SE441490B - Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium - Google Patents

Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium

Info

Publication number
SE441490B
SE441490B SE7709143A SE7709143A SE441490B SE 441490 B SE441490 B SE 441490B SE 7709143 A SE7709143 A SE 7709143A SE 7709143 A SE7709143 A SE 7709143A SE 441490 B SE441490 B SE 441490B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
complex
use according
metal
copper
citrate
Prior art date
Application number
SE7709143A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7709143L (sv
Inventor
G L Maurer
S K Shringarpurey
Original Assignee
Nat Res Lab
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 Nat Res Lab filed Critical Nat Res Lab
Priority to SE7709143A priority Critical patent/SE441490B/sv
Publication of SE7709143L publication Critical patent/SE7709143L/sv
Publication of SE441490B publication Critical patent/SE441490B/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/02Saturated carboxylic acids or thio analogues thereof; Derivatives thereof
    • A01N37/04Saturated carboxylic acids or thio analogues thereof; Derivatives thereof polybasic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N55/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing organic compounds containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen and sulfur
    • A01N55/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing organic compounds containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen and sulfur containing metal atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16Heavy metals; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16Heavy metals; Compounds thereof
    • A01N59/20Copper

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

_15 20 25 50 35 40 7709143-7 Z aktiviteten-.Exempelvis har vattenlösningar av monokoppar(II)citrat visat sig vara speciellt verksamma vid inhibering av mikroorganismtillväxt eller förstöring av mikroorganismer. Dialkalimetallsalter av mono- koppar II citrater har isolerats i fast form, och sådana salter har en synnerligen hög löslighet i vatten eller andra vattenhaltiga medier, vilket möjliggör framställning av höga halter av monokoppar (II)komp1exet för en överlägsen bíocídverkmi i vattenhaltigt medium.
Många typer av substanser har en skadlig inverkan på mikro- organismer. Antímikrobiella substanser har två typer av aktiviteter den ena baktericid, míkrobicíd eller vírucid och avseende ett av- dödande av mikroorganismer, och den andra bakteriostatisk eller tillväxtinhiberande. Antimikrobiell aktivitet utgör en egenskap hos såväl oorganiska som organiska substanser, och utnyttjandet av en sådan aktivitet är av stor praktisk betydelse för utveckling av anti- septika, saneringsmedel, míkrobicider, baktericider, sporicider, virucider och desintektíonsmedel.
Ett antal oorganiska substanser har en antimikrobiell aktivi- tet pà grund av toxícíteten mot mikroorganismer hos de joner, i vilka de dissocieras, eller på grund av deras aktivitet som oxida- tionsmedel, vilken medför en oxidation av cellsubstans i viss ut- sträckning. Salter är bland de oorganiska substanser som verkar som antimikrobíella medel. Den utsträckning, i vilken salter är verk- samma som toxiska medel är huvudsakligen beroende av saltets dis- sociationsgrad, typen av anjon och valensen och molvikten hos metall- jonen. I allmänhet är de twmärda katjonerna mera toxiska än de en- värda katjonerna, och salterna av de tyngre metallerna är mera toxiska än de av de lättare metallerna. Den antimikrobiella akti- viteten hos tungmetallsalterna hänföres till katjonernas affínitet för proteinmaterial, så att cellen dör när det ingående proteinet i bakteriecellen utfälles som ett olösligt proteinat. Andra fakto- rer kan dock även vara av betydelse.
Processerna för åstadkommande av en bakteriell tillväxtin- hibering eller avdödning är underkastade olika påverkningar. Den mest betydelsefulla av dessa påverkningar utgöres av halten av de reagerande substanserna, dvs. halten av den biocida substansen och antalet närvarande bakterier. Den effektiva halten av en biocid sub- stans är i sin tur främst beroende av tvâ andra faktorer, främst närvaron av fuktighet, vilken möjliggör jonisering av substansen under bildning av det bíocida medlet och verkar som ett suspensíons- medium, i vilket en intim kontakt mellan det biocida medlet och 10 15 20 25 30 b: än 7709143-7 mikroorganismen kan uppkomma, och vidare närvaron av övrigt organiskt och/eller annat material som kommer att reagera med medlet före kontakten med organismen och därigenom göra medlet overksamt.
Metallsalter eller metallkomplex har använts som antimikro- biella medel. Som representativa exempel på tidigare patentskrifter avseende användning av metallsalter eller metallkelater av Oorga- niska eller organiska föreningar som mikrobicida medel kan nämnas de amerikanska patentskrifterna 871,392; 991@Zo1; 1,679,919; 1,7SSA72; 2,20S,253; Z,Z69,891; 2,456,727; 2,494,941; 2,878,155; Z,900,303; 2,901,393; 2,938,828; 3,076,834; 3,099,521; 3,206,398; 3,Z40,701; 3,262,846; 3,Z66,913; 3,681,492; och 3,782,471.
Det har visat sig vid antimikrobiella aktiviteter att salter av tungmetaller snabbt utfälles av annat organiskt eller övrigt mate- rial, och ehuru därför sådana salter från början kan döda celler vid en ursprunglig verksam koncentration, minskas den verksamma koncentrationen relativt snabbt genom kombinationen av metallen och sådant övrigt material, så att därigenom den mängd av toxisk metall som är tillgänglig för biocid aktivitet utarmas. Ehuru där- för oorganiska salter i vissa fall uppvisar löslighet i vatten och därigenom dissociatíon för tillgänglighet som toxiska metallmedel, kan de relativt snabbt göras overksamma, så att en långvarig eller reglerad förstöring eller inhibering av bakteriell verkan icke är tillgänglig. Å andra sidan har metallsalter eller komplex av organiska grupper, såsom organiska syror eller liknande, en dissociationsgrad som normalt icke är så hög i jämförelse med exempelvis starkt lösliga oorganiska salter. Ehuru därför de metallorganiska salterna eller metallkomplexen kan ha en högre stabilitet eller kinetisk beständig- het med avseende på övrigt organiskt material som finnes närvarande i levande cellers omgivning, föreligger även vanligen en förlust av toxisk verkan på grund av deras högre stabilitet.
På denna bakgrund till den antimikrobiella aktiviteten över- lagras även beroendet av bakterietíllväxt på surheten eller alkali- teten hos de media som tillåter sådan tillväxt. Vätejonhalter som möjliggör tillväxt är mycket låga, vanligen av storleksordningen cnka 10-4 till 10-9 mol vätejoner per liter. Nästan alla bakterier kommer 7 moi vätejon per liter) men att tnivam vid pn cirka 7,0 (1 1510' trivs bäst vid optimala pH värden, vilka varierar från art till art.
