бумаги или картона неконтролируемый рост микроорганизмов может привести к этим проблемам, поэтому требуется эффективный способ контроля роста микроорганизмов. Следует отметить, что лишь ограниченное число антимикробных агентов способны оказывать сильное биоцидное действие в условиях производства бумаги или картона, таких как высокое содержание материалов из целлюлозного волокна, высокая температура, высокая скорость потока и высокая потребность в окислителях. Более того, в этих процессах постоянно присутствуют микроорганизмы, в основном бактерии, и они могут попасть в середине непрерывного процесса. Из-за условий процесса обычные биоцидные средства, которые используются в целлюлозной, бумажной и картонной промышленности, отличаются от антимикробных агентов, используемых в других отраслях, например таких как пищевая промышленность или сельское хозяйство. Например, в пищевой промышленности стерилизация среды происходит в начале процесса, после чего производство продолжается в стерильных условиях с применением стерильного сырья. Эти условия сильно отличаются от нестерильных условий, превалирующих в открытых процессах производства бумаги или картона. Особенно важным моментом в процессах, в которых применяется сырье из целлюлозного волокна, таких как производство бумаги и картона, является эффективное контролирование образования биопленок на производственных поверхностях. Образование биопленок до настоящего времени представляет собой частую проблему при производстве бумаги и картона, несмотря на регулярное использование распространенных биоцидных веществ в рециркулирующих потоках воды. Существует настоятельная потребность в повышении эффективности контроля образования биопленок в условиях производства целлюлозной массы, бумаги и картона.In paper and board manufacturing, problems can lead to product defects such as spots and holes in the formed web, or even web breaks and equipment shutdowns such as slime buildup. In the production of pulp, paper or board, uncontrolled growth of microorganisms can lead to these problems, so an effective way to control the growth of microorganisms is required. It should be noted that only a limited number of antimicrobial agents are capable of producing a strong biocidal effect under paper or board manufacturing conditions such as high content of cellulosic fiber materials, high temperature, high flow rate and high demand for oxidizing agents. Moreover, micro-organisms, mainly bacteria, are constantly present in these processes, and they can enter in the middle of a continuous process. Because of the process conditions, conventional biocides that are used in the pulp, paper, and board industries differ from antimicrobial agents used in other industries, such as the food industry or agriculture. For example, in the food industry, sterilization of the environment occurs at the beginning of the process, after which production continues under sterile conditions using sterile raw materials. These conditions are very different from the non-sterile conditions prevailing in open paper or board manufacturing processes. Of particular importance in processes that use cellulosic fiber feedstocks, such as the production of paper and board, is the effective control of biofilm formation on production surfaces. Biofilm formation is still a frequent problem in the paper and board industry, despite the regular use of common biocides in recirculating water streams. There is an urgent need to improve the control of biofilm formation in pulp, paper and board production environments.

Задачей данного изобретения является минимизация или, возможно, даже устранение недостатков, существующих на предшествующем уровне техники.The object of this invention is to minimize or possibly even eliminate the disadvantages of the prior art.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволяет эффективно контролировать биопленки при низкой дозировке в промышленном производственном процессе, включающем целлюлозный волокнистый материал, например, при производстве целлюлозной массы, бумаги или картона.It is another object of the present invention to provide a method that allows effective control of biofilms at low dosage in an industrial manufacturing process involving cellulosic fibrous material, such as in the production of pulp, paper or board.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволяет эффективно предотвращать, ингибировать и/или уменьшать рост биопленки при низких дозировках в промышленном производственном процессе, включающем целлюлозный волокнистый материал, например, при производстве целлюлозной массы, бумаги или картона.It is an object of the present invention to provide a method that can effectively prevent, inhibit and/or reduce biofilm growth at low dosages in an industrial manufacturing process involving cellulosic fibrous material, such as in the production of pulp, paper or board.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволяет эффективно контролировать рост микроорганизмов в промышленном производственном процессе, включающем целлюлозный волокнистый материал, например, при производстве целлюлозной массы, бумаги или картона.It is an object of the present invention to provide a method that can effectively control the growth of microorganisms in an industrial production process involving cellulosic fibrous material, for example in the production of pulp, paper or board.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание простого и эффективного способа контроля образования биопленки в условиях производства при высоких температурах, особенно в условиях процесса, использующего водную среду, с высоким содержанием целлюлозного волокна и/или, по меньшей мере при локальных высоких силах сдвига и/или высоких скоростях потока.Another object of the present invention is to provide a simple and effective method for controlling biofilm formation under high temperature manufacturing conditions, especially under process conditions using an aqueous medium with a high content of cellulose fiber and/or at least locally high shear forces and/or high flow rates.

Эти задачи достигаются с помощью изобретения, имеющего характеристики, представленные ниже в отличительных частях независимых пунктов формулы изобретения.These objects are achieved by means of an invention having the characteristics set forth below in the characterizing parts of the independent claims.

Некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.Some preferred embodiments of the invention are presented in dependent claims.

Варианты осуществления, упомянутые в этом тексте, относятся, где это применимо, ко всем аспектам изобретения, даже если это не всегда отдельно упоминается.Embodiments referred to in this text apply, where applicable, to all aspects of the invention, even if not always specifically mentioned.

В типичном способе, в соответствии с настоящим изобретением, для контроля биопленки и/или для удаления образовавшейся биопленки и/или для контроля роста микроорганизмов, предпочтительно бактерий, в водной среде промышленного производственного процесса, включающего материал из целлюлозных волокон, производится введение в водную среду процесса композиции, содержащей соединение, выбранное из группы, состоящей из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила и 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида.In a typical method according to the present invention, in order to control biofilm and/or to remove the formed biofilm and/or to control the growth of microorganisms, preferably bacteria, in the aquatic environment of an industrial production process, comprising material from cellulose fibers, is introduced into the aquatic environment of the process a composition containing a compound selected from the group consisting of 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propennitrile and 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide.

Теперь было обнаружено, что соединения, выбранные из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, являются высокоэффективными для контроля образования биопленки и/или роста микроорганизмов в водной среде промышленного производственного процесса, включающего материал из целлюлозных волокон, особенно в производстве бумаги, картона и целлюлозной массы. Полученный эффект был сильным даже при низкой дозе соединения и в водных средах, имеющих высокую скорость потока и/или высокую температуру. Неожиданно было обнаружено, что соединения продемонстрировали антимикробную активность, которая была бы такой же или даже лучше, чем у стандартных антимикробных агентов, используемых в целлюлозно-бумажной промышленности против биопленок. Композиции по изобретению полезны для обеспечения антибактериального эффекта и контроля роста биопленки и/или бактерий.Compounds selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propennitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide have now been found to be highly effective in controlling biofilm formation and/or microbial growth in an aquatic environment. industrial production process involving cellulose fiber material, especially in the production of paper, paperboard and pulp. The effect obtained was strong even at a low dose of the compound and in aqueous media having a high flow rate and/or high temperature. Surprisingly, the compounds were found to exhibit antimicrobial activity that was equal to or even better than standard antimicrobial agents used in the pulp and paper industry against biofilms. Compositions of the invention are useful in providing an antibacterial effect and controlling biofilm and/or bacterial growth.

