多烯杀真菌剂的稳定水溶液的制作方法

专利名称：多烯杀真菌剂的稳定水溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及多烯杀真菌剂的水溶液背景技术多烯杀真菌剂被广泛地应用于防止真菌和酵母的生长。更具体地，多烯杀真菌剂例如游霉素被用于防止食品例如干酪、香肠、水果和饮料的腐败。多烯杀真菌剂在农业、兽医(veterinarian)和药物中的应用也是已知的。
为了方便地使用包含多烯杀真菌剂的制品，制品中的多烯杀真菌剂的活性应当足够稳定以容许制品的装卸、载运和/或存储。制品中的多烯杀真菌剂的活性依赖于许多不同的已知因素，依赖于制品中多烯杀真菌剂的种类和其它组分的具体性质。例如，已表明，避光和高浓度与适度的温度相结合对游霉素的稳定性有正面影响因而对多烯杀真菌剂的功效也具有正面影响。因为大部分的杀真菌剂会以固态存在，所以高浓度对多烯杀真菌剂的稳定性的正面影响并不令人惊讶。可以通过使用叶绿酸和其它化合物来保护游霉素不受氧化和紫外线(Antibiotics and Chemotherapy 9327-332)。
多烯杀真菌剂制品的功效通常由杀真菌剂的浓度和在此条件下的多烯杀真菌剂的稳定性决定。由于只有溶解部分具有抗真菌活性，所以杀真菌效果主要依赖于多烯杀真菌剂的溶解部分的量，而在水性体系(大多数食品)和大多数有机溶剂中，该量很低。
此外，稳定性还与多烯杀真菌剂的溶解度直接相关。多烯杀真菌剂的溶解分数更容易受到由影响其稳定性的因素所导致的降解的影响。
对于许多应用来说，由于大多数食品腐败真菌容易受到很低浓度的游霉素的影响，因此游霉素的低溶解度是优点而不是缺点。未溶解的游霉素因而形成库或源来补偿由于例如实施活性、进行分解和/或扩散而消失的杀真菌剂的溶解部分。当为了长期保护产品例如干酪或者香肠而采用表面处理时，这是确实如此的。
对许多其它应用，较大量的溶解游霉素可能是有利的。例如当短期需要高抗真菌活性时。这可以是在食物生产过程的某些阶段中，例如在产品包装刚封闭之前，或者在生产干酪和香肠的情况下，在生产之后不久当湿度高和产品易于真菌腐败时。
当不得不应付具有较高的对杀真菌剂的耐受性的真菌菌种时，大量的溶解游霉素也是有利的。在这些情况下，需要较大量的活性(溶解的)形式的杀真菌剂以及该活性形式的良好稳定性。例如，与通常存在于干酪仓库的腐败真菌相比，脱色青霉(Penicillium discolor)是具有更高的对游霉素的耐受性的菌种。由于在水性体系中少于40ppm的溶解游霉素，对于防止这种霉菌种的生长来说浓度太低，所以这样的菌种的高污染水平可导致腐败问题。可以例如通过使用低或高的pH值来提高溶解多烯杀真菌剂的量。然而，特别是在低和高的pH值下，由于溶解游霉素的稳定性差，所以这种制品的保存期非常有限。因此，目前这种溶解游霉素制品不得不在使用前临时制备。这种做法的另一个缺点是需要用于制造该制品的专门设备和成分。具有高或低的pH值的溶液的另一个缺点是其pH值受被处理对象pH值的影响。例如，干酪的pH值约为5.0。这意味着大部分的溶解游霉素在用于干酪上后不久就会结晶因而削弱了防霉保护。
US 6369036描述了多烯杀真菌剂化合物制品，该制品改进了杀真菌剂的释放。这些制品的增强的活性源自具备高溶解潜力的特殊晶体形式的多烯杀真菌剂。这些化合物可以用在用于防止对杀真菌剂具有高耐受性的真菌菌种造成的食品腐败的组合物中。然而，由于悬浮于水环境中时该化合物将转变为热力学最稳定而可溶性降低的形式，所以这些组合物仍需在使用前临时制备。因此，可以使溶解游霉素快速释放的游霉素晶体形式是已知的。然而实际上，这些游霉素晶体形式并不符合稳定高浓度的溶解游霉素的需要，特别是在水环境中。

发明内容
本发明提供包含溶解多烯杀真菌剂和增溶剂的水性组合物，其中至少100ppm的多烯杀真菌剂作为溶解多烯杀真菌剂存在。
本发明也提供水性组合物在饲料、食品或者农产品中的用途。
本发明还提供溶解至少100ppm游霉素的水溶液中的游霉素活性的保持方法，该方法包括给所述溶液提供增溶剂。
具体实施例方式
本发明提供制备多烯杀真菌剂稳定水溶液的方法，该多烯杀真菌剂稳定水溶液可以直接使用和/或用作储备溶液。