De minimí- och maximigrünser, mellan vilka livsduglighot är möjlig varierar likaledes kraftigt mellan arterna. Aktiviteten hos ett antimikrobiellt medel inom pH-omradet för mikrobiell livsduglighet 10 15 20 25 40 77091434' _ 4 är därför en mycket viktig faktor, eftersom aktiviteten bestämmer den biocidu verkningsgraden.
I praktiken synes hittills enligt teknikens ståndpunkt ha förelegat två extremfall som gjorts tillgängliga genom antimikro- biella metallkompositioner. Å ena sidan har kända metallföreningar en hög dissociationsgrad, så att toxiska metalljoner snabbt och i stor mängd göres tillgängliga genom den snabba dissociationen och bildning av joniserade enheter. Dessa enheter reagerar till att mätta alla tillgängliga ligander, och göres därigenom inaktiva i fråga om avdödande potential inom en mycket kort tidsrymd, så att den återstående avdödande förmågan inhiberas, och de därför blirrela- tivt overksamma som bioeida medel över längre tidsrymder. Andra kända metallföreningar är relativt beständiga och avger minimala mängder av joniserade enheter över det normala fysiologiska pH- området, så att därigenom àstadkommes en minimal tillväxtinhibe- rande eller toxisk verkan, detta på grund av deras inneboende mycket låga dissociationsgrad.
Föreliggande uppfinning grundar sig delvis på upptäckten av ett antímikrobíellt metallkomplex, vilket har protonframkallade dissociationsegenskaper som gör det speciellt unikt och verksamt vid vätejonhalter som är kombinerbara med mikroorganismers livs- duglighet. Den aktiva beståndsdelen för antimikrobíell aktivitet enligt uppfinningen utgöres av ett metallkomplex av en metalljon och en polyfunktíonell, organisk ligand. Dessa metallkomplex har även visat sig ha en mycket oväntad dissociationsförmåga inom unge- färligen det normala fysiologiska pH området. Díssociationsegen- skapen åskâdliggöres av en sígmoidformad kurva, dvs. en som är böjd i två olika riktningar i S-form, i ett rätvinkligt koordinatsystem av den negativa logaritmen för metalljonkoncentrationen mot den negativa logaritmen för vätejonkoncentratíonen (även en som ett pM-PH diagram). Dessa speciella dissociationsegenskapcr hos de anti- míkrobiella metallkomplexen gör dem därför synnerligen verksamma för reglerad avgivning av toxisk metalljon från komplexet i det pH som är kombinerbart med bakterietillväxt. De antimikrobiella medlen är mycket verksamma som mikrobicider och bakteriostatiska medel mot mikroorganismer, innefattande då bakterier, svampar och virus.
Enligt ett annat speciellt drag i uppfinningen tillhandnhalles antimikrobiella metallkomplex som är mycket beständiga vid högt alkalíska pH-värden av storleksordningen från cirka 9 till cirka 12, varför sådana komplex med stor fördel användes i alkaliska media och [i mura-- f- - 10 15 20 30 40 7709143-7 ger en reglerad avgivning av sin antimikrobiella aktivitet när sä önskas. Som klart framgår av den följande detafieradebeskrivningen av uppfinningen och av exemplen, är de antimikrebiella medlen enligt uppfinningen aktiva mot ett brett spektrum av mikroorganismer.
Enligt ett annat drag av uppfinningen uppfyller den på ett hittills okänt sätt ett behov hos antimíkrobiella medel genom an- vändning av ett metallkomplex av en polyfunktionell organisk ligand som avgiver toxisk metalljon i stora mängder inom det normala fysiologiska pH-området, dvs. cirka 4 till cirka 9. Speciellt av- glver mikrobiella medel enligt uppfinningen stora mängder toxisk metalljon från sin koordinativa uppbyggnad vid ett pH mellan cirka 7 och 9, och är verksamt instabila vid cirka pH 7, där nästan alla mikroorganismer är livsdugliga. Dessa antimikrobiella medel är mycket stabila och relativt inerta mot organiska grupper, till skillnad från tidigare kända, flervärda lösliga salter, vilka vanligen bringas att utfalla. Sådana medel är synnerligen beständiga även vid högt alkaliska pH värden. Genom sina speciella dissociationsegenskaper, vilka åskådliggöres av den sigmoidformade kurvan i ett pM-pH dia- gram, ger dessa medel dock vid önskan en reglerad avgivning av metall- joner vid ett pH, vid vilket nästan alla bakterier antages kunna växa. En sådan strukturenhet som vid önskan ger díssociation vid det pH som är lämpligast för bakteriers lívsduglighet, och som lätt accepteras in i bakteriernas inre cellstruktur utgör en unik upptäckt. På grund av sina organiska ligander blir metallkomplexen enligt uppfinningen speciellt beständiga mot yttre organiska grupper som finnes närvarande i bakteríeceller eller i omgivningen.
De antimikrobiella komplexen enligt föreliggande uppfinning är därför att särskilja från andra meufllkmmflex, i vilka metall- kaüoner kemplexbundits med organiska ligander, såsom etylendiamin- tetraättiksyra (EDTA), dietylentriaminpentaättiksyra (DTPA), andra aminosyror eller liknande, vilka har en relativt hög beständighet eller kemisk stabilitet, och som icke ger en reglerad avgivning av toxisk metalljon eller har dissociationsegenskaper som åskådlig- göres av en sígmoidkurva i ett pM-pH diagram. På grund av deras stabilitet och kemiska beständighet kommer snarare kända metall- komplex att díssocieras i en mindre utsträckning och relativt linjärt över det normala fysiologiska pH-området.
Vidare tillhandahållas genom uppfinningen ett nntimíkrobíellt metallkomplcx som är vattenlöslígt i höga halter pá grund av sin joniska karaktär och ändå förblir i beständíg form. Denna löslig- het i vatten eller i neutralt, surt eller alkaliskt medium möjliggör 10 15 20 25 30 35 40 7709143~7 framställning av koncentrat, som efter önskan kan avge metalljon i en fysiologisk pH-omgivning. Sådana löslíghetsegenskaper är att skilja från de tidigare kända, relativt olösliga metallföreningarna, i vilka utnyttjas metallkatjon-anjonkomponenter och som är väsent- ligen olösliga i vattenhaltígt medium, eller sådana metallkomplex, som ehuru de är lösliga, binder metalljonen i ett sådant komplex- tillstånd att den endast delvis dissocieras och därför knappast är tillgänglig för toxisk verkan.