В настоящем контексте термин «контроль роста биопленки» охватывает действия по контролю, выбранные по меньшей мере из предотвращения, ингибирования и/или уменьшения биопленки. Эти действия по контролю могут предприниматься до, во время или после образования биопленки, и действия по контролю могут осуществляться по отдельности или одновременно, например, композиции, включающие указанные соединения, могут как предотвращать образование новой биопленки, так и одновременно уменьшать существующую биопленку. Соединения могут быть полезны для предотвращения образования биопленки. Это означает, что соединения предотвращают образование биопленки на поверхностях, не содержащих биопленки. Соединения также могут быть полезны для ингибирования биопленки. Это означает, что соединения ингибируют дальнейший рост существующей биопленки и/или ингибирует образование биопленки на поверхности, свободной от биопленки. Соединения могут также быть полезны для уменьшения биопленки. Это означает, что композиции уменьшают количество существующей биопленки на технологических поверхностях. В целом, контроль роста биопленки может быть достигнут путем контроля количества микроорганизмов в технологическом процессе и/или путем контроля их роста в режиме биопленки. Композиция, содержащая указанные соединения, может быть полезна для контроля роста микроорганизмов, либо в биопленке, и/или в свободном виде в водной среде промышленного процесса производства, содержащего материал из целлюлозных волокон, в предпочтительном варианте осуществления изобретения в биопленке.In the present context, the term "control of biofilm growth" encompasses control actions selected from at least preventing, inhibiting and/or reducing biofilm. These control actions can be taken before, during, or after biofilm formation, and the control actions can be performed separately or simultaneously, for example, compositions comprising these compounds can both prevent new biofilm formation and simultaneously reduce existing biofilm. The compounds may be useful in preventing biofilm formation. This means that the compounds prevent the formation of a biofilm on non-biofilm surfaces. The compounds may also be useful for biofilm inhibition. This means that the compounds inhibit further growth of an existing biofilm and/or inhibit the formation of a biofilm on a biofilm-free surface. The compounds may also be useful in reducing biofilm. This means that the compositions reduce the amount of existing biofilm on the processing surfaces. In general, control of biofilm growth can be achieved by controlling the number of microorganisms in the process and/or by controlling their growth in biofilm mode. A composition containing these compounds may be useful in controlling the growth of microorganisms, either in a biofilm and/or in free form in an aqueous environment of an industrial manufacturing process containing cellulose fiber material, in a preferred embodiment of the invention in a biofilm.

В настоящем контексте термин «биопленка» понимается как сообщество микроорганизмов, в основном бактерий, которые прикрепляются к производственной поверхности и обычно растут в окружении комплексного матрикса из внеклеточных полимерных веществ. Биопленка защищает микроорганизмы, что делает контроль роста биопленок более сложным, чем контроль роста отдельных микроорганизмов. Неэффективный контроль биопленок может привести к значимым проблемам в промышленных процессах, например к повышенной потребности в очистке, остановке производства и/или к негативному влиянию на качество и/или количество продукции.In the present context, the term "biofilm" is understood as a community of microorganisms, mainly bacteria, that adhere to a work surface and usually grow surrounded by a complex matrix of extracellular polymeric substances. The biofilm protects microorganisms, which makes controlling the growth of biofilms more difficult than controlling the growth of individual microorganisms. Poor control of biofilms can lead to significant problems in industrial processes, such as increased need for cleaning, production stoppages and/or negative impact on product quality and/or quantity.

В настоящем контексте термин «контроль роста микроорганизмов» относится к уничтожению и/или уменьшению количества и/или активности микроорганизмов и он используется как синоним любого биостатического или биоцидного эффекта, такого как уничтожение, предотвращение возникновения, удаление или ингибирование роста микроорганизмов. Микроорганизмы могут присутствовать в водной среде в свободном виде или в виде биопленки, известной также как рост в форме биопленки.In the present context, the term "microorganism growth control" refers to the killing and/or reduction of the number and/or activity of microorganisms and is used as a synonym for any biostatic or biocidal effect, such as killing, preventing, removing or inhibiting the growth of microorganisms. Microorganisms may be present in the aquatic environment in free form or as a biofilm, also known as biofilm growth.

В настоящем контексте термин «водная среда» относится к промышленной системе водоснабжения, содержащей водный раствор. Настоящее изобретение особенно относится к промышленным процессам, в которых задействована водная среда, содержащая целлюлозный волокнистый материал природного происхождения. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, температура водной среды составляет по меньшей мере 40°С, предпочтительно по меньшей мере 50°С.In the present context, the term "aqueous environment" refers to an industrial water supply system containing an aqueous solution. The present invention particularly relates to industrial processes involving an aqueous medium containing naturally occurring cellulosic fibrous material. According to one embodiment of the invention, the temperature of the aqueous medium is at least 40°C, preferably at least 50°C.

В частности, композиция по настоящему изобретению подходит для ведения или применения в промышленных производственных процессах, включающих целлюлозный волокнистый материал, таких как производство бумаги, картона, целлюлозной массы, ткани (тонкой бумаги), прессованной целлюлозы, нетканого полотна, вискозы и им подобных. Водная среда предпочтительно включает в себя по меньшей мере воду, целлюлозный волокнистый материал, мелкие фракции и/или фрагменты волокна природного происхождения. Водная среда также может содержать крахмал. Материал целлюлозного волокна предпочтительно происходит из древесины мягких пород, древесины твердых пород или недревесных источников, таких как бамбук или кенаф, или любых их смесей. Предпочтительно, целлюлозный волокнистый материал должен быть получен из лигноцеллюлозного волокнистого материала. Более предпочтительно целлюлозным волокнистым материалом являются лигноцеллюлозные волокна. Целлюлозный волокнистый материал можно получать любым подходящим механическим, химико-механическим или химическим способом обработки целлюлозы или любым из их комбинаций или любым другим известным способом получения целлюлозы. Целлюлозный волокнистый материал может также включать волокнистый материал, полученный из переработанного картона, бумаги или целлюлозной массы. Например, целлюлозный волокнистый материал может содержать волокна целлюлозы, происходящие из древесины твердых пород, и имеющие длину 0,5-1,5 мм, и/или из древесины мягких пород и иметь длину 2,5-7,5 мм. Водная среда также может содержать неорганические минеральные частицы, такие как наполнители и/или покрывающие минералы; гемицеллюлозу; лигнин; и/или растворенные и коллоидные вещества. Водная среда также может содержать вспомогательные вещества для производства бумаги, такие как крахмал, клеящие агенты, неорганические или органические коагуляционные или флокуляционные агенты, природные или синтетические полимеры различной длины и/или примеси, краски, оптические отбеливатели или любые их комбинации.In particular, the composition of the present invention is suitable for administration or use in industrial manufacturing processes involving cellulosic fibrous material, such as the production of paper, board, pulp, tissue (thin paper), compressed pulp, nonwoven fabric, viscose and the like. The aqueous medium preferably includes at least water, cellulosic fibrous material, fines and/or fiber fragments of natural origin. The aqueous medium may also contain starch. The cellulosic fiber material preferably comes from softwood, hardwood, or non-wood sources such as bamboo or kenaf, or any mixtures thereof. Preferably, the cellulosic fibrous material should be derived from lignocellulosic fibrous material. More preferably, the cellulosic fibrous material is lignocellulosic fibers. Cellulosic fibrous material can be obtained by any suitable mechanical, chemical-mechanical or chemical method of processing cellulose, or any of their combinations, or any other known method for producing cellulose. Cellulosic fibrous material may also include fibrous material derived from recycled cardboard, paper or pulp. For example, the cellulosic fibrous material may comprise cellulose fibers derived from hardwood and having a length of 0.5-1.5 mm and/or from softwood and having a length of 2.5-7.5 mm. The aqueous medium may also contain inorganic mineral particles such as fillers and/or coating minerals; hemicellulose; lignin; and/or dissolved and colloidal substances. The aqueous medium may also contain papermaking auxiliaries such as starch, sizing agents, inorganic or organic coagulating or flocculating agents, natural or synthetic polymers of various lengths and/or impurities, dyes, optical brighteners, or any combination thereof.