我们发现，多烯杀真菌剂在水体系中的溶解度可以通过添加增溶剂优选表面活性剂而提高。增溶剂是可以对否则的话不溶的物质具有增溶效果的化合物。通常，少量的增溶剂即可达到期望的效果。例如0.05至8w/w％的增溶剂就会对多烯杀真菌剂的溶解度产生显著的有利效果。表面活性剂是降低气体、液体和固体间边界上界面张力的化合物。然而，由于预料到这些溶液的稳定性较差，所以多烯杀真菌剂与增溶剂的组合只能直接或者在制备后不久就使用。
本发明还提供其中溶解至少100ppm游霉素的水溶液中的游霉素活性的保持方法，该方法包括给所述溶液提供增溶剂。该方法还可以包括给所述溶液提供螯合剂和/或抗氧化剂，其中所述螯合剂和所述抗氧化剂可以是相同或不同的试剂。
因此，本发明还提供水性组合物，其包括溶解的多烯杀真菌剂和优选表面活性剂的增溶剂。至少100ppm、通常少于50000ppm或者优选100ppm至10000ppm的多烯杀真菌剂是以溶解多烯杀真菌剂存在。该多烯杀真菌剂优选为游霉素。
现已出乎意料地发现，可以通过一种或多种增溶剂明显地提高多烯杀真菌剂例如游霉素在水体系中的溶解度，而且这种溶液与预期的相比明显更加稳定。此外，当混合物的pH值保持在中性值的同时保持溶解度时稳定性甚至更佳，pH值优选5至9，更优选6至8。根据本发明，水溶液中存在至少100ppm、优选至少200ppm的优选游霉素的多烯杀真菌剂。通常，本发明的水性组合物包含少于50000ppm、优选少于10000ppm、更优选少于1000ppm的多烯杀真菌剂，该多烯杀真菌剂优选游霉素。
表面活性剂可以是阴离子的、阳离子的、非离子的或者两性的。阴离子表面活性剂的例子是月桂基磺酸钠、磺基琥珀酸二辛酯酸钠和十二烷基磺酸钠(SDS)。阳离子表面活性剂的例子是十二烷基氯化铵和溴化十六烷基三铵(hexadecyl triammonium bromide)。有用的非离子表面活性剂可以是亲水型的或者疏水型的或者它们的组合。亲水非离子表面活性剂的例子是聚乙二醇-20脱水山梨糖醇单月桂酸酯(也称之为PEG-20脱水山梨糖醇单月桂酸酯或者Tween 20)，PEG-20脱水山梨糖醇单硬脂酸酯(也称之为Tween 60)和PEG-20脱水山梨糖醇单油酸酯(也称之为Tween80)。疏水非离子表面活性剂的例子是脱水山梨糖醇单月桂酸酯(Span20)和脱水山梨糖醇单硬脂酸酯(Span 60)。两性表面活性剂的例子是烷基内铵盐和烷基硫代内铵盐。优选使用SDS作为表面活性剂。
通常在本发明的组合物中使用0.1至5.0w/w％的表面活性剂。
其它已知的增溶剂是例如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)或者卵磷脂。
可以通过添加螯合剂和/或抗氧化剂来进一步提高溶解游霉素的稳定性。螯合剂是含有两个或更多可与单个金属原子形成配位键的给电子原子的化合物。这些化合物通常用来溶解金属原子如钙和其它重金属。螯合剂的公知例子是乙二胺四乙酸(EDTA)。抗氧化剂是用来减慢有机物与氧反应的物质。抗氧化剂的例子是丁基羟基苯甲醚、核黄素、抗坏血酸和生育酚。
几种金属离子如Fe(III)、Ni(II)和Cr(III)促进了多烯杀真菌剂的氧化失活。这可以通过螯合剂如EDTA或多聚磷酸酯来阻止。螯合剂可以在溶液中不存在任何这些有害重金属的条件下保持可溶游霉素的稳定性的这个发现因此很令人惊讶。
螯合剂优选地包括氨基羧化物，例如乙二胺四乙酸和N-二羟基乙基甘氨酸，羟基羧化物如柠檬酸和酒石酸或者多聚磷酸酯如三聚磷酸和六偏磷酸。优选使用非酸性的螯合剂。
更优选地，所述螯合剂包括乙二胺-N，N，N’，N’-四乙酸(EDTA)或其功能等价物。EDTA功能等价物是在种类上而不必是数量上包含相同的杀真菌剂保持活性的EDTA的功能部分、衍生物和/或相似物。最常用的EDTA功能等价物是EDTA的各种盐，例如EDTA的钠盐、钾盐、锂盐、铵盐、钙盐和/或铜盐。然而，将分子的一个或更多基团用其它等价基团取代的取代物也是优选的EDTA等价物。这种等价物的非限制性的例子是1，3-二氨基-2-羟基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸和1，3-二氨基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸。
