(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系における微生物を制御する方法であって：
水系を、有効量の式（Ｉ）：
【化１】
0005873011.tif 000017
（式中、Ｘはハロゲンであり；そして
ＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または
ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【化２】
0005873011.tif 000018
のアミド基である）
の化合物で処理することを含み、
該水系がｐＨ７以上を有する、方法。
【請求項２】
該水系が、冷却塔水、金属作動流体、油田およびガス田の注入もしくは破砕もしくは生成する水もしくは流体、油田およびガス田の水系流体、紙およびパルプの粉砕プロセス水、油田およびガス田の操作系、油田およびガス田の輸送系、油田およびガス田の分離系および貯蔵系、エアウオッシャー、沸騰水、廃水、バラスト水、濾過系、塗料、ポリマーエマルション、コーティング、水性系スラリーおよび分散顔料、接着剤、インク、テープジョイントコンパウンド、家庭用品およびパーソナルケア用品、またはレザータンニング用途で用いる水性系流体である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該水系が、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜の少なくとも１つから選択される少なくとも１つの半透膜を含む膜系濾過系を含み；該方法が、式（Ｉ）の化合物を供給物溶液に添加し、次いで該供給物溶液を該半透膜と接触させることを含む、請求項１または２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本件は、米国仮出願整理番号第６１／１７９，１５７号（２００９年５月１８日出願）（その全部を参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、殺生物化合物およびｐＨ５以上の水系における微生物の制御のための使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
水系は、繁殖に好適な場所を藻類、バクテリア、ウイルス、菌類、および他の病原体に対して与える。微生物汚染は種々の問題（例えば美観的な不快さ，例えばスライムがある緑色の水、深刻な健康リスク，例えば菌類、バクテリアまたはウイルスの感染、および設備の詰まりまたは腐食）を起こす可能性がある。
【０００４】
微生物汚染が生じやすい水系の生物付着は、典型的には、殺生剤の使用によって制御する。例えば、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（「ＤＢＮＰＡ」）は、速い作用、低コストの、広範囲の微生物に対して有効性を示す物質であるため特に望ましい市販で入手可能な殺生剤である。
【０００５】
しかし、水系中の種々の物理的および／または化学的な条件が殺生剤の早期の不活性化をもたらし、よって、所望の殺生物制御が実現される前に本質的に有効でない殺生剤を与える可能性があることが知られている。例として、ＤＢＮＰＡは酸性条件下で安定であるが、これは中性から塩基性の溶液中では急速な加水分解を受ける。その消滅の速度は、ｐＨ６、本質的に中性から、ｐＨ８．９、若干塩基性まで進むと約４５０倍に増大する。Ｅｘｎｅｒら，Ｊ．Ａｇｒ．Ｆｏｏｄ．Ｃｈｅｍ．，１９７３，２１（５），８３８−８４２（“Ｅｘｎｅｒ”）を参照のこと。ｐＨ８で、ＤＢＮＰＡの半減期は２時間である（Ｅｘｎｅｒ，表１）。ｐＨ１１．３で、その半減期は２５秒に過ぎず、本質的に瞬間的な分解である（Ｅｘｎｅｒ，第８３９頁，左欄）。従って、ＤＢＮＰＡは、非酸性水系において用いるのに魅力ある殺生剤ではない。
【０００６】
作用が速く、長期持続性で、水系における不活性化条件（たとえば増大したｐＨ）に供された場合にも安定な、水系を処理するための殺生剤を提供することは当該分野で大きな利点である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の簡単な要約
一側面において、本発明は、ｐＨ５以上を有する水系における微生物を制御する方法を提供する。該方法は：水系を、有効量の式（Ｉ）：
【０００８】
【化１】
0005873011.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｘ、ＲおよびＲ1は本開示で定義する通りである）