Состав может включать соединение 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрил в форме Z- или Е-изомера, или композиция может содержать смесь обоих изомеров. Например, отношение Е изомеров к Z изомерам в составе может составлять от 70:30 до 100:0 или от 80:20 до 99:1. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, отношение Е изомеров к Z изомерам в копозиции может составлять от 30:70 до 0:100 или от 20:80 до 1:99The composition may include the compound 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propennitrile in the form of the Z or E isomer, or the composition may contain a mixture of both isomers. For example, the ratio of E isomers to Z isomers in a formulation may be 70:30 to 100:0, or 80:20 to 99:1. In accordance with another embodiment of the invention, the ratio of E isomers to Z isomers in composition can be from 30:70 to 0:100 or from 20:80 to 1:99

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения можно вводить в процессы промышленного производства, включающие целлюлозный волокнистый материал, композицию, включающую одно или оба соединения, выбранных из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила и 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида. В том случае, когда оба соединения вводят в водную среду, их можно вводить в виде одной композиции, то есть их смеси, или их можно вводить в виде двух разных композиций последовательно друг за другом. В случае введения обоих соединений, индивидуальные дозы для обоих соединений могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга. Таким образом, обеспечивается возможность эффективно контролировать биопленку и/или микроорганизмы в водной среде.In accordance with one embodiment of the invention, a composition comprising one or both of 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile and 4-amino-N- 2-thiazolyl-benzenesulfonamide. When both compounds are introduced into an aqueous medium, they can be administered as a single composition, i.e. a mixture thereof, or they can be administered as two different compositions in succession. In the case of the introduction of both compounds, the individual doses for both compounds may be the same or different from each other. Thus, it is possible to effectively control the biofilm and/or microorganisms in the aquatic environment.

Настоящее изобретение подходит для контроля роста микроорганизмов, таких как бактерии, принадлежащие к роду Meiothermus, Deinococcus и/или Pseudoxanthomonas в водной среде. Согласно одному варианту осуществления изобретения, водная среда промышленного производственного процесса, содержащая материал из целлюлозных волокон, таким образом, содержит бактерии, принадлежащие к виду Meiothermus, Deinococcus и/или Pseudoxanthomonas, либо по отдельности, либо в любой комбинации, или водная среда находится в контакте с биопленкой которая, по меньшей мере, частично образована любыми из перечисленных бактерий. Микроорганизмы в упомянутых промышленных процессах, как правило, не относятся к фотосинтезирующими микроорганизмами, то есть в предпочтительном варианте осуществления изобретения, водная среда практически или полностью свободна от фотосинтетических микроорганизмов, например водорослей. Добавление соединения, выбранного из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, уменьшает количество упомянутых микроорганизмов, как в свободном виде, так и в виде биопленки, или даже полностью устраняет их наличие в водной среде. Устранение может быть полным или частичным. Предотвращение относится здесь к любому профилактическому устраняющему действию, которое уменьшает или ингибирует рост микроорганизмов в виде биопленки и тем самым полностью или частично предотвращает образование биопленки.The present invention is suitable for controlling the growth of microorganisms such as bacteria belonging to the genus Meiothermus, Deinococcus and/or Pseudoxanthomonas in an aquatic environment. According to one embodiment of the invention, the aqueous medium of an industrial manufacturing process containing cellulose fiber material thus contains bacteria belonging to the species Meiothermus, Deinococcus and/or Pseudoxanthomonas, either alone or in any combination, or the aqueous medium is in contact with a biofilm that is at least partially formed by any of the listed bacteria. Microorganisms in said industrial processes are generally not classified as photosynthetic microorganisms, ie in a preferred embodiment of the invention, the aquatic environment is essentially or completely free of photosynthetic microorganisms, such as algae. The addition of a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propennitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide reduces the number of said microorganisms, both in free form and in biofilm form, or even completely eliminates their presence in the aquatic environment. Elimination can be complete or partial. Prevention refers here to any prophylactic remedial action that reduces or inhibits the growth of microorganisms in the form of a biofilm and thereby completely or partially prevents the formation of a biofilm.

Как правило композицию, включающую соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, можно добавлять в водную среду в биостатических или биоцидных количествах. Биостатическое количество означает количество, достаточное, по меньшей мере, для предотвращения и/или снижения активности и/или роста микроорганизмов или биопленки. Биоцидное количество связано с более эффективным действием, то есть количество, способное уменьшить активность и/или рост микроорганизмов или биопленки и/или уничтожить большинство или все микроорганизмы, присутствующие в водной среде. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, соединение может быть добавлено в водную среду в дозированном количестве 0,01-100 ppm (миллионных долей), в предпочтительном варианте 0,01-10 ppm, в более предпочтительном варианте 0,01-2 ppm или 0,01-1 ppm, в еще более предпочтительном варианте 0,01-0,5 ppm или 0,01-0,3 ppm, в расчете на активный ингредиент, то есть 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрил и/или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамид. Эффективность соединения позволяет использовать низкие дозы и низкие концентрации при сохранении хорошего контроля роста микроорганизмов, а также образования и/или роста биопленок.Generally, a composition comprising a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide can be added to the aqueous medium in biostatic or biocidal amounts. A biostatic amount means an amount sufficient to at least prevent and/or reduce the activity and/or growth of microorganisms or biofilm. A biocidal amount is associated with a more effective action, that is, an amount capable of reducing the activity and/or growth of microorganisms or biofilms and/or killing most or all of the microorganisms present in the aquatic environment. In accordance with one embodiment of the invention, the compound may be added to the aqueous medium in a dosage amount of 0.01-100 ppm (ppm), preferably 0.01-10 ppm, more preferably 0.01-2 ppm or 0.01-1 ppm, even more preferably 0.01-0.5 ppm or 0.01-0.3 ppm, based on the active ingredient i.e. 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2 -propennitrile and/or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide. The effectiveness of the compound allows the use of low doses and low concentrations while maintaining good control of microbial growth and biofilm formation and/or growth.