所述水溶液中螯合剂的量优选在10-10000ppm之间。更优选在20-1000ppm之间，最优选在30-300ppm之间。
对于本发明，还可以添加抗氧化剂。抗氧化剂优选非酸性的抗氧化剂。优选地，所述抗氧化剂包括抗坏血酸、柠檬酸、丁基羟基苯甲醚(BHA)、丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸酯(gallate)、生育酚、棕榈酸抗坏血酸酯和/或抗坏血酸钙。更优选地，所述抗氧化剂包括BHA、BHT、生育酚和/或没食子酸酯。
优选地，所述水溶液中存在的所述抗氧化剂的量为10-10000ppm。
另一方面，本发明提供包含溶解多烯杀真菌剂、螯合剂和/或抗氧化剂的水性组合物，其中所述螯合剂和所述抗氧化剂可以是相同或者不同的试剂。优选在100ppm和10000ppm之间的多烯杀真菌剂溶解于此溶液中。优选在此组合物中不存在例如聚合物微珠的聚合物。
本发明的组合物可以方便地存储至少一个星期而不损失多于10％的多烯抗真菌化合物活性。更优选地，该组合物可以存储至少两个星期、更优选至少一个月和最优选至少3个月而不损失多于10％的多烯抗真菌化合物。
存储温度通常在4℃和30℃之间，优选在15℃和25℃之间。
在另一个实施方式中，本发明的溶液被包装在合适的容器中以储存和/或载运所述溶液。优选地，所述溶液可以存储至少一个星期、优选至少两个星期、更优选至少一个月和更优选至少3个月。
在一个实施方式中，通过根据本发明的方法来获得根据本发明的水性溶液。
实施例材料和方法材料EDTA二钠，从Chemolanda bv，2596 BP Den Haag，The Netherlands购得。
氨，从Gaches Chimie France，31750 Escalquens，France购得。
20％(w/w)的SDS溶液，通过Bio-Rad Laboratories，Inc 2000 AlfredNobel Drive Hercules，CA 94547 USA购得。
Delvocid，含50％(w/w)活性游霉素和50％乳糖，DSM FoodSpecialties，P.O.Box 1，2600 MA，Delft，The Netherlands。
两性霉素B编号A-4888，lot 122K4013，从Sigma Aldrich Chemie，GmbH，PO Box 1120 Steinheim Germany购得。
制霉菌素 编号N-6261，lot 120K11351，从Sigma Aldrich Chemie，GmbH，PO Box 1120 Steinheim Germany购得。
测定游霉素量的分析方法此方法用于分析含几种组分的水基混合物中的活性游霉素的量。
该方法基于HPLC，采用国际乳品联盟(International Dairy Federation)(临时ADF标准140，1987)，使用Lichrosorb RP 8柱。
检测是通过300nm的紫外线在0.1-4mg/L的范围、进样量20μl下进行的。
通过在称量瓶中以1毫克的精度称量2克制备好的制剂来进行样品制备。
添加4ml去离子化的水(去离子水)并搅拌混合物15分钟从而得到均相悬浮液。
然后添加80ml乙醇并搅拌混合物10分钟。
对溶液进行超声处理之后加入去离子水至100ml，然后在进样前进行稀释和/或过滤(0.2μm)。
由一系列已知游霉素浓度的标准样品来以ppm计算活性游霉素的量。
实施例1此实施例描述了制备制剂的方法，该制剂适于用作高度可溶的游霉素制剂以及被开发来即时测试与添加的成分和物理参数相关的稳定性。
用Janke & Kunkel的型号为RW 20 DZM的装有Ruston型搅拌器的电动顶式搅拌器(electric top stirrer)来制作混合物。
通过加入2克Delvocid(游霉素)和50克20％的SDS溶液以及最后添加去离子水至1000克最终重量来制作混合物。
