二溴丙二酰胺组合物及其作为杀生物剂的用图
【专利说明】二溴丙二酰胺组合物及其作为杀生物剂的用途
[0001] 本申请是申请日为2010年9月27日、发明名称为"二溴丙二酰胺组合物及其作为 杀生物剂的用途"、申请号为201080042793. 3的分案申请。
[0002] 相关申请的夺叉引用
[0003] 本申请要求2009年9月28日提交的美国临时申请系列号61/246, 186的权益，通 过参考将其整体引入本文中。 发明领域
[0004] 本发明涉及杀生物组合物及其用于在水系统和含水系统中控制微生物的方法。该 组合物包含2, 2-二溴丙二酰胺和醛系（aldehyde-based)杀生物化合物。
[0005] 发明背景
[0006] 水系统为藻类、细菌、病毒、和真菌提供肥沃的滋生地，它们中的一些可以是致病 性的。微生物污染可以导致多种问题，包括美学上使人不愉快诸如令人作呕的绿水，严重的 健康风险诸如真菌、细菌、或病毒感染，和机械问题，包括堵塞、设备腐蚀、和传热减少。
[0007] 杀生物剂通常用于消毒和控制水系统和含水系统中微生物的生长。然而，并非全 部杀生物剂均对广泛范围的微生物和/或温度有效，且一些与其他化学处理添加剂不相 容。另外，一些杀生物剂不在足够长的时期内提供微生物控制。
[0008] 尽管这些缺点中的一些可以通过使用较大量的杀生物剂来克服，但是这种选择引 起其自身的问题，包括增加成本、增加废物、和增加杀生物剂干扰被处理介质所需性质的可 能性。另外，即使使用较大量的杀生物剂，许多商业杀生物剂化合物也不能提供有效的控 制，这是因为针对某些类型微生物具有弱活性或微生物对那些化合物具有耐抗性。
[0009] 提供用于处理水系统的产生一种或多种以下优点的杀生物组合物应该是本领域 中的重大进展：以较低浓度产生增加的功效，与被处理介质中物理条件和其他添加剂相容， 针对广谱微生物有效，和/或能够提供微生物的短期和长期控制。
[0010] 发明简述
[0011] 在一方面，本发明提供一种杀生物组合物。该组合物有效用于在水系统或含水系 统中控制微生物。该组合物包含：2, 2-二溴丙二酰胺和醛系杀生物化合物，所述醛系杀生 物化合物选自由戊二醛、三（羟甲基）硝基甲烷、4, 4-二甲基嗯唑烷、7-乙基双环噁唑烷、 1_(3-氣條丙基）-3, 5, 7_二氣杂-1-氣徵金刚烧氣化物、和1，3, 5_二乙基六氛-S-二嘆 组成的组。
[0012] 在第二方面，本发明提供用于在水系统或含水系统中控制微生物的方法。该方法 包括使用有效量的如本文中所述的杀生物组合物处理所述系统。
[0013] 发明详述
[0014] 如上所述地，本发明提供杀生物组合物和利用它控制微生物的方法。该组合物包 含：2, 2-二溴丙二酰胺和醛系（即包含醛的或释放醛的）杀生物化合物，所述醛系杀生物 化合物选自由戊二醛、三（羟甲基）硝基甲烷、4, 4-二甲基_唑烷、7-乙基双环嘯唑烷、 1_(3-氣條丙基）-3, 5, 7_二氣杂-1-氣徵金刚烧氣化物、和1，3, 5_二乙基六氛-s-二嘆 组成的组。已经意外地发现处于一定重量比的如本文中所述的2, 2-二溴丙二酰胺和醛系 杀生物化合物的组合在用于水性或含水介质中的微生物控制时是协同的。即，组合的材料 导致与基于它们各自性能预期的杀生物性质相比提高的杀生物性质。该协同作用允许使用 减少量的材料来获得所需的杀生物性能，由此减少由工业过程用水中微生物生长导致的问 题，同时潜在地减小环境影响和材料成本。
[0015] 为了本说明书的目的，"微生物"的含义包括，但不仅限于，细菌、真菌、藻类、和病 毒。词语"控制（control)"和"控制（controlling)"应该广泛地解释为在其含义内包括， 并不仅限于，抑制微生物的生长或繁殖，杀灭微生物，消毒，和/或防腐。在一些优选实施方 案中，"控制（control)"和"控制（controlling)"意指抑制微生物的生长或繁殖。在其他 实施方案中，"控制（control)"和"控制（controlling)"意指杀灭微生物。