Композиции, включающие соединения, выбранные из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, могут добавляться в водную среду в виде твердого вещества, такого как сухой порошок, или в более предпочтительном варианте, в жидкой форме. Соединения могут дозироваться непрерывно или периодически. Согласно одному варианту осуществления изобретения соединения могут вводиться периодически в водную среду в течение 3-45 минут 6-24 раза в сутки, в предпочтительном варианте осуществления в течение 10-30 минут 12-24 раза в сутки.Compositions comprising compounds selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide may be added to an aqueous medium as a solid, such as a dry powder, or more preferably in liquid form. The compounds may be dosed continuously or intermittently. According to one embodiment of the invention, the compounds may be administered intermittently to the aqueous medium for 3-45 minutes 6-24 times a day, in a preferred embodiment for 10-30 minutes 12-24 times a day.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, промышленный производственный процесс, в котором используют водную среду, содержащую целлюлозный волокнистый материал природного происхождения, представляет собой процесс производства целлюлозной массы и/или бумаги и/или картона, где водная среда имеет высокую температуру и/или высокую скорость потока. Таким образом, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, добавляется или дозируется в систему для производства целлюлозной массы и/или бумаги и/или картона. Водные среды в этих процессах часто демонстрируют высокую скорость потока и высокие скорости сдвига, которые могут вызывать образование биопленки на технологических поверхностях вследствие воздействия на микроорганизмы. Например, в средах при изготовлении бумаги и картона, скорости потока обычно могут быть выше 1 м/с, даже более 10 м/с, обычно от 1 до 20 м/с или от 1 до 10 м/с. Наблюдалось, что композиции, содержащие указанные соединения, эффективны, особенно в этих сложных условиях, и их можно обычно использовать в течение всего технологического процесса, чтобы уменьшить и/или предотвратить рост микроорганизмов и образование биопленки на технологических поверхностях. В принципе, композиции, включающие упомянутые соединения, могут быть добавлены практически в любой точке процесса, особенно в ходе процесса с рециркуляцией технологической воды, для поддержания контроля микроорганизмов и/или образования биопленки на протяжении всего технологического процесса. Композиции, включающие указанные соединения, могут также или в соответствии с другим вариантом осуществления добавляться к целлюлозному волокнистому материалу, например лигноцеллюлозному волокнистому материалу, который используется в качестве сырья в технологическом процессе.According to one embodiment of the invention, an industrial production process using an aqueous medium containing naturally occurring cellulosic fibrous material is a process for the production of pulp and/or paper and/or board, where the aqueous medium has a high temperature and/or a high flow rate. . Thus, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide is added or dosed into the pulp and/or paper and/or cardboard. Aqueous media in these processes often exhibit high flow rates and high shear rates, which can cause biofilm formation on process surfaces due to exposure to microorganisms. For example, in paper and paperboard manufacturing environments, flow velocities can typically be above 1 m/s, even more than 10 m/s, typically 1 to 20 m/s or 1 to 10 m/s. Compositions containing these compounds have been observed to be effective, especially under these challenging conditions, and can generally be used throughout the process to reduce and/or prevent microbial growth and biofilm formation on process surfaces. In principle, compositions comprising said compounds can be added at virtually any point in the process, especially during a recirculating process water process, to maintain microbial control and/or biofilm formation throughout the process. Compositions comprising these compounds may also, or in accordance with another embodiment, be added to cellulosic fibrous material, for example lignocellulosic fibrous material, which is used as a raw material in the process.

Промышленный производственный процесс с водной средой, включающей целлюлозный волокнистый материал природного происхождения, может представлять собой процесс производства целлюлозной массы и/или бумаги и/или картона, где рН водной среды находится в диапазоне 5-9, в предпочтительном варианте осуществления 7-8,5.An industrial production process with an aqueous medium comprising naturally occurring cellulosic fibrous material may be a process for the production of pulp and/or paper and/or board, where the pH of the aqueous medium is in the range of 5-9, in the preferred embodiment 7-8.5 .

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, может быть добавлено в промышленном производственном процессе, в котором используется водная среда, включающая целлюлозный волокнистый материал, который представляет собой процесс изготовления бумаги и/или картона, особенно в коротком контуре процесса изготовления бумаги или картона. В типичном процессе изготовления бумаги и картона, исходная волокнистая масса подается в напорный бак, который распределяет волокнистую массу по движущейся сетке в формующей части машины, на которой формируется непрерывное бумажное полотно. Под коротким контуром или короткой рециркуляцией секцией бумаго-/картоноделательной машины здесь понимается, как общепринято в данной области техники, часть производственной системы, в которой осуществляется рециркуляция и возврат в производство по меньшей мере части избыточной воды, содержащейся в исходной волокнистой массе, которая стекает в сборник для подсеточной воды в формующей части машины и поступает обратно в напорный бак для повторного использованияAccording to one preferred embodiment of the present invention, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide can be added in an industrial manufacturing process, in which uses an aqueous medium, including cellulosic fibrous material, which is a paper and/or paperboard manufacturing process, especially in the short circuit of the paper or paperboard manufacturing process. In a typical paper and paperboard manufacturing process, the starting pulp is fed into a pressure tank which distributes the pulp over a moving wire in the forming part of the machine on which the continuous paper web is formed. By short circuit or short recirculation by a section of the paper/board machine is here understood, as is generally accepted in the art, the part of the production system in which at least a portion of the excess water contained in the original pulp is recycled and returned to production, which flows into under-grid water collector in the forming part of the machine and goes back to the pressure tank for reuse