の化合物で処理することを含む。
【００１０】
別の側面において、本発明は、殺生物化合物を提供する。該化合物は、式（ＩＩ）：
【００１１】
【化２】
0005873011.tif 000003
【００１２】
（式中、ＸおよびＲ2は本開示で定義する通りである）
のものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、アクリルポリマーエマルション中での本発明の化合物の殺生物活性を示す。
【図２】図２は、アクリルポリマーエマルション中で、本発明の化合物の殺生物活性を市販の化合物と比較する。
【図３】図３は、カオリン中での本発明の化合物の殺生物活性を示す。
【図４】図４は、カオリン中での本発明の化合物の殺生物活性を示す。
【図５】図５は、炭酸カルシウムスラリー中での本発明の化合物の殺生物活性を示す。
【図６】図６は、炭酸カルシウムスラリー中で、本発明の化合物の殺生物活性を市販化合物と比較する。
【図７】図７は、炭酸カルシウムスラリー中で、本発明の化合物の殺生物活性を市販化合物と比較する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
上記のように、本発明の一側面においては、ｐＨ５以上を有する水系における微生物を制御する方法を提供する。該方法は、このような水系を有効量の式（Ｉ）の化合物で処理することを含む。本発明者らは、驚くべきことに、式（Ｉ）の化合物が、中性近傍からアルカリ性のｐＨでの加水分解に対して、他の殺生剤（例えば市販化合物ＤＢＮＰＡ）よりも耐性であることを発見した。例えば、以下の例は、ｐＨ６．９（および温度３０℃）で、２，２−ジブロモマロンアミド（ＤＢＭＡＬ）、本発明の例の化合物が、特筆すべきことに、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも安定であることを示す。ＤＢＭＡＬの損失は、９６時間に亘って検出されず、一方８４％のＤＢＮＰＡが、この同じ時間枠にて同一条件で損失する。
【００１５】
式（Ｉ）の化合物は、以下の化学構造：
【００１６】
【化３】
0005873011.tif 000004
【００１７】
（式中、Ｘは、ハロゲンであり；そしてＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または、ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【００１８】
【化４】
0005873011.tif 000005
【００１９】
のアミド基である）
を有する。
【００２０】
好ましくは、式（Ｉ）の化合物中のＸは、ブロモ、クロロ、またはヨードであり、より好ましくはブロモである。
【００２１】
式（Ｉ）の好ましい化合物は、２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミドである。
【００２２】
式（Ｉ）の更に好ましい化合物は、２，２−ジブロモマロンアミドである。用語「２，２−ジブロモマロンアミド」は、下記式：
【００２３】
【化５】
0005873011.tif 000006
【００２４】
の化合物を意味する。
【００２５】
式（Ｉ）の化合物は、当業者によって、周知の文献の方法を用いて調製できる。
【００２６】
式（Ｉ）の化合物は、ｐＨ５以上を有する水系における微生物を制御するのに有用である。このような水系としては、これらに限定するものではないが、冷却塔水、金属作動流体、油田およびガス田の注入もしくは破砕もしくは生成する水もしくは流体、油田およびガス田の水系流体、紙およびパルプの粉砕プロセス水、油田およびガス田の操作系、油田およびガス田の輸送系、油田およびガス田の分離系および貯蔵系、エアウオッシャー、沸騰水、廃水、バラスト水、濾過系、塗料、ポリマーエマルション、コーティング、水性系スラリーおよび分散顔料、接着剤、インク、テープジョイントコンパウンド、家庭用品およびパーソナルケア用品、またはレザータンニング用途で用いる水性系流体が挙げられる。好ましい水系は、金属作動流体、冷却塔水、紙およびパルプの粉砕プロセス水、膜系濾過系、ポリマーエマルションおよび水性系鉱物スラリー，例えばカオリン、および炭酸カルシウムスラリーである。
【００２７】