I en för närvarande föredragen utföringsform innefattarlmpfhv ningen användning av ett monometallkomplex av en flervärd metall och en polyfunktionell organisk lígand i ett förhållande av 1:1 mellan metall och ligand, varvid komplexet har dissociationsegenskaper som åskádliggöres av en sigmoidformad kurva i ett pM-pH diagram. Ett specifikt exempel på metallkomplex utgöres av dialkali monokoppar(II)- citrat, såsom dinatrium-, díkalium~ eller dilitíummonokoppar(lI)- citrat. Dessa dialkali monokoppar(II)citrater har en díssociations- förmåga som áskådliggöres av en sígmoídkurva, vari de två riktningar- na hos kurvan möts vid en punkt inom pH området från cirka 7 till 9. Det har visat sig, att dessa monokoppar(II)komplex i basiska medium med pH av storleksordningen cirka 9 till cirka 12 är mycket beständiga, dvs. har en effektiv stabilitet konstant Keff av stor- leksordningen från cirka 1012 till cirka 1013. Keff för dessa mono- koppar(II)citrat komplex vid ett pH av cirka 7-8 är dock av stor- lekeerdningen cirka 105 till cirka 108. vid eller omkring ett pH av cirka 7-8 är sålunda den effektiva stabilítetskonstanten hos monokoppar(II)citratkomplexet avsevärt lägre (tusen till flera hundratusen gånger lägre), och en väsentlig koncentration av fri CuZ+ finnes tillgänglig för toxisk eller stabiliserande aktivitet.
Exempelvis är cirka 10% av kopparn i komplexet i joniserat tillstånd vid eller omkring pH 7, medan cirka 0,1% av kopparn är joniserad vid eller omkring pH 9. Detta skulle icke vara fallet för ett EDTA- eller polyaminkomplex av en flervärd metall såsom koppar, eftersom' dess stabílítetskonstant (1014 till 1016) endast i ringa grad kommer att variera inom det normala pH-området av 7 till 9. Sådana EDTA- komplex uppvisar verkligen en pH-inverkan på stabilitetskonstanten, men den åskådliggöres av en jämn monoton kurva och uppnår en be- gränsande effekt på protonframkallad díssociation vid pH-värden från cirka 7 till cirka 9, och ger endast från cirka 0,001% joni- serade enheter vid eller omkring pH 7 till så litet som 0,00001% joniserade enheter vid eller omkring pH 9. Det inses, att de sta- (A) 0% C, o I o\_ / \ /Hzo ï-cnz- c -0-cu - / en d 0 z -- CC *O un 0% /0\ 7/1120 . Q “Kao yc- CHZ - c - 0/ a' åfl C::O i o_ Från betraktelser av den fria energin synes (A)-formen ut- göra den föredragna. En enstaka proton som införes i den komplexa struktur som åskàdlíggöres av antingen formen av (A) eller (B) för- hindrar bildningen av stabila 5-eller 6 lediga koordínatringar. Med 5 införandet av en proton kan endast 7~lediga ringar införas genom koordination av uceüwets elektrondonator, och sådana 7-lediga ringar är obeständiga. Därför dissocíeras den komplexa molekylen och fri- gör metalljonen till dess toxiska eller stabílserande verkningar.
I jämförelse med detta erfordrar metallkomplex av EDTA eller andra 10 polyaminer fyra eller flera protoner och följaktligen en högre surhetsgrad för att dissociera komplexet, och detta är orsaken till den ringa pH-effekt som sådana komplex uppvisar i ett pM-pH diagram.
I Strukturformerna (A) och (B) kan mera allmänt äskädliggöras av av följande modellerna: Modell A efiw<ß~>1=k « a: /x 10 20 25 30 35 7709145-7 bíliserande eller antimikrobiella komplexen kommer att vara verk- samma över ett pH-område från cirka 3 till cirka 12. Over pH cirka 12 har komplexen en benägenhet att förstöras av det alkaliska mediet och utfalla därifrån som hydratiserade metalloxider. Under pH cirka cirka 3 till cirka 6, medför obeständigheten hos metall- i lösning, vilket kommer att på- 6, dvs. komplexet en hög halt av fri Cuz+ verka biostabiliteten och andra stabiliserande funktioner, såsom angivits i det föregående. Inom mellanområdet från cirka 7 till cirka 9 är den reglerade avgivningen mest verksam. Sålunda ger dessa komplex en reglerad avgivning av metalljon i en mängd av cirka 10 till cirka 0,1% av en komplexbunden metall i pH-området från cirka 7 till 9 och denna metalljon finnes då tillgänglig för koordinerande, antimikrobiella och stabiliserande verkningar.
I enlighet med föreliggande beskrivning och den för närvarande föredragna utföringsformen framgår det, att andra metallkomplex av polyfunktionella organiska ligander faller under uppfinningen när de uppvisar dissociationsegenskaper som kännetecknas av en sigmoid- kurva i ett vanligt pM-pH diagram. Exempelvis kan pá basis av komp- lexen av monometal1-polyfunktíonell organisk ligand enligt uppfin- ningen användas andra metalljoner av envärd eller flervärd typ, speciellt då tvàvärda och flervärda katjoner, såsom zink, nickel, krom, vísmut, kvicksilver, silver, kobolt och andra liknande metall- eller tungmetallkatjoner. Komplexen av tyngre metaller anses mera toxiska än dem av de lättare metallerna. Andra polyfunktionella organiska ligander kan användas i stället för den citronsyra som specifikt exemplifierats som en föredragen utföringsform av upp- finningen. Cítratföreningarna ger dock en föredragen buffrande verkan vid ett pH av cirka 8,5, vilket utgör en ytterligare fördel hos fluider för metallbearbetning som stabiliserats med sådana metallkomplex. Bland andra polyfunktionella ligander innefattas den större grupp av alfa- eller beta-hydroxi_polykarbonsyror, till gilken grupp citronsyra hör. Enligt uppfinningen kan andra funktionella sub- stituenter utgöras av alfa- eller beta-amino, sulfhydro eller fos- finol i molekylen hos de enligt uppfinningen använda metallkomplexen, varvid liknande resultat uppnås. Ur formelsynpunkt för metallkomp- lexen svarar alhümm monometallkomplexet av koppar och citronsyra mot en komplexformel som áskàdliggöres av endera av strukturformler- na (A) och (B). , ..._..._..-~__._-____.___. fläifif 10 15 20 ZS 7709145-7 modell B f-'Z (R) _X:M (R) I dessa modeller betecknar de heldragna linjesegmenten en kemisk bindning mellan element i strukturupphyggnadcn hos molekylen, X,Y och Z betecknar elektronparsdonatorer, (R) betecknar någon elementär eller molekylär enhet eller grupp, och M betecknar en metall, samt vari protonaffiníteten hos X är högre än den hos Z, Y eller R. Det framgår därför, att andra Lewis-basprotonpar och andra metalljoner kan i dessa strukturmodeller ersätta syre, två- värd koppar eller till och med kolatomerna under bildning av en molekylmodell som på liknande sätt kommer att dissocíeras vid in- förande av en proton, eller enheter som uppträder på liknande sätt, vilket yttrar sig i den sigmoidformade kurvan i ett pM-pH diagram.