[0016] 术语"2, 2-二溴丙二酰胺"指由以下化学式表示的化合物：
[0018] 2, 2-二溴丙二酰胺和本发明的醛系杀生物化合物是可商购的，和/或可以由本领 域中技术人员利用公知技术容易地制备。1- (3-氯烯丙基）-3, 5, 7-三氮杂-1-氮愉金刚烷 氯化物化合物是可以是顺式异构体、反式异构体、或顺式和反式异构体的混合物。优选地， 它是顺式异构体或顺式和反式异构体的混合物。
[0019] 在本发明的一些实施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺与醛系杀生物化合物的重量比是 约 100:1 至约 1:1500。
[0020] 在本发明的一些实施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺与醛系杀生物化合物的重量比是 约 100:1 至约 1:400。
[0021] 在一些实施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺与醛系杀生物化合物的重量比是约50:1 至约1:350。
[0022] 在一些实施方案中，2, 2-二溴丙二酰胺与醛系杀生物化合物的重量比是约9:1至 约 1:320〇
[0023] 在一些实施方案中，所述醛系杀生物化合物是戊二醛且2, 2-二溴丙二酰胺与戊 二醛的重量比是约20:1至约1:20,备选地约9:1至约1:9,或备选地约9:1至约1:1。在一 些实施方案中，该重量比是约2:1至约1:350,备选地约1:1至约1:330,或备选地约1:5至 约1:320。在一些实施方案中，该重量比是约20:1至约1:400,备选地约10:1至约1:350， 或备选地约9:1至约1:320。
[0024] 在一些实施方案中，所述醛系杀生物化合物是三（羟甲基）硝基甲烷且2,2_二溴 丙二酰胺与三（羟甲基）硝基甲烷的重量比是约1:1至约1:50,备选地约1:2至约1:40， 或备选地约1:2. 5至约1:40。
[0025] 在一些实施方案中，所述醛系杀生物化合物是7-乙基双环嗯唑烷且2, 2-二溴丙 二酰胺与7-乙基双环囉唑烷的重量比是约5:1至约1:1500,备选地约1:1至约1:1300， 或备选地约1:1至约1:1280,或备选地约I: I. 2至约1:1280。
[0026] 在一些实施方案中，所述醛系杀生物化合物是1-(3-氯烯丙基）_3, 5, 7-三氮 杂_1_氣像金刚烧氯化物且2, 2-二溴丙二酰胺与1- (3-氯稀丙基）-3, 5, 7-二氣杂-1-氣 偷金刚烷氯化物的重量比是约10:1至约1:350,备选地约4:1至约1:320,或备选地约 3. 2:1 至约 1:320。
[0027] 在一些实施方案中，所述醛系杀生物化合物是4, 4-二甲基嘯唑烷且2, 2-二溴丙 二酰胺与4, 4-二甲基嘯唑烷的重量比是约5:1至约1:5,备选地约1:2至约1:3,或备选 地约1:2. 5。
[0028] 在一些实施方案中，所述醛系杀生物化合物是1，3, 5-三乙基六氢-S-三嗪且 2, 2-二溴丙二酰胺与1，3, 5-三乙基六氢-S-三嗪的重量比是约10:1至约1:30,备选地约 4:1至约1:20,或备选地约2:1至约1:16。