代表的な膜系濾過系としては、１つ以上の半透膜を含むものが挙げられ、これらに限定するものではないが：精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜が挙げられる。適用可能な系としては、単一種の膜を含むもの（例えば、精密濾過）、および複数種の膜を含むもの（例えば、限外濾過および逆浸透）が挙げられる。例えば、膜系濾過系は、上流の精密濾過膜または限外濾過膜および下流のナノ濾過膜または逆浸透膜を含むことができる。
【００２８】
主題の殺生物化合物は、濾過前（例えば、処理されることになる供給物溶液を収容する貯蔵タンクまたは貯蔵池に添加する）、または濾過中（例えば、濾過中に、加圧した供給物溶液中に投入する）に供給物溶液に添加できる。更に、主題の殺生物化合物は、膜に接触する、洗浄溶液または貯蔵溶液に添加できる。この記載の目的のために、系の膜に接触する任意の水性溶液（例えば、原料供給水、洗浄溶液、膜貯蔵溶液等）を「供給物溶液」という。
【００２９】
精密濾過膜または限外濾過膜およびナノ濾過膜または逆浸透膜の両者を有する系において使用する場合には、主題の殺生物化合物は、各膜（例えば、上流および下流の膜の両者）に対して殺生物効果を与える。膜および操作条件は、供給物溶液中の主題の殺生物化合物の主要部が、精密濾過膜および限外濾過膜に浸透（すなわち通過）でき、かつナノ濾過膜および逆浸透膜に拒絶（すなわち濃縮）されるように選択できる。
【００３０】
幾つかの用途において、例えば飲料水を製造する場合、膜および操作条件は、主題の殺生物化合物の５％未満、およびより好ましくは１％未満、が浸透溶液中に通過するように選択することが有利である場合がある。
【００３１】
１つまたは複数の膜に拒絶される殺生物化合物の部分は、濃縮物流から回収して後続の処理での使用のために再循環できる（例えば、貯蔵タンクに直接戻すか、または入ってくる供給物中に投入する）。殺生物化合物の再循環は、間欠的または連続のプロセスの一部であることができる。主題の殺生物化合物を洗浄溶液に添加する場合、系中の膜は溶液中に静的に浸漬でき、または溶液を膜を介して流すことができる。後者の場合、溶液は、好ましくは、貯蔵タンクに再循環させる。いずれの場合にも、間欠的な洗浄操作の持続は好ましくは２４時間未満である。
【００３２】
多くの膜系濾過系において、供給物溶液のｐＨは、少なくとも７であり、しばしば少なくとも８であり、そして幾つかの態様では、供給物溶液のｐＨは少なくとも９に、そして他の態様では少なくとも１０に増大する。このような膜系の系の例は、第ＵＳ６，５３７，４５６号および第ＵＳ７，４４２，３０９号に記載されている。更に、多くの系の膜は、一般的には少なくとも１１まで、そして幾つかの態様では少なくとも１２まで、増大したｐＨを有する供給物溶液で洗浄または貯蔵する。ＤＢＮＰＡ（第ＷＯ２００８／０９１４５３号に記載されるような）とは異なり、主題の殺生物化合物は、このような中性およびアルカリ性の条件下で有効であり続ける。結果として、主題の殺生物化合物は、より広い範囲の供給物溶液（例えば、ｐＨが調製された水性供給物、水性洗浄溶液、水性貯蔵溶液）（膜系濾過系に関して用いるもの）に添加できる。
【００３３】
半透膜を含有するモジュールはまた、主題の殺生物化合物の１種を含む水性溶液の存在下で１週間より長く貯蔵できる。モジュールおよび殺生物溶液は、袋またはタンクの中に収容できる。これに代えて、濾過系を使用しない時間の間、モジュールは、濾過系内で主題の殺生物化合物と接触させて貯蔵できる。
【００３４】
このような系で用いる膜の種類は特に限定されず、そしてフラットシート、チューブ状および中空状の繊維が挙げられる。膜の１つの好ましい分類としては、薄膜コンポジットポリアミド膜（ナノ濾過および逆浸透の用途で一般的に用いるもの）が挙げられる（一般的に、第ＵＳ４，２７７，３４４号；第ＵＳ２００７／０２５１８８３号；および第ＵＳ２００８／０１８５３３２号に記載される通り）。このようなナノ濾過膜および／または逆浸透膜は、一般的に、らせん巻き構造でのフラットシートとして提供される。精密濾過膜および限外濾過膜の非限定例としては、種々の物質（例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデン）から形成される多孔質膜が挙げられる。このような精密濾過膜および限外濾過膜は、一般的には中空繊維として提供される。
【００３５】
述べるように、本発明の化合物が用いられる水系のｐＨは、ｐＨ５以上を有する。幾つかの態様において、ｐＨは６以上である。幾つかの態様において、ｐＨは７以上である。更に他の態様において、ｐＨは８以上である。
【００３６】