Molekylmodellerna utgör sålunda alternativa uttryck för de stabi- liserande medlen enligt uppfinningen.
Uppfinningen och dess olika utföringsformer och fördelar åskåd- liggöres närmare av de följande exemplen, den detaljerade beskriv- ningen och ritningen, vilka visar framställningen av komplexen och deras aktivitet.
FRAMSTÄLLNING AV KOMPLEX A. Dilitíummonokoppar(lI)citrat 10 millimol litiumcitrat löstes i 10 ml vatten, och till denna lös- ning sattes 10 millimol koppar(II)klorid (CuCl2'2H2O) portíonsvis under omrörning, varvid en djupblå lösning bildades. Donna neutra- liserades till ett pH av cirka 7 med l0 millimol lítiumhydroxíd (LiOH'H,O). När denna lösning indrivits till torrhet erhölls en djupblå: halvkristallin fast produkt. Denna fasta produkt maldes till ett fint pulver, och lítiumkloriden extraherades 5 gånger med S0 ml torr metanol vid 35°C. Den återstående blåa, fasta produkten evakuerades för avlägsnande av metanol och torkades. Ett försök gjordes att kristallísora saltet från system av vatten och organiskt lösningsmedel, men den erhållna fasta produkten var mikrokristallin till amorf, troligen beroende på saltets extremt hygroskeplska natur och den höga negativa laddningen pâ den joníseradc molekylen. Följande formel föreslas för komplexet 1:1 av koppar och citrat,grundad pa 10 15 20 7709143-7 10 besiämning av strukturen och de i det följande beskrivna analyserri. 0 -XILO Li CuC H 7 ¿ ¿ 6 4 Beroende på hydratiseringsgraden kan de följande formelvikterna (F.w.) och motsvarande procentuella kopparhalter föreslas: Li2CuC6H407'XHZ0 F.W. ;fiS.51 för X=O, % Cu = 23.93 P.W. 281.51 för X=1, % Cu = 22.41 F.W. 301.54 för X=2, % Cu = 21.07 F.W. 319.56 för X=3, % Cu = 19.88 Den påvisade kopparhalten hos olika torkade prov av det fasta komplexet varierade fràn 20 till 23 %. Föreningen (fast komplex 1:1) var ytterst löslig i vatten. En lösning med styrka upp till Z molar kunde mycket lätt framställas. Upp till pH 11,5 förelåg ingen in- verkan på föreningens löslíghet i vatten. över detta pH sönderföll komplexet till en grönaktígt brun fällning, troligen hydratiserade kopparoxider. Det fasta komplexet 1:1 kan användas som stabiliserings- medel med eller utan avlägsnande av litíumklorid som bildats vid framställning.
B. Dinatriumkoppar(lI)citrat (ll Ekvimolüra lösningar av kopparklorid och nntriumcitrat sattes till vatten på samma sätt som i A ovan, varvid erhölls en djupblà lösning med ett pH av cirka 5. Ett prov om 50 ml av denna lösning satsades i en separertratt, varefter en lika stor volym vattenfri mxtd tillsattes och tratten skakades för omblandning. När det hela fått stå hade ett tvâfassystem erhållits, där en blü vätskefas förelåg vid trattens botten i en minskad volym av cirka 25 ml, medan över- skiktet [cirka 75 ml) var något grumligt och färglöst, medan det hade varit kristallklart före skakníngen. Den blåa vätskan, vilken var oljig och viskös, avtappades från tratten och nppsamlades i en andra separertratt, medan den grumliga överfasen placerades i en bägare och índrevs till torrhet över vattenbad. En mängd av cirka ZS ml vattenfri aceton sattes till den andra separertratten, varvid uppkom en nästan ögonblicklig bildning av en plastliknande massa 1 trattens botten, i motsats till den oljign vätska som där hade 10 20 25 H 7709143-7 förelegat. Uverfasen från den plastíska massan satsades i en andra bägare och betecknades som överfas 2. En tillsats av destillerat vatten till den plastliknande massan resulterade i en omedelbar återupplösning av materialet. Den totala volymen av den återupp- lösta substansen inställdes till 25 ml, varvid åter bildades en vískös, oljig vätska. Efter indrivning till torrhet av överfasen 1 visade mikroskopisk undersökning av den torra återstoden närvaron av tydliga och stora mängder av natriumkloridkristaller. indrivning av överfasen 2 gav en mycket finfördelad, pulverformig återstod, vilken ínnhöll ett litet antal tydliga natriumkloridkristaller. Ana- lys av den Z gånger extraherade, blåa och oljiga lösningen med av- seende på kopparhalten visade att lösningen innehöll cirka 125 mg koppar per ml, så att den därigenom utgjorde ett koncentrat av metnllkomplexet, vilket ursprungligen hade innehüllit 25 mg per ml.
Den stora minskningen av mängden natríumklorid i överfasen 2 visade att huvuddelen av den förorenande salthiprodukten hade avlägsnats.
En portion av koncentratet fick indunstas, varvid ett tydligt kris- tallint material erhölls. (2) Förfarandet i föregående stycke 1 upprepades, varvid dock pH hos den först bildade blåa lösningen inställdes från cirka pH 5 till cirka pH 7 med KOH-lösning för att neutralisera bildad HCl. erhölls ett koncentrat av metallkomplexet, vilket vid indrivning gav ett Iydligt Efter extraktion och indrivning på samma sätt som ovan kristallint material. (3) Ekvimelära mängder av kopparsulfat och natríumcítrat på samma sätt som i stycke 1 kombinerades, varefter pH inställdes till cirka 7 med NaHO. Extraktion och indrivning av den erhållna bla lösningen på samma sätt som ovan gav ett amorft pulver, vilket icke hade någon synlig kristallin struktur.
Den följande formeln föreslas för det dinntriumkoppar(II)citrat som framställts enligt ovanstående stycken 1-3, grundad på struktur- bestämning och analyser som beskrives i det följande: Na CuC H O 'XH O Z 6 2 7 2 C. hinatriummonozinkcitrat Med användning av det följande beståndsdelarna framställes en komplex zinkstahilisator, analog med kopparkomploxet enligt B i det föregående: 10 20 110914:-vi _ .Z 50 ml. kallt vatten 29.4 g. trinatriumcitratdihydrat I3.6 g. zinkklorid (ZnCl2) koncentrerad HCl Na0H~pastiller Zinkkloriden maldes till fina partiklar medelst mortel och pistill, samt löstes sedan i vattnet, varefter pH ínställdes till mellan 0,5 och 1,0 med HCl. Natríumcitratet tillsattes långsamt under tillsats av HCl för att hålla pH under 1,0. När allt material upp- lösts, neutraliserades lösningen långsamt med Naöfl-pastiller. Det material som återstod i lösning vid pH 7,2 dekanterades, ínställdes till pH 8,5-9,0, samt extraherades sedan med en dubbel volym av en lösning 50:50 av metanol och aceton. Materialet uppsamlades i Buchner- tratt med användning av Whatman filterpapper nummer 42. Alternativt kan lösningen vakuumtorkas vid 70°C.