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения или в дополнение, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, может быть добавлено в промышленный производственный процесс, использующего водную среду, включающую целлюлозный волокнистый материал, например, процесса производства целлюлозной массы, и/или бумаги, и/или картона, в водонапорные башни для технологической воды, такие как башни для циркулирующей воды или башни для фильтрата; в резервуары для хранения светлого или мутного фильтрата; гидроразбиватели; в водные потоки до или после гидроразбивателей; систему переработки бумажного брака и технологические потоки до или после содержащих бумажный брак резервуаров; технологические потоки до или после сборника для подсеточной воды; технологические потоки до или после смесителя для бумагоделательной машины; резервуар для свежей воды; резервуар для подогретой воды и/или резервуар для воды для орошения.In accordance with another embodiment of the invention or in addition, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide can be added to an industrial manufacturing process, using an aqueous medium comprising cellulosic fibrous material, for example, from a pulp manufacturing process and/or paper and/or board, to process water towers such as circulating water towers or leachate towers; in tanks for storing light or cloudy filtrate; pulpers; into water streams before or after pulpers; waste paper recycling system and process streams upstream or downstream of waste paper tanks; process flows before or after the under-grid water collector; process streams before or after the mixer for the paper machine; fresh water tank; hot water tank and/or irrigation water tank.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, или в дополнение, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, может быть добавлено в промышленном производственном процессе, использующего водную среду, содержащую целлюлозный волокнистый материал, к которым относятся процессы производства бумаги и/или картона, на любой стадии процесса производства бумаги или картона в контуре с длинной рециркуляцией. Под частью машины по производству бумаги/картона с длинной рециркуляцией в данном случае понимается, как принято в этой области, часть производственной системы, которая занимается обработкой избыточной воды и бумажного брака. Основная часть возвратной воды покидает контур короткой рециркуляции и подается в контур длинной рециркуляции, включающий в себя: ловушку для содержащихся в возвратной воде волокон, пригодных для повторного использования; резервуары для фильтрованной воды, которая используется, например, в спрысковых аппаратах, и резервуары для рециркулированной воды, которая используется, например, для разведения целлюлозной массы, поступающей с целлюлозной установки в машину для производства бумаги/картона. Частью контура длинной рециркуляции является система обработки влажного и сухого бумажного брака, поступающего из бумагоделательной машины. Этот материал повторно измельчается и вновь используется как часть исходной волокнистой массыIn accordance with another embodiment of the invention, or in addition, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide can be added in an industrial production process using an aqueous medium containing cellulosic fibrous material, which includes paper and / or paperboard manufacturing processes, at any stage of the paper or paperboard manufacturing process in a long recirculation circuit. The part of the paper/board making machine with long circulation is here understood, as is customary in this field, the part of the production system that deals with the treatment of excess water and paper rejects. The main part of the return water leaves the short recirculation circuit and is fed into the long recirculation circuit, which includes: a trap for recyclable fibers contained in the return water; tanks for filtered water, which is used, for example, in showers; and tanks for recycled water, which is used, for example, to dilute the pulp coming from the pulp mill to the paper/board machine. Part of the long recirculation circuit is a system for handling wet and dry scrap from the paper machine. This material is regrind and reused as part of the original pulp.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-тиазолил-бензолсульфонамида, добавляют в водную среду, которая содержит остаточное количество пероксида от приблизительно 0,01 до приблизительно 100 ppm (миллионных долей) или от приблизительно 0,01 до приблизительно 50 ppm (миллионных долей).According to one embodiment of the invention, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile or 4-amino-N-thiazolyl-benzenesulfonamide is added to an aqueous medium which contains a residual amount of peroxide from about 0.01 up to about 100 ppm (ppm) or from about 0.01 to about 50 ppm (ppm).

Согласно одному варианту осуществления изобретения, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, может использоваться в сочетании с другими биоцидными или противомикробными агентами. Другими подходящими биоцидными или антимикробными агентами могут быть не окисляющие биоцидные или антимикробные агенты или окисляющие биоцидные или антимикробные агенты. Подходящими не окисляющими биоцидными или антимикробными агентами являются, например, глутаровый альдегид, 2,2-дибром-3-нитрилопропионамид (ДБНПА, DBNPA), 2-бром-2-нитропропан-1,3-диол (Бронопол, Bronopol), четвертичные аммониевые соединения, карбаматы 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он (ХМИТ, CMIT) и 2-метил-4-изотиазолин-3-он (МИТ, MIT). Подходящими окисляющими биоцидными или антимикробными агентами являются, например, хлор, соли гипохлорита, хлорноватистая кислота, хлорированные изоцианураты, бром, соли гипобромита, бромноватистая кислота, хлорид брома, диоксид хлора, озон, перекись водорода и перекисные соединения, такие как надуксусная кислота или надмуравьиная кислота. Другими подходящими окисляющими биоцидными агентами являются, например, стабилизированные галогеновые соединения, в которых активный галоген, такой как хлор или бром, реагирует с азотсодержащим соединением, таким как диметилгидантонтоин, соль аммония, мочевина, карбамат или другая азот содержащая молекула, способная реагировать с активным галогеном. Например, в одном варианте осуществления изобретения, соединение, выбранное из 3-[(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрила или 4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамида, добавляют в водную среду, которая содержит остаточный активный галоген в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 20 ppm (миллионных долей) в пересчете на активный хлор.According to one embodiment of the invention, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propennitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide can be used in combination with other biocidal or antimicrobial agents. Other suitable biocidal or antimicrobial agents may be non-oxidizing biocidal or antimicrobial agents or oxidizing biocidal or antimicrobial agents. Suitable non-oxidizing biocidal or antimicrobial agents are, for example, glutaraldehyde, 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA, DBNPA), 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol (Bronopol, Bronopol), quaternary ammonium compounds, carbamates 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CMIT, CMIT) and 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT, MIT). Suitable oxidizing biocidal or antimicrobial agents are, for example, chlorine, hypochlorite salts, hypochlorous acid, chlorinated isocyanurates, bromine, hypobromite salts, hypobromous acid, bromine chloride, chlorine dioxide, ozone, hydrogen peroxide, and peroxy compounds such as peracetic acid or performic acid. . Other suitable oxidizing biocidal agents are, for example, stabilized halogen compounds in which an active halogen such as chlorine or bromine is reacted with a nitrogen containing compound such as dimethyl hydantontoin, ammonium salt, urea, carbamate or other nitrogen containing molecule capable of reacting with the active halogen. . For example, in one embodiment of the invention, a compound selected from 3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propennitrile or 4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide is added to an aqueous medium that contains residual active halogen in range from about 0.01 to about 20 ppm (ppm) in terms of available chlorine.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬEXPERIMENTAL PART

Некоторые варианты осуществления изобретения более подробно описаны в следующих неограничивающих примерах.Some embodiments of the invention are described in more detail in the following non-limiting examples.

Материалы и методы, используемые в примерахMaterials and Methods Used in the Examples

Чистые культуры Meiothermus silvanus, вида микроорганизмов, часто встречающегося в биопленках бумагоделательных машин (Ekman J, Journal of Industrial Microbiology & Biotechnoiogy 34:203-211) и Pseudoxanthomonas taiwanensis, еще один вид, широко распространенный в средах бумагоделательных машин (Desjardins, Е & Beaulieu, С, Journal of industrial Microbiology & Biotechnology 30:141-145) использовали для изучения эффективности различных химических веществ для предотвращения образования биопленки.Pure cultures of Meiothermus silvanus, a microbial species commonly found in paper machine biofilms (Ekman J, Journal of Industrial Microbiology & Biotechnoiogy 34:203-211) and Pseudoxanthomonas taiwanensis, another species commonly found in paper machine environments (Desjardins, E & Beaulieu , C, Journal of industrial Microbiology & Biotechnology 30:141-145) was used to study the effectiveness of various chemicals in preventing biofilm formation.