当業者は、過度の実験を伴わずに、任意の特定用途において用いるべき式（Ｉ）の化合物の有効量を容易に決定できる。例えば、１〜１０００質量ｐｐｍ、または５〜５００質量ｐｐｍ、または５〜１００質量ｐｐｍの量は一般的に適切である。更なる例として、冷却塔水のために、殺生物化合物の典型的な活性用量は、５ｐｐｍ〜５０ｐｐｍ、または１０ｐｐｍ〜２５ｐｐｍ、および週２回（必要に応じて）であり、例えば、水条件（例えば生物汚染、化学的な水添加剤、ｐＨ、温度、塩分等）に左右される。更なる例として、金属作動流体について、殺生物化合物についての典型的な活性用量は、２０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ、または３０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍ、および頻度は週２回（または必要に応じ）で、生物汚染の程度に左右される。
【００３７】
式（Ｉ）の化合物は、水系中で、他の添加剤（例えば、これらに限定するものではないが、界面活性剤、イオン性／非イオン性ポリマー、ならびにスケール防止剤および腐食防止剤、酸素捕捉剤、ならびに／または追加の殺生剤）とともに使用できる。
【００３８】
式（Ｉ）の化合物は、広範囲の微生物を制御するのに有用である。一態様において、微生物は、レジオネラ種のバクテリアであり、例えばアメーバ内に生息するレジオネラである。このレジオネラ態様に対して好ましい殺生剤は、２，２−ジブロモマロンアミドである。
【００３９】
レジオネラは、レジオネラ症およびポンティアック熱（包括的にレジオネラ症として知られている）の原因とみなされてきた。レジオネラ症の多くの発生は、感染用量を与える蒸発冷却系に影響してきた。レジオネラは、アメーバ内に寄生して生息するという比較的特異な生存能力を示し、最終的にはその宿主細胞を溶解させ、成熟した感染型として外に出る。この機構は、天然および人工の水系におけるレジオネラ数の拡大およびその増大した毒性の主要な手段として提案されてきた。レジオネラ（例えばアメーバ内で継代することによってより感染性になるレジオネラ種の型）を有効に制御できる殺生剤が高度に望ましい。例によって示すように、式（Ｉ）の化合物，例えば２，２−ジブロモマロンアミドはこのようなバクテリア制御に対して有効である。
【００４０】
第２の側面において、本発明は、微生物を制御するための殺生剤として有用な新規な化合物を提供する。該化合物は、式（ＩＩ）：
【００４１】
【化６】
0005873011.tif 000007
【００４２】
（式中、Ｘはハロゲンであり、そしてＲ2はヒドロキシアルキルである）
のものである。
【００４３】
一態様において、式（ＩＩ）の化合物におけるＸはブロモである。
【００４４】
一態様において、Ｒ2は、ヒドロキシプロピルである。
【００４５】
一態様において、該化合物は２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミドである。
【００４６】
本開示で記載される化合物は、驚くべきことに、中性近傍からアルカリ性のｐＨでの加水分解に対して、他の殺生剤（例えば市販化合物ＤＢＮＰＡ）よりも耐性である。従って、該化合物は、より広範囲の水系において微生物を制御するのに、現在知られている殺生剤よりも有用であり、従って、産業界における顕著な利点を与える。
【００４７】
本明細書の目的のために、「微生物」はバクテリア、藻類、およびウイルスを意味する。用語「制御」および「制御する」は、微生物の生育または増殖を阻害すること、微生物を殺すこと、消毒、および／または防腐という、その意味を包含しそれに限定することのないように広く解釈すべきである。
【００４８】
「ヒドロキシアルキル」は、アルキル基（すなわち、直鎖および分岐鎖の脂肪族基）であって１〜６個の炭素原子を有し、水酸基で置換されているものを意味する。例としては、これらに限定するものではないが、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル等が挙げられる。
【００４９】
「ハロゲン」はフルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨードを意味する。
【００５０】
特記がない限り、本開示で用いる比、パーセント、部等は質量基準である。
【００５１】
以下の例は本発明の例示であるがその範囲の限定を意図しない。
【００５２】
例
以下の組成物を例において評価する：
２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（「ＤＢＮＰＡ」）はＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００５３】