D. Dinatriummononickelcítrat En níckelkomplexstabilistor framställdes med följande be- ståndsdelar: 40 ml kallt vatten 38.4 g vattenfri citronsyra 47.5 g nickelkloríd (NiCl2), finmalen NaOH-flingor Citronsyran löstes i vattnet, och nickelsaltet tillsattes långsamt under konstant övervakning av pH. När allt material var i lösning, tillsattes NaOH-flingor långsamt (för att minimera värme- utvecklingen) för inställande av pfl till mellan 4,0 och 5,0. Ut- bytet var cirka 100 ml, innehållande cirka 117 mg per ml Ni2+.
E. Dinatriummonokvicksilvercitrat En kvicksilverkomplexstabílisator framställdes med användning av följande beståndsdelar: 40 ml vatten 2,2 g kvicksilveroxid (HgO) 1,9 g vattenfri citronsyra NaOH-pastiller Citronsyran löstes i vatten, och lösningen värmdes till högst SUOC. Hg0 tillsattes långsamt under kraftig omrörning, och fick ll) 15 7709143~7 ia reagera talls lösningen var klar. pH ínstäildes med NaOH-pastiller till 8,5~9,0, varvid säkerställdes att temperaturen icke översteg SUOC. Materialet kan kristalliseras medelst endera av de metoder som beskrivits för zínkkomplexet enligt C ovan.
BESTÄMNING AV METALLKOMPLEXENS DISSOCIATION Dissociationsförmågan hos det kopparcitratkomplex 1:1 som framställts medelst de ovanstående förfarandena bestämdes över ett pH~omrâde från 3 till 12 med användning av en för koppar(ll)jon specifik elektrodipríon Copper(II) Specific Electrodë . Prov om 50 ml lösning av kopparcitratkomplex 1:! (U,0068 molar) inställdes till pH 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 och 12, varvid halten av fri kopparjon därefter bestämdes med användning av den kopparjonspeci~ fika elektroden. De följande värdena för halten av fria kopparjoner i de angivna pH~värdena erhölls, och de negativa logaritmerna av kopparjonhalterna bestämdes. pH CuZ+ pM 3 3,2 x 10"3 2,495 4 9,0 x 10'4 3,046 s 2,5 x 1o'4 3,002 0 5,3 X 10"5 4,270 7 1,0 x 10'5 5,000 s s,0 x 10'8 7,097 9 s,s x 10'12 11,055 10 9,0 x 10'13 12,010 11 3,3 x 10"13 12,482 12 1,34 x 10'13 12,s72 Från tabellens data har en pM-pH~kurva uppgjorts för att Visa beroende mellan halten av fri Cu2+-jon och pH-värdet, såsom visas í ritningen. Rítningen utgör ett diagram (heldragen linje) i ett rätvinklígt koordinatsystem över den negativa logaritmen för metall- jonkoncentrntionen (pH) mot den negativa logarítmen för vätejonkon~ centrationen (pH) i de punkter som angivits i ovanstående tabell.
Detta diagram utgör en sigmoidformad kurva, som visar den proton- framkallade dissociatíonsegenskapen hos metallkomplexet. Vid pH~ omradet cirka 9-12 är komplexet mycket bestöndigt och halten av fri Cu*+ är lag. Vid ett pH av cirka 7 är komplexet relativt ohestündigt och dissoclationen till fri Cu2+ är avsevärd, vilket möjliggör en stabiliserande verkan. Inom omradet mellan cirka 7 och cirka 9 är 01 10 15 30 b! '.,1 77o914z-7 '_ ,, Cu¿+ tillgänglig för reglerad avgivning, och fran cirka 10 till cirka 0,1% dissociation av Gul* från komplexet inträffar. Detta oväntade uppträdande hos dissociationen gentemot pH-värdet gör komplexen synnerligen verksamma som antimikrobiella eller stabi- liserande medel till kompositioner för bearbetning av metall.
För jämförelse angíves i ritningen med streckad linje en kurva för ett Cu-EDTA komplex, såsom angivits av A. Ringbom: "Complexation in Analytical Chemistry", J. Wiley & Sons, N.Y., 1963, sid. 360. Det framgår att inverkan av pH på pH-EDTA komplex âskådliggöres av en jämn, monoton kurva som uppnår en begränsande effekt av protonframkallad dissociation vid pH cirka 7-9, varigenom endast erhålles exempelvis cirka 0,001-0,00U01% jonlserade enheter.
Komplex med mängdförhållandet en metallzen citrat har före- slagit föreligga i utspädda lösningar enligt en publikation av M. ßobtelsky och J. Jordan, J. Amer. Chem. Soc.,volym 67 (1945), sid 1824. Ingen har dock angivit de anmärkningsvärda antimíkrobiella eller emulsionsstabiliserande aktiviteterna hos dessa derivat eller deras förmåga att bilda koordinativa strukturer med emulgerade droppar.
Vidare har även ytterligare unika egenskaper upptäckts hos sådana komplex i fluider för metallbearbetning, såsom här angives i detalj.
Pasta metallkomplex av dialkalimonokoppartll)citrat har även framställts, och sådana fasta former är synnerligen oväntade. Det har även varit möjligt att framställa lösningar av sådana metall- komplex i höga koncentrationer. Typen av sådana komplex har defini- tivt fastställts med användning av analytiska kriterier, nämligen (1) den molförhållandemctod_ som angivits av Yoe och Jones (J.H. ïoe och A.L. Jones: Ind. Eng. Chem. Anal., Edition 16, 111, 1944); (Z) metoden med kontinuerlig variation, hänförd till Job och fierad av Vosburg och Cooper (W.C. Voshurg och G.R. Cooper: J. Am.
Chcm.Cos., 63, 437, 1941); (3) komplexbildníngens beroende av pH, och (1) bestämning av den skenbara stabilitetkonstanten hos komplexet.
Spektrofotometríska undersökningar, innefattande synlig och ultra- violett spektroskopi, pH-bestämningar, och även infrarödspektro- skopiska mätningar har använts som ett ytterligare medel för bekräf- modi- tande av pavisandet av bildningen av och den molekylära sammansatt- 1 ningen hos kopparllI)citratkomplexet 1:1.