[0029] 本发明的组合物有效用于在多种水系统和含水系统中控制微生物。这样的系 统的实例包括，但不仅限于，油漆和涂料、水乳剂、乳胶、粘合剂、油墨、色素分散体、家庭 和工业清洁剂、洗涤剂、碗碟洗涤剂、矿浆聚合物乳液、嵌缝胶和粘合剂、带条接缝填料 (tape j〇int compounds)、消毒剂、消毒杀菌剂、金属加工液、建筑产品、个人护理产品、 纺织用液诸如纺丝油剂、工业过程用水（例如油田水、浆纸水、冷却水）、油田功能性流体 (functional fluids)诸如钻探泥衆和压裂液、燃料、空气洗绦器（air washer)、废水、压舱 水、过滤系统、和游泳池和温泉水。优选的水系统是金属加工液、个人护理品、家庭和工业清 洁剂、工业过程用水、和油漆和涂料。特别优选工业过程用水、油漆和涂料、金属加工液、和 纺织用液诸如纺丝油剂。
[0030] 本领域中普通技术人员可以在不需要过度实验的条件下，容易地确定在任何具体 应用中为提供微生物控制所应该使用的组合物的有效量。通过举例说明，合适的活性浓度 (关于2, 2-二溴丙二酰胺和醛系杀生物化合物二者的总量）典型地是基于水系统或含水系 统总重量的至少约Ippm,备选至少约3ppm,备选至少约7ppm,备选至少约IOppm,或备选至 少约lOOppm。在一些实施方案中，活性浓度的合适上限是基于水系统或含水系统总重量的 约1000 ppm,备选约500ppm,备选约IOOppm,备选约50ppm,备选约30ppm,备选约15ppm, 备选约IOppm,或备选约7ppm。
[0031] 所述组合物的成分可以单独添加至水系统或含水系统中，或在添加前预混合。本 领域中的普通技术人员可以容易地确定合适的添加方法。所述组合物可以用在具有其他添 加剂诸如，但不仅限于，表面活性剂、离子型/非离子型聚合物和污垢和腐蚀抑制剂、去氧 剂、和/或另外的杀生物剂的系统中。
[0032] 以下实施例举例说明本发明，但不意欲限制本发明的范围。除非另外指示，本文中 使用的比率、百分比、份等以重量计。 实施例
[0033] 实施例中提供的结果是利用生长抑制测定或杀灭测定产生。以下提供各自测定的 详细信息。
[0034]杀灭测定。该测定用作活性物质之间协同作用的初步评估。程序如下。无机盐溶 液（0? 2203g CaCl2, 0? 1847g MgSO4,和 0? 2033g NaHCO3,处于 IL 水中，约 pH 8)用等量（约 107CFU/ml)的铜绿假单抱菌（Pseudomonas aeruginosa)ATCC 10145和金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) ATCC 6538的混合物来接种。然后使用不同浓度水平的2, 2-二 溴丙二酰胺（"DBMAL")、醛系杀生物化合物、及其组合来处理细胞混悬液的等分试样。在 37°C温育2小时后，基于完全杀灭等分试样中细菌细胞所需的最小杀生物剂浓度（MBC)来 确定杀生物功效。MBC值然后用于计算协同作用指数（SI)值。
[0035] 杀灭测定结果的总结显示在各实施例中。在各表中，显示关于测试的各杀生物剂 和混合物的MBC值。同样地，列举了关于组合的协同作用指数（"SI")值。SI使用下式来计 算：
[0036] 协同作用指数=Ca/CA+Mb/CB
[0037] 其中
[0038] Ca:当与杀生物剂B组合使用时，完全杀灭细菌所需的杀生物剂A的浓度
[0039] CA:当单独使用时，完全杀灭细菌所需的杀生物剂A的浓度
[0040] Cb:当与杀生物剂A组合使用时，完全杀灭细菌所需的杀生物剂B的浓度 [0041] CB:当单独使用时，完全杀灭细菌所需的杀生物剂B的浓度SI值解释如下：
[0042] SKl:协同的
[0043] SI=I:加和的
[0044] SI>1:对抗的
[0045] 牛长抑制测宙。实施例中使用的生长抑制测定测量微生物聚生体生长的抑制（或 生长的缺乏）。生长抑制可以是杀灭细胞（因此无生长发生）、杀灭大部分的细胞群以使得 再生需要延长的时间、或在不杀灭条件下抑制生长（停滞）的结