Тесты на биопленки проводились либо на синтетическом коммерческой питательной среде «бульон R2» (Lab М Ltd, Великобритания), либо в содержащей целлюлозные волокна синтетической воде для бумагоделательных машин, среде SPW (приготовленной в соответствии с Peltola, et al., J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2011, 38: 1719-1727) в микропланшетах на 96 лунок с крышками, имеющими штифты (с фиксирующими крышками) (Thermo Fisher Scientific Inc., США). Планшеты инкубировали при 45°C с вращательно-качательным перемешиванием (150 об/мин), что обеспечивает высокую скорость потока жидкости в каждой лунке.Biofilm tests were carried out either on synthetic commercial broth R2 medium (Lab M Ltd, UK) or in synthetic paper machine water containing cellulose fibers, SPW medium (prepared according to Peltola, et al., J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2011, 38: 1719-1727) in 96-well microplates with lids having pins (with locking lids) (Thermo Fisher Scientific Inc., USA). The plates were incubated at 45° C. with rotary-rocking mixing (150 rpm), which ensures a high liquid flow rate in each well.

3- [(4-метилфенил)сульфонил]-2-пропеннитрил, далее называемый соединением А, был получен от EMD Biosciences Inc, США; чистота ≥98% Е-изомер.3-[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2-propenenitrile, hereinafter referred to as Compound A, was obtained from EMD Biosciences Inc, USA; purity ≥98% E-isomer.

4-амино-N-2-тиазолил-бензолсульфонамид, далее называемый соединением В, был получен от Sigma Aldrich Finland Оу.4-amino-N-2-thiazolyl-benzenesulfonamide, hereinafter referred to as compound B, was obtained from Sigma Aldrich Finland Oy.

2,2-дибром-3-нитрилопропионамид, в дальнейшем называемый DBNPA, был получен от Kemira Oyj (Fennosan R20, 20% активного ингредиента).2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide, hereinafter referred to as DBNPA, was obtained from Kemira Oyj (Fennosan R20, 20% active ingredient).

Способ испытания для предотвращения образования биопленкиTest method for preventing biofilm formation

Для экспериментов по предотвращению образования биопленок, лунки 96-микролуночных планшетов имеющими штифты заполняли бульоном R2 или средой SPW, инокулировали чистыми бактериальными культурами и обрабатывали различными количествами испытываемых химических соединений. Фиксирующие крышки были установлены. Через 24 часа планшеты опорожняли и в лунки добавляли свежий бульон R2 или среду SPW, содержащие культуру микроорганизмов, с различными количествами испытываемых химических веществ, и исходную фиксирующие крышки снова ставили на место. Еще через 24 часа, то есть через 48 часов после начала испытания, лунки планшетов опорожняли, ополаскивали, а фиксирующую крышку и лунки оставляли для сушки.For biofilm prevention experiments, pinned 96 microwell plates were filled with R2 broth or SPW medium, inoculated with pure bacterial cultures, and treated with various amounts of test chemicals. The fixing covers have been installed. After 24 hours, the plates were emptied and fresh R2 broth or microbial cultured SPW medium was added to the wells with varying amounts of chemicals to be tested, and the original fixing caps were put back in place. After another 24 hours, i.e. 48 hours after the start of the test, the wells of the plates were emptied, rinsed, and the fixing cap and the wells were left to dry.

Способ испытания для удаления существующей биопленкиTest Method for Removal of Existing Biofilm

Для экспериментов по удалению уже существующей (ранее образовавшейся) биопленки, лунки 96-микролуночных планшетов с фиксирующими крышками заполняли средой SPW и инокулировали чистыми бактериальными культурами. Биопленку выращивали в течение 24 часов без добавления каких-либо химических соединений, подлежащих испытанию. В некоторых экспериментах через 24 часа процедуру повторяли, опустошая лунки и добавляя свежий раствор SPW, инокулированный чистой бактериальной культурой, снова без каких-либо испытуемых веществ. Исходную фиксирующую крышку снова ставили на место, и биопленке давали расти в течение дополнительных 24 часов, то есть всего 48 часов.For experiments to remove pre-existing (previously formed) biofilm, the wells of 96-microwell plates with fixing caps were filled with SPW medium and inoculated with pure bacterial cultures. The biofilm was grown for 24 hours without the addition of any chemical compounds to be tested. In some experiments, the procedure was repeated after 24 hours by emptying the wells and adding fresh SPW solution inoculated with pure bacterial culture, again without any test substances. The original locking cap was put back in place and the biofilm was allowed to grow for an additional 24 hours, ie a total of 48 hours.

Через 24 или 48 часов после начала испытания, лунки опорожняли и добавляли свежий раствор SPW, заквашенный чистыми бактериальными культурами и различными количествами испытываемых химических соединений, и исходную фиксирующую крышку снова ставили на место. Еще через 2 или 24 часа планшеты опорожняли, промывали и фиксирующую крышку и лунки оставляли для сушки.24 or 48 hours after the start of the test, the wells were emptied and fresh SPW solution fermented with pure bacterial cultures and various amounts of test chemicals was added, and the original fixing cap was put back in place. After another 2 or 24 hours, the plates were emptied, washed and the fixing cap and wells were left to dry.

Количественное определение образовавшейся биопленкиQuantification of the formed biofilm

Количество биопленки, образованной на микролунках и поверхностях штифтов, количественно определяли с помощью красящего раствора, добавляя 200 мкл 1% кристаллического фиолетового (Merck Millipore KGaA, Германия) в метаноле в каждую лунку и снова устанавливая фиксирующую крышку. Через 3 минуты лунки опорожняли и лунки и колышки промывали 3 раза водопроводной водой. Связавшийся кристаллический фиолетовый растворяли в этаноле и измеряли оптическую плотность при 595 нм. Значения, показанные в следующих таблицах, представляют собой среднюю оптическую плотность для 8 повторностей (лунки и штифты).The amount of biofilm formed on microwells and post surfaces was quantified with a staining solution by adding 200 µl of 1% crystal violet (Merck Millipore KGaA, Germany) in methanol to each well and reattaching the fixing cap. After 3 minutes, the wells were emptied and the wells and stakes were washed 3 times with tap water. The bound crystal violet was dissolved in ethanol and the absorbance was measured at 595 nm. The values shown in the following tables are the average optical density for 8 replicates (wells and pins).