De kopparkomplex 1:1 som här användes som antimikrobiella eller stabiliserande medel är starkt lösliga, vilket indikerar att sådana komplex är av jonisk natur. Detta undersrödcs ytterligare av den observntionen, att det färgade lösningsbandet för komplexet mig- in 10 7709143-7 ° v 1 s rcrut mot anoden (positiva elektroden] i elektroforetísku undersök- ningar. Synliga och ultravioletta spektra uppvisar bildning av en förening 1:1. Totalrenktíonen för komplexbildníngen av strukturfer- moln B synes vara följande: o (1) cuz* + "ooc _ ,~~0\::/' _ + )c(c1-12coo 12 -jfjjj cu åficnzcoo 12 + n no ç \O/ (z) n* + on' :ç-:zri H20 (bas) Kqbs - L.In-_Ci_t__t_=.1.t_f_2_-É- lfu- f¿ Qítratšï ._ r- ,. _ -21 »ff = tums» mot” ~ f. z+- -.. s» gn1_j ¶ntrat J T stället för att endast grupperna C00- komplexbíndes, joni- seras sålunda alkoholen OH och ingår í koordinationen. Detta bildar en stabil 5-ledig och troligen 6-ledig ring. Sålunda går reaktionen år höger (stabiliseras) av OH' (bas), eftersom produkten H+ då avlägsnas allt eftersom reaktionen fortskrider. Detta resulterar i en mycket hög effektiv stabilitetkonstant Keff. Värdet på Keff för en sådan reaktion är pH-beroende, men även beroende av den absoluta genom följande relationer: stahilitetskonstanten, Kabs K C r f = t,1:.z_1.t_=.i__“__. 7 _ - ~ - LCu“+_| LCítraty-J Kqhl - l §i¿¿nt:lmÜlfl_ i ' '--. 31-' LL ll filt J , + knhs: _ kefl Ü' ._ 10 15 VÄ 'Jl JU .7709145-7 lö Ü0t här Vïåfll Slå ätt Kahg för komplexet l:i har ett konstant värde is av cirka 10 (ett starkt komplex) över ett pH område av cirka 9-12.
Det skenbara värdet hos Kabs faller starkt vid pH 7 till 9, och vid pH värden under cirka 7 föreligger en ytterligare sänkning, vilket indikerar att komploxet existerar i bestämda halter även vid pH 3-7, Ett annat väsentligt drag hos komplexen enligt uppfinningen antages verka för att möjliggöra deras funktion som mycket verk- samma baktericlder. Detta kan exemplifieras när bakterier odlas i ett medium med pH av exempelvis cirka 9 till cirka ll och där ett dia1kalimonokoppar(II)citratkomplex tillföras. Som angivits i det föregående, gör den alkaliska pH miljön monokoppar(II)citratkomlexet mycket stabilt. Det antages att den fria kopparjonen på grund av dess omedelbara bindning till cellytan icke alls skulle förväntas över- gå genom cellmembranet, eller i varje fall icke så lätt som komplex- formen. Å andra sidan övergår komplexet lätt genom cellmembranet, vilket troligen beror på (1) dess organiska natur, vilken skulle kunna tjäna som ett metaboliskt substrat, av vilket bakterietíllväxt eller förökning är beroende, eller (2) den lâgladdade dianjoniska densiteten hos komplexet, vilket underlättar permeabilitet genom den bakteriella cellväggen. Efter transport genom cellmembranet kan det förväntas att komplexet skulle nnderkastas en pH-miljö av storleksordningen cirka 7. Det speciella komplexet ärcfirRh'efterihær- gången mycket obeständigt och labilt, så att därför kopparjonen i stor mängd och snabbt frigöres för denaturering av cellproteín eller annan metabolisk påverkan av de intracellulära biokemiska reaktio- nerna, så att cellen dödas. I motsats till detta gäller, att när andra kända komplex under sådana betingelser kan överföras är dessa kända komplex relativt beständiga och kinetiskt inerta, och kommer icke att vara verksamma, eftersom kopparn är alltför starkt bunden för att vara starkt toxisk även vid det intracellulära pH-värdet av cirka 7.
Metallkomplexen enligt föreliggande uppfinning har synnerligen unika antimikrobiella egenskaper i jämförelse med tidigare kända föreningar. Exempelvis är bildning av tungmotallsaltcr av karbon- syror synnerligen vanlig. Med undantag för salter av syror med lag molvikl är dessa dock vanligen olösliga i vatten. Detta illustreras av det dikopparllllcitrat som finnes angivet i litteraturen, (Cu,citrat)? en starkt bdsisk lösning av natriumcitrat med Cu2+, Dikopparillicit- ratet (ett förhallande av 2 kopparatomer till l citratjon) utfallcr 5H,O. Denna förening framställes genom värmning av in 10 20 17 77091457 nr lösningen. Detta dikoppar(lI)citrat har följande egenskaper: (Il olöslighet i vatten. Med en total ncttoladdning hos föreningen 'Y _ av 0, 2Cu"+ och citrat4 , är reaktionen följande Z+ 2Cu 3- + Citrat Cuzcitrat + H* och går till fullständighet genom reaktionen av produkten H+ med OH- i basiskt medium; (2)ljusgrön färg i fast form, och (3) elemen- taranalys som bekräftar förhållandet 2Cu till 1 citrat. Olöslig- heten hos dikoppar(II)citratet har även begränsat effektiviteten hos denna förening som baktericíd, och ehuru tidigare föreslagits i farmakologiska tillämpningar, har dess användning varit begränsad.
ANTIMIKROBIELL AKTIVITET De följande experimenten genomfördes för att visa den biocida verkan hos dinatriummonokoppar(II)citratet enligt uppfinningen i jämförelse med de tidigare kända dikoppar(II)citratet. De följande materialen, anordningarna och processerna användes.
Material 1. Tre representativa testorganismer valdes för provningen: a. Staphylococcus aureus, betecknad SA, ATCC nr 12600 b. Aerobacter aerogenes, betecknad AA ATCC nr 13048 c. Pseudomonas aerugínosa, betecknad PA ATCC nr 10145 Med ATCC avses American Type Culture Collection. 2. Tryptikas-sojamedium, Difco, berett på föreskrivet sätt genom upplösning i varmt vatten och autoklavering, kan underhålla en lämplig tillväxt hos testorganismerna. 3. Machaglan Turbidity Standards för uppskattning av baktcrietill- växt i mediet. 4. Milliporhakteriefiltersystem för bestämning av bakteriernas livs- duglíghet och räkning av livsdugliga organismer. 5. Dinutríummonokoppar(lllcitrat, Na,CuCÜH¿07-xU,O,molvikt 297, L ' I u fast, framställd pa äüï som beskrivits i det föregående, betecknat 71709143-27 _ 18 MCC 6. Díkoppar(II)citrat, Cu2C6H407'2,5HZ0 molvíkt 360, fast, fram- ställt enligt angivclser i National Formulary, betecknat DCC. -7. Coleman Jr. spectrofotometer för bestämning av grumlighct, var- vid OD betecknar den optiska densítetcn, och 05 angiver att inst- rumentets skala överskreds på grund av grumlighet. 8. Sterila odlingsrör av standardtyp med skruvlock. 9; Luftbadsínkubator, SSOC.