混合此粗制混合物5分钟以得到均相混合物并用氨调节pH值至4-6。
在18℃下，将所得的活性游霉素添加量为1000ppm的制剂存储于密封罐中并置于暗处。
用前文描述的分析方法随时间测量所制备混合物中的活性游霉素量。
实施例2将实施例1中所述的混合物调节至pH＝4.0或pH＝6.0并随时间测量游霉素活性。
结果示于表1。
表1.完全溶解的游霉素随时间的剩余活性(以ppm表示)

实施例3将实施例1中所述的混合物与1000ppm EDTA二钠结合、调节pH为6.0并随时间测量游霉素活性。
结果示于表2。
表2.完全溶解的游霉素随时间的剩余活性(以ppm表示)

实施例4用几种浓度的几种多烯杀真菌剂制备混合物。所用多烯杀真菌剂是制霉菌素、两性霉素和游霉素。目测多烯杀真菌剂在去离子水或者根据实施例1加SDS至SDS最终浓度为1％(w/w)的溶液中的溶解速率。如果混合物在室温下搅拌一分钟后是澄清的，则为可溶。
结果列于表3。
表3几种多烯杀真菌剂在水和水+SDS中的溶解性。

权利要求
1.水性组合物，包含溶解的多烯杀真菌剂和增溶剂，其中至少100ppm的多烯杀真菌剂是以溶解的多烯杀真菌剂存在的。
2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中增溶剂是表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的水性组合物，其中100至10000ppm的多烯杀真菌剂是以溶解的多烯杀真菌剂存在的。
4.根据权利要求1或2所述的水性组合物，其中200至10000ppm的多烯杀真菌剂是以溶解的多烯杀真菌剂存在的。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的水性组合物，其pH值为5至8。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的水性组合物，其可以被存储至少一个星期而不损失多于10％的多烯抗真菌剂。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的水性组合物，它还包含螯合剂和/或抗氧化剂。
8.根据权利要求7所述的水性组合物，其中所述螯合剂和/或抗氧化剂是非酸性的。
9.根据权利要求8所述的水性组合物，其中所述螯合剂和/或抗氧化剂是EDTA或其盐。
10.根据权利要求7至9中任何一项所述的水性组合物，其中存在10至10000ppm的螯合剂和/或抗氧化剂。
11.根据权利要求2至10中任何一项所述的水性组合物，其中存在0.1至5w/w％的表面活性剂。
12.根据权利要求1至11中任何一项所述的水性组合物，其中所述多烯杀真菌剂是游霉素。
13.根据权利要求1至12中任何一项所述的水性组合物在饲料、食品或农产品中的用途。
14.一种保持水溶液中游霉素活性的方法，其中至少100ppm的游霉素溶解于该水溶液中，该方法包括给所述溶液提供增溶剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述增溶剂是表面活性剂。
16.根据权利要求14或15所述的方法，还包括向所述溶液添加螯合剂和/或抗氧化剂，其中所述螯合剂和所述抗氧化剂可以是相同或不同的试剂。
17.根据权利要求14至16中任何一项所述的方法，其中200至50000ppm的游霉素被溶解。
全文摘要
本发明提供包含溶解的多烯杀真菌剂和增溶剂的水性组合物，其中至少100ppm的多烯杀真菌剂作为溶解的多烯杀真菌剂存在。本发明的水性组合物还可以包含螯合剂 和/或抗氧化剂。本发明的组合物提供更稳定形式的溶解多烯杀真菌剂。本发明还提供本发明组合物的用途和制备这种组合物的方法。
文档编号A23B4/20GK1761408SQ200480007498
公开日2006年4月19日 申请日期2004年3月19日 优先权日2003年3月21日
发明者本·鲁多尔夫·翰德, 雅各布斯·斯塔克, 陈丰盛 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司