Все значения оптической плотности в примерах 1-6 являются фактическими измеренными значениями. При расчете процента уменьшения биопленки было принято во внимание, что среда SPW сама по себе после 2 дней инкубации без какого-либо бактериального инокулята давала фоновое значение оптической плотности 0,14.All absorbance values in Examples 1-6 are actual measured values. When calculating the percent biofilm reduction, it was taken into account that SPW medium alone, after 2 days of incubation without any bacterial inoculum, gave a background absorbance value of 0.14.

Пример 1Example 1

Таблицы 1 и 2 демонстрируют способность Соединения А предотвращать образование биопленок Meiothermus silvanus и Pseudoxanthomonas faiwanensis. Условия испытаний моделировали условия процесса изготовления бумаги или картона ((синтетическая вода для бумагоделательных машин, высокая температура, наличие волокон, высокая скорость потока) и соединение А наблюдали для контроля биопленок при очень низкой концентрации. Уже в дозе 0,13 мг/л активного соединения А, эффект снижения биопленки превышал 90%. Для сравнения, обычный противомикробный агент DBNPA требовал дозировки 1 мг/л активного соединения для достижения такой же эффективности снижения биопленки. Результаты для DBNPA приведены в таблицах 3 и 4.Tables 1 and 2 demonstrate the ability of Compound A to prevent Meiothermus silvanus and Pseudoxanthomonas faiwanensis biofilm formation. The test conditions simulated the conditions of the paper or board manufacturing process ((synthetic paper machine water, high temperature, presence of fibers, high flow rate) and compound A was observed to control biofilms at a very low concentration. Already at a dose of 0.13 mg/l active compound A, the biofilm reducing effect was greater than 90%.In comparison, the conventional antimicrobial agent DBNPA required a dosage of 1mg/L active compound to achieve the same biofilm reducing effect.The results for DBNPA are shown in Tables 3 and 4.

В таблице 1 показано влияние введения доз соединения А на биопленки Meiothermus silvanus в среде SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 1 shows the effect of compound A dosing on Meiothermus silvanus biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

В таблице 2 показано влияние введения доз соединения А на биопленки Pseudoxanthomonas taiwanensis в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 2 shows the effect of compound A dosing on Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

В таблице 3 показано влияние введения доз соединения DPNPA на биопленки Meiothermus silvanus в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 3 shows the effect of dosing the DPNPA compound on Meiothermus silvanus biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

В таблице 4 показано влияние введения доз DPNPA на биопленки Pseudoxanthomonas taiwanensis в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 4 shows the effect of dosing DPNPA on Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

Результаты в таблицах 1-4 показывают, что соединение А способно предотвращать образование биопленки у доминирующих промышленных форм биопленок в условиях бумагоделательной машины при очень низкой дозировке по сравнению с обычным биоцидом, используемым в бумажной промышленности.The results in Tables 1-4 show that Compound A is able to prevent biofilm formation in the dominant industrial forms of biofilms under paper machine conditions at a very low dosage compared to a conventional biocide used in the paper industry.

Пример 2 (Контроль)Example 2 (Control)

В таблицах 5 и 6 показано влияние известного антибиотика грамицидина на образование биопленок Meiothermus silvanus и Pseudoxanthomonas taiwanensis. В синтетической среде для выращивания «бульон R2» грамицидин был способен предотвращать образование биопленки при явно более низкой концентрации, чем в условиях, имитирующих процесс изготовления бумаги или картона (синтетическая вода для бумагоделательных машин, высокая температура, наличие волокон, высокая скорость потока).Tables 5 and 6 show the effect of the known antibiotic gramicidin on the biofilm formation of Meiothermus silvanus and Pseudoxanthomonas taiwanensis. In the "R2 broth" synthetic growth medium, gramicidin was able to prevent biofilm formation at a clearly lower concentration than under conditions simulating paper or board manufacturing (paper machine synthetic water, high temperature, presence of fibers, high flow rate).

Результаты в таблицах 5 и 6 демонстрируют ожидаемое поведение клинического антимикробного соединения с ухудшением характеристик при воздействии неклинических условий. Напротив, соединение А было способно контролировать биопленку в воде бумагоделательной машины при очень низкой концентрации, как показано в примере 1.The results in Tables 5 and 6 demonstrate the expected performance degradation behavior of a clinical antimicrobial compound when exposed to non-clinical conditions. In contrast, Compound A was able to control biofilm in paper machine water at very low concentrations, as shown in Example 1.

В таблице 5 показано влияние введения доз грамицидина на биопленки Meiothermus silvanus в бульоне R2 и SPW. Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 5 shows the effect of dosing gramicidin on Meiothermus silvanus biofilms in R2 and SPW broth. The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

В таблице 6 показано влияние введения доз грамицидина на биопленки Pseudoxanthomonas taiwanensis в бульоне R2 и SPW. Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 6 shows the effect of dosing gramicidin on Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms in R2 and SPW broth. The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

Пример 3Example 3

Таблицы 7 и 8 демонстрируют способность Соединения В предотвращать образование биопленок Meiothermus silvanus и Pseudoxanthomonas taiwanensis. Условия испытаний идентичны условиям испытаний в примере 1.Tables 7 and 8 demonstrate the ability of Compound B to prevent Meiothermus silvanus and Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilm formation. The test conditions are identical to the test conditions in Example 1.

В таблице 7 показано влияние введения доз соединения В на биопленки Meiothermus silvanus в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 7 shows the effect of compound B dosing on Meiothermus silvanus biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

В таблице 8 показано влияние введения доз соединения В на биопленки Pseudoxanthomonas taiwanensis в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозы приведены для активного ингредиента.Table 8 shows the effect of compound B dosing on Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Doses are given for the active ingredient.

Результаты в таблицах 7 и 8 демонстрируют, что соединение В может предотвращать образование биопленки у доминирующих промышленных форм биопленки в условиях бумагоделательной машины.The results in Tables 7 and 8 demonstrate that Compound B can prevent biofilm formation in the dominant commercial forms of biofilm under paper machine conditions.

Пример 4Example 4

Таблицы 9 и 10 демонстрируют способность Соединения А устранять уже сформированную биопленку Meiothermus silvanus и Pseudoxanthomonas taiwanensis. Условия испытаний имитировали условия процесса изготовления бумаги (синтетическая вода для бумагоделательных машин, высокая температура, наличие волокон, высокая скорость потока). Наблюдалось, что соединение А удаляет уже образовавшиеся биопленки. Однократная доза активного соединения 0,5 мг/л удаляла всю биопленку, образовавшуюся в течение 48-часового периода предварительного роста через 24 часа после добавления Соединения А.Tables 9 and 10 demonstrate the ability of Compound A to eliminate the already formed biofilm of Meiothermus silvanus and Pseudoxanthomonas taiwanensis. The test conditions simulated papermaking process conditions (synthetic paper machine water, high temperature, presence of fibers, high flow rate). Compound A has been observed to remove already formed biofilms. A single dose of active compound 0.5 mg/l removed all biofilm formed during the 48 hour pre-growth period 24 hours after the addition of Compound A.