Tre provrör, innehållande 1,0 ml odlíngslösning iordning- ställdes för varje provad organism, så att totalt 9 rör erhölls.
Varje rörgrupp om 3 inympades med cirka 106 organismer per ml från en stamodlíng. Odlíngsmedíernas pH var cirka 7. Vidare bereddes två nollprov för spektrofotometern. MCC och DCC sattes till ett rör i varje grupp till att ge en kopparhalt av 0,5 mg per ml.
Schematískt åskådlíggöres sammansättníngarna av följande tabell: Tabell 1 rör lösn. S.A. P.A. A.A. MCC DCC SA 1 5 ml 0,05 ml -- -- 11,7 mg SA 2 S ml 0,05 ml -- -- 0 7,1 mg SA 3 S ml 0,05 ml -- -- 0 0 PA 1 S ml -- ' 0,07 ml -- 11,7 mg 0 PA Z 5 ml -- 0,07 ml -- 0 7,1 mg PA 5 5 ml -- 0,07 ml -- 0 AA 1 5 ml -- ~- 0,09 ml 11,7 mg 0 AA 2 5 ml -- -- 0,09 ml 0 _ 7,1 mg AA 3 S ml -- ~- f 0,09 ml_ 0 0 Noll- prov 1 5 ml 0 0 0 11,7 mg 7,1 mg Noll- prov 2 S ml 0 0 0 0 7,1 mg Efter en omedelbar räkning och prov av llvsduglighet till- " . ._ .. . . _ Ü o slots snmtllgn ror lost och 1nkuberadcs under 48 tlmmar vld a5 C, varefter provníngurna upprepndes. Resultaten framgår av följande tabell Z. . m... ~-¿'...u~xfiiazuh'~i~fßn ~ 'wåra-hållna - 7709143-7 íz íz Q o W ä íz O 0 N .äfsfå <\2 <\z o o W ¶ <\2 ¶ <\z Q Q _ >o»a~Ho: ozsofi wfiwâma: Sve? mo S wïïwflffl Ei; om. m ä.. u a ß ø 0 oøfixoøw mMHms¶w>fiH @oFxo.w^ wo W @o_ mflHw:ww>fiH @o~x_._ cm. M 44 o Hfihopw oFx~._ nu om. W c Hfihmpm ofixw. P om. _ << 9 o , .v 1 W øâäm wfiwämâfi ÛEKQAA .m mo .m Qcca; wfiwamäfl øïš; mm. m E øâäo wflmäw>ï øosef wo @@:s.~ wflwaæåfi giva; mm. N á . , o Skam 02mm; 8 å. mossa mmwašfi.. øïš; 3. _ E ._ 00:58 wfimäwäfl QEäMA mo mossa wïwššä.. niäa ä. m ä wošäv wflwavwâfi QSäAA wo massa wfiwêš: mïšfim 3. ~ ä.
O Såå mšëfiw 8 å. .M nâëø wfiwëmä; nïšá mfl. _ ä muwwfln wcwwwflfifiw ~E\Hø~cm mo . h muumfia mn mad: wnflpmfififiw Hs\~fi-:w ßo @@» . nn m ”do mm wcflcmp mcwmcflfimo uwmmmpso _ nxmh w«> Hwucm wcmmcfififio vv; u wfi>Hmu:m _ hmEEMu æfi hmuwm uunßfivïofuø >o»&muu:wfiHw:wm>MH :mo «mwc~:zmw amg» pmpfizwom N Hfluswß UI 15 71to914s-17 _ 20 De fnmüagda provningsresultaten visar klart att NCC har en markant biocid aktivitet mot samtliga testorganísmer. Speciellt är att märka minskningen av antalet livsdugliga organismer vid den omedelbara provningen cirka 5 minuter efter tillsatsen av MCC. Det framgår lika klart att DCC uppvisar ringa om ens någon biecid akti- vitet, ehuru en mycket ringa påverkan av Staphylococcus aureus kunde noteras efter 48 timmars inkubering.
Dessa provningur visar även att MCC är fullständigt löslig i vattenlösningar och följaktligen lätt upplöstes i odlingsvätskan. Å andra sidan är DCC olöslig i vattenhaltigt medium och bildar en grumlig suspension, vilken fullständigt sedimenterar inom några minuter. Före avläsningarna av den optiska densiteten fick därför de rör som innehöll DCC sedimentera tills ett konstant värde erhölls, vilket indikerar att den uppmätta grumligheten i själva verket här- rörde från bakteriepartiklar. Ehuru grumlíghetsprovet kvantitativt är relativt noggrant, ger det ingen indikation om organismernas verkliga livsduglighet. Det var därför nödvändigt att använda en biologisk undersökningsmetod fastställande av livsdugligheten, lik- som även för att bekräfta de utförda räkningarna av livsdugliga organismer.
Förutom det ovan visade har den antimikrobiella aktiviteten hos dia1ka1imonokoppar(II)citraterna fastställts genom deras toxiska och tillväxtinhiberande verkan mot de följande mikroorganismerna i medier av oljeemulsioner, använda som kylmedel i olika maskinbear- betningsprocesser, där pH hos kylbaden och"vät§«nna var av stor- leksordningen från cirka 9 till 10. Sådana kylmedelskompositioner finnes beskrivna i den amerikanska patentskriften 3 244 630 och i "American Society of Tool Engineers - Tool Engineer's Handbook", upplaga 1, 1955, sid 357 och följande.
Aerobacter aerogenes Aspergillus niger Bacteroides Bacillus subtilis Candida albicans Citrobacter Enterobacter cerratia Enterobacter cloacne Escherichia coli « -ç-u-w-...mu- a... 10 15 20 PJ Uw 50 21 7709143-7 Klebsíella-Aerobacter Neisseria-catarrhalís Proteus (Providence Group) Proteus mirabilis Proteus morgani Proteus rettgeri Proteus vulgaris Pseudomonas aerugínosa Pseudomonas fluorescens Salmonella species Staphylococcus albus .
Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermídis Streptococcus fecalís Streptococcus viridans Den ovannämnda effektiviteten hos den antimíkrobiella aktívi~ teten fastställdes i industriella kylvätskor, vilka de angivna Det är att märka, att även míkroorganísmerna visade sig tillväxa. ätskorna skall vid de höga pH-värden som erfordras för att kylv verka, är dialkalímonokoppar(Il)citraterna Det är vidare ekempelvís att märka, att aproximativt 100 gånger mera fri koppar göres tillgänglig vid pH 8,5 än vid pH 9,5, vilket framgår av dissocíationskurvan i den medföljande ritningen. På lik- nande sätt gäller, att när pH minskar under 8,5 frigöres ytterligare avsewht ston1nfingder av toxisk kopparjon. Sådana provningar visar använd- barheten hos de antimíkrobiella medlen enligt uppfinningen. Vidare har även industriella kylbad övervakats över tider av flera månader, och det har fastställts att det antímíkrobiella medlet enligt upp- finningen är verksamt över om kan hänföras till den reglerade avgivníngen av kopparjon flera veckor utan någon aktivítetsminsk- ning s när så behöves i kylbaden.
Som angivits i det föregående, kan metallkopl Antimikrobiella verkningar kan er- v endera formen. Vidare exen användas som vattenlösníng eller i fast form. hållas vid tillsats av en verksam mängd a är det icke nödvändigt att avlägsna andra biproduktsalter fran det framställda komplexen för att verkan skall uppnas. Det är dock helt överraskande möjligt att avlägsna biproduktvatten och salt, så som beskrivits i exemplen, under bildning av fasta koncentrat av komp- lex. Detta uppnar ett flertal syftemäl, så att exempelvis förore- anmärkníngsvärt effektiva. 77 Û 91 4 3- 7 22 u _ nande material avlägsnas, som kan vara olämpligt vid användningen av komplexet i praktiska tillämpningar, där överdrivna salthalter eller korrosionsproblem kan uppkomma, och möjliggör framställning av mera starkt koncentrerade och aktiva komponentlösningar som möjliggör en minskning av lagringsvolymen, något som innebär en avsevärd fördel i industriella tillämpningar, varigenom transport- och lagringskostnader minskas. Även för andra antiseptiska, sane- rande, míkrobícida, bakterícida, sporidida, virucida eller desin- ficerande användningar kan det vara lämpligt att använda ett så rent komplexpreparat som möjligt.
Andra modifikationer och utföringsformer av föreliggande upp- finníng framgår av beskrivningen, exemplen och de föredragna ut- iföríngsformerna utan att gå utanför ramen för patentkraven.

Claims (11)

22) 7709143f-7 Eatentkrav
1. Användning av ett komplex av en tungmetalljon och en poly- funktionell, organisk ligand í ett förhållande av 1:1 mellan me- talljon och ligand för bekämpning av mikroorganismer i ett me- dium, varvid liganden utgöres av en a- eller B-hydroxi-, en a- eller B-amino; en sulfhydryl- eller en fosfinolpolykarbonsyra, och komplexet har av protoner i vattenlösníng ástadkomna disso- ciationsegenskaper som àskàdliggöres av en sigmoídformad kurva i ett rätvinkligt koordinatsystem av den negativa logaritmen för metalljonkoncentrationen mot den negativa logaritmen för vä- tejonkoncentratíonen, så att dess dissociationsegenskaper åstad- kommer en reglerad avgivning av metalljoner vid ett pH-värde, vid vilket mikroorganismerna är livsdugliga.
2. Användning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att tungmetalljonerna utgöres av zink, nickel, krom, vismut, kvicksilver, silver, koppar och/eller kobolt.
3. Användning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att mediet har ett pH av storleksordningen från ca 3 till ca 12.
4. Användning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att pH-värdet ligger inom området från ca 4 till ca 9.
5. Användning enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pH-värdet ligger inom det alkaliska omradet.
6. Användning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att pH-värdet ligger inom det alkaliska området från ca 9 till ca 12.
7. Användning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att komplexet utgöres av ett dialkalímetall-monometall~ kelat av en a-hydroxipolykarbonsyra.
8. Användning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att kelatet utgöres av dialkalimeta1l-monokoppar(II)- citrat.
9. Användning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att kelatet föreligger i blandning med vatten.
10. Användning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att kelatet föreligger i fast form.
11. Användning enligt något av krav 8-10, k ä n n e t e c k - n a d därav, att medíets pH ligger inom området från ca 7 till ca 9, och att ca 10 till ca 0,1 % av kopparjonen i komplcxet frigöres inom detta omrâde.
SE7709143A 1977-08-12 1977-08-12 Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium SE441490B (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7709143A SE441490B (sv) 1977-08-12 1977-08-12 Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7709143A SE441490B (sv) 1977-08-12 1977-08-12 Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7709143L SE7709143L (sv) 1979-02-13
SE441490B true SE441490B (sv) 1985-10-14

Family

ID=20331996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7709143A SE441490B (sv) 1977-08-12 1977-08-12 Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE441490B (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE7709143L (sv) 1979-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4055655A (en) Complexes of heavy metal ions and polyfunctional organic ligands used as antimicrobial agents
US4180473A (en) Method of transporting metal ions
US3514278A (en) Slime control agent and methods of application
JP2012526777A (ja) 殺生物剤のナノ構造組成物及びナノ構造の殺生物剤組成物を得る方法
US3690860A (en) Method for controlling slime in aqueous systems
CN111517280A (zh) 一种高稳定性次氯酸的生产方法
US20170260070A1 (en) Antiseptic formulation and its use
US3664821A (en) Slimicidal composition and its use
SE441490B (sv) Anvendning av ett komplex av en tungmetalljon och en polyfunktionell, organisk ligand for bekempning av mikroorganismer i ett medium
CN111034732A (zh) 一种工业循环水体改良用杀菌灭藻剂
JPS5812243B2 (ja) 安定な防菌防藻液剤
US4324578A (en) Method of preparing a copper complex for use as an algaecide
JPS6247844B2 (sv)
Charlton et al. Some observations on the germicidal efficiency of chloramine-T and calcium hypochlorite
US20020136781A1 (en) Method for making colloidal cupric compounds and their uses
GB1587671A (en) Metal complexes for use as antimicrobial agents
Gupta et al. Green synthesis of silver nanoparticles and their antibacterial activity against multi-drug resistant human pathogens
SU1135425A3 (ru) Способ дезинфекции жидких сред,преимущественно смазочно-охлаждающих
CA1099732A (en) Antimicrobial agents and methods of using same
JPS60204704A (ja) ヒドロキシプロピルメタンチオスルフオネートを含有する相乗的組成物およびその使用法
Munn et al. Studies on tellurium the value of some tellurium compounds as disinfectants
CN109673669A (zh) 一种纳米微乳碘的制备方法及其应用
WO1999009833A1 (fr) Solutions antibacteriennes et antimoisissure contenant des sels mineraux de complexes d&#39;argent, et procede de production associe
LOTTIE STUDIES ON TELLURIUM THE VALUE OF SOME TELLURIUM COMPOUNDS AS DISINFECTANTS'LOTTIE E. MUNN WITH BS HOPKINS
Wong et al. Metal interactions in algal toxicology: conventional versus in vivo tests

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7709143-7

Effective date: 19900703

Format of ref document f/p: F