В таблице 9 показано влияние введения дозировки соединения А на биопленки Pseudoxanthomonas taiwanensis в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку предварительно выращивали в течение 48 ч, после чего добавляли соединение А в заданном количестве. Через 24 часа биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозировка соединения А дана как активное соединение.Table 9 shows the effect of compound A dosing on Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was pre-grown for 48 h, after which Compound A was added in the prescribed amount. After 24 hours, the biofilm was stained and quantified by optical density measurement. Compound A dosage is given as the active compound.

В таблице 10 показано влияние введения доз соединения А на биопленки Meiothermus silvanus в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку предварительно выращивали в течение 48 ч, после чего добавляли соединение А в заданном количестве. Через 2 часа биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозировка соединения А дана как активное соединение.Table 10 shows the effect of compound A dosing on Meiothermus silvanus biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was pre-grown for 48 h, after which Compound A was added in the prescribed amount. After 2 hours, the biofilm was stained and quantified by optical density measurement. Compound A dosage is given as the active compound.

Пример 5Example 5

Соединение А было получено, и его Е- и Z-изомеры были отделены друг от друга. Таблицы 11 и 12 демонстрируют способность Е- и Z-изомеров соединения А предотвращать образование биопленок Meiothermus silvanus и Pseudoxanthomonas taiwanensis. Условия испытаний идентичны условиям испытаний в примере 1. Видно, что оба изомера соединения А предотвращают образование биопленки.Compound A was obtained, and its E - and Z-isomers were separated from each other. Tables 11 and 12 demonstrate the ability of the E and Z isomers of Compound A to prevent biofilm formation of Meiothermus silvanus and Pseudoxanthomonas taiwanensis. The test conditions are identical to the test conditions in Example 1. Both isomers of Compound A are seen to prevent biofilm formation.

В таблице 11 показано влияние Е- и Z-изомеров соединения А на биопленки Meiothermus silvanus в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозировка соединения А дана как активное соединение.Table 11 shows the effect of the E and Z isomers of Compound A on Meiothermus silvanus biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Compound A dosage is given as the active compound.

В таблице 12 показано влияние Е- и Z-изомеров соединения А на биопленки Pseudoxanthomonas taiwanensis в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозировка соединения А дана как активное соединение.Table 12 shows the effect of the E and Z isomers of compound A on Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was stained and quantified by measuring optical density. Compound A dosage is given as the active compound.

Пример 6Example 6

Соединение А было получено, и его Е- и Z-изомеры были отделены друг от друга. Таблица 13 демонстрирует способность Е- и Z-изомеров соединения А удалять уже образованные биопленки Meiothermus silvanus и Pseudoxanthomonas taiwanensis. Условия испытаний имитировали условия процесса изготовления бумаги (синтетическая вода для бумагоделательных машин, высокая температура, наличие волокон, всокая скорость потока).Compound A was obtained, and its E - and Z-isomers were separated from each other. Table 13 shows the ability of the E and Z isomers of Compound A to remove already formed Meiothermus silvanus and Pseudoxanthomonas taiwanensis biofilms. The test conditions simulated papermaking process conditions (synthetic paper machine water, high temperature, presence of fibers, high flow rate).

Видно, что оба изомера соединения А эффективны в удалении уже сформированных биопленок.It can be seen that both isomers of compound A are effective in removing already formed biofilms.

В таблице 13 показано влияние Е- и Z-изомеров соединения А на биопленки Meiothermus silvanus в SPW при 45°С и 150 об/мин (высокая скорость перемешивания). Биопленку предварительно выращивали в течение 24 ч, после чего добавляли Е- или Z-изомер соединения А в указанном количестве. Через 24 часа биопленку окрашивали и определяли количественно путем измерения оптической плотности. Дозировка соединения Адана как активное соединение.Table 13 shows the effect of the E and Z isomers of Compound A on Meiothermus silvanus biofilms in SPW at 45° C. and 150 rpm (high stirring speed). The biofilm was pre-grown for 24 h, after which the E- or Z-isomer of compound A was added in the indicated amount. After 24 hours, the biofilm was stained and quantified by optical density measurement. Dosage of the Adana Compound as the active compound.

Даже если изобретение было описано с учетом того, что в настоящее время представляется наиболее практичными и предпочтительными способами его осуществления, следует принимать во внимание, что изобретение не будет ограничиваться вариантами осуществления, описанными выше, но изобретение рассчитано также на то, чтобы охватывать различные модификации и эквивалентные технические решения в пределах прилагаемых пунктов.Even though the invention has been described in terms of what currently appear to be the most practical and preferred modes of carrying it out, it should be appreciated that the invention will not be limited to the embodiments described above, but the invention is also intended to cover various modifications and equivalent technical solutions within the limits of the appended paragraphs.

Claims

1. Method for removing formed biofilm and/or controlling bacterial growth in an industrial manufacturing process having an aqueous medium containing cellulosic fibrous material and having a temperature of at least 40°C by introducing into the aqueous process medium a compound selected from the group consisting of 3 -[(4-methylphenyl)sulfonyl]-2 propenenitrile; and 4-amino-N-2-thiazolylbenzenesulfonamide.

2. The method according to claim 1, characterized in that the composition is introduced into the aqueous medium in an amount of 0.01-100 ppm, preferably 0.01-10 ppm, more preferably 0.01-2 ppm in terms of the active compound.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the composition is introduced into the aqueous medium in an amount of 0.01-1 ppm, preferably 0.01-0.5 ppm, more preferably 0.01-0.3 ppm in terms of to an active connection.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the aqueous medium contains bacteria belonging to the genus Meiothermus, Deinococcus and/or Pseudoxanthomonas, individually or in any combination, or the aqueous medium is in contact with a biofilm of at least least partially formed by any of the listed bacteria.

5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the composition is introduced into an industrial production process, including a cellulosic fibrous material, which is selected from the production of paper, cardboard, pulp, fabric, pressed pulp, non-woven material or viscose, preferably from the production of cellulose, paper or cardboard .

6. The method according to claim 5, characterized in that the composition is introduced into an aqueous medium that contains a residual amount of peroxide from about 0.01 to about 100 ppm.

7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the aqueous medium contains water; cellulose fibers, preferably lignocellulosic fibers; and optionally additional starch; inorganic mineral particles such as fillers and/or coating minerals; hemicelluloses; lignin and/or dissolved and colloidal substances.

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the temperature of the aqueous medium is at least 40°C, preferably at least 50°C.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the composition is injected periodically into the aqueous medium for 3 to 45 minutes 6 to 24 times a day, preferably for 10 to 30 minutes 12 to 24 times a day.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the composition is used in addition to other biocidal or antimicrobial agents.

11. The method according to claim 10, characterized in that the composition is introduced into an aqueous medium that contains a residual active halogen in the range from about 0.01 to about 20 ppm, in terms of active chlorine.