２，２−ジブロモマロンアミド（「ＤＢＭＡＬ」）は、Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｈｅｙから得る。
【００５４】
２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（「ＤＢＣＨＡ」）は例１において示すように調製する。
【００５５】
ＣＭＩＴ／ＭＩＴ（５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよび２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン）はＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００５６】
グルタルアルデヒドは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００５７】
ジオクチルジメチルアンモニウムクロリドおよびジデシルジメチルアンモニウムクロリドは、Ｌｏｎｚａ  Ｉｎｃ．から得る。
【００５８】
１−ブロモ−３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン（「ＢＣＤＭＨ」）は、Ｌｏｎｚａ  Ｉｎｃ．から得る。
【００５９】
トリアジン（１，３，５−トリエチルヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジン）は、Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得る。
【００６０】
例１
２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（ＤＢＣＨＡ）の調製
０．１モルの３−アミノ−１−プロパノール（７．５１ｇ）を、０．１モルのメチルシアノアセテート（１０．１ｇ）の溶液（メタノール中（４０ｇ））に添加する。混合物を撹拌して６０℃まで３０分間加熱する。メタノール溶媒を反応生成物から減圧ストリップする。反応生成物を、任意の更なる精製を必要とせず、水中に溶解させ、０．１モルの臭素（１６．０ｇ）および０．０３モルの臭素酸ナトリウム（５．０ｇ）と反応させる。反応温度は３０℃未満に保つ。臭素および臭素酸ナトリウムの添加が完了した後、反応混合物を３０分間撹拌した後、ｐＨ３〜４まで、希薄水酸化ナトリウムで中和する。収率は０．０９モルの２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（２８ｇ）である。
【００６１】
例２
加水分解に対する安定性：ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡの比較
希薄溶液（０．５質量％未満）のＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡを３つの異なるｐＨで調製する。標準緩衝溶液を用いて、ｐＨ６．９、８．０および９．０にて、ｐＨを設定および維持する。次いで、これらの溶液を一定温度で、−１℃または３０℃のいずれかで保持する。定期的に、分割量をＨＰＬＣによって分析して、残存するＤＢＭＡＬまたはＤＢＮＰＡのレベルを評価する。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
0005873011.tif 000008
【００６３】
表１は、中性近傍条件（ｐＨ＝６．９）および温度３０℃であっても、ＤＢＭＡＬが、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも顕著に安定であることを示す。ＤＢＭＡＬの損失は、９６時間に亘って検出されず、一方８４％のＤＢＮＰＡがこの同じ時間枠にて同じ条件で損失する。
【００６４】
例３
冷却塔水における有効性：ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡの比較
ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡを５０ｍｌの冷却塔水サンプル（約ｐＨ８．３にて）に、約１０7ＣＦＵ／ｍＬのバクテリアを収容する１２５ｍｌフラスコ中にて、最終活性物質濃度５０ｐｐｍ、２５ｐｐｍ、および１２．５ｐｐｍにて添加する。同じ汚染させた冷却塔水サンプル（殺生剤なし）を対照として用いる。混合物を３０℃にて振とう（１７５ＲＰＭ）しながら９６時間培養する。殺生剤添加後１時間、３時間、２４時間、４８時間、７２時間および９６時間で、混合物中の生存バクテリアを、連続希釈法を用いて計数する。サンプリング後２４時間から開始し、混合物に、約１０6ＣＦＵ／ｍＬのバクテリア（冷却水サンプルから単離したもの）を再接種する。表２は、ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡの、種々の時点での有効性を示し、バクテリア数の低下で表す。表される数はバクテリアカウントの対数（底は１０）変換である。
【００６５】
【表２】
0005873011.tif 000009
【００６６】
表２で示すように、ＤＢＭＡＬは、比較化合物ＤＢＮＰＡよりも比較的遅い殺生物作用を示すが、ＤＢＭＡＬの有効性（＞３ｌｏｇ10殺生物）は、同じ活性物質濃度５０ｐｐｍおよび２５ｐｐｍのＤＢＮＰＡよりも２日間長く続き、そして同じ活性物質濃度１２．５ｐｐｍのＤＢＮＰＡよりも１日間長く続く。
【００６７】
例４
冷却塔水における有効性：ＤＢＭＡＬおよび他の殺生剤の比較
滅菌人工冷却塔水（０．２２０３ｇのＣａＣｌ2，０．１８４７ｇのＭｇＳＯ4，および０．２０３３ｇのＮａＨＣＯ3（１Ｌ水中），約ｐＨ８．５）をフィールド単離されたバクテリアで、約１０7ＣＦＵ／ｍＬ濃度で汚染させる。次いで、この汚染させた水の分割量を８用量レベルのＤＢＭＡＬおよび５つの他の一般的に用いる殺生剤（冷却水用途における）で処理する。同じ汚染させた水のサンプル（殺生剤なし）を対照として用いる。３０℃にて１時間、３時間、２４時間、４８時間、７２時間および９６時間培養した後、分割量中の有効バクテリアを、連続希釈法を用いて計数する。サンプリング後２４時間から開始し、全ての水サンプルに、約１０6ＣＦＵ／ｍＬのバクテリアを再接種する。表３は、６つの殺生剤の有効性を異なる時点で比較し、バクテリアのｌｏｇ10換算で表す。ＤＢＭＡＬは、この比較検討において、高く長く持続する有効性を示す。
【００６８】
【表３】
0005873011.tif 000010
【００６９】
例５
金属作動流体における有効性：ＤＢＭＡＬおよび他の殺生剤の比較
半合成金属作動流体（ＭＷＦ）（５５．３５％の脱イオン水、２０．００％の油、１５％のスルホン酸ナトリウム、４％のＡＬＫＡＴＥＲＧＥTM  Ｔ−ＩＶ（界面活性剤）、３％のオレイン酸、２％のグリコールエーテル、０．６５％のＡＭＰTM−９５（中和アミン））をフィールド単離バクテリアで約１０6ＣＦＵ／ｍＬの濃度で汚染させる。この汚染されたＭＷＦの分割量を、４つの殺生剤で８用量レベルにて処理する。同じ汚染されたＭＷＦサンプル（殺生剤なし）を対照として用いる。室温で２時間、４時間、２４時間、４８時間、７２時間および９６時間の培養後、アリコート中の生存バクテリアを連続希釈法を用いて計数する。表４は、ＤＢＭＡＬおよび３つの他の殺生剤の、ＭＷＦ中のバクテリアに対する有効性を示す。繰り返すが、ＤＢＭＡＬは、この検討において、高く長い持続的な有効性を示す。フィールド単離物の再接種はこの例では行わない。
【００７０】
【表４】
0005873011.tif 000011
【００７１】
例６
殺バクテリア効果：ＤＢＭＡＬおよびＤＢＣＨＡをＤＢＮＰＡと比較
滅菌合成塩水を準備し、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＡＴＣＣ  １０１４５を約１０7ＣＦＵ／ｍＬで接種する。合成水は以下を含むように調製する（１リットルの脱イオン水中）：ＣａＣｌ2，０．２２０３ｇ；ＭｇＳＯ4，０．１８４７ｇ；およびＮａＨＣＯ3，０．２０３３ｇ。合成冷却水の最終ｐＨを８．５に調整する。次いで、細胞懸濁物の分割量を、殺生剤で、選択した用量レベルにて処理する。同じ汚染させた水サンプル（殺生剤なし）を対照として用いる。３７℃にて種々の時間間隔で培養した後、生存するバクテリアの数を、連続希釈法を用いて計数する。２４時間の培養後、全細胞懸濁物にＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＡＴＣＣ  １０１４５を約１０6ＣＦＵ／ｍＬで再接種する。
【００７２】
ＤＢＭＡＬ（発明）、ＤＢＣＨＡ（発明）およびＤＢＮＰＡ（比較）についての有効性結果を表５に示す。データは、各培養時間の後に水サンプル中の３ｌｏｇ10のバクテリア低減を実現するのに必要な用量として表される。
【００７３】
【表５】
0005873011.tif 000012
【００７４】
ＤＢＭＡＬの殺バクテリア効果は、ＤＢＮＰＡのものよりも若干遅く開始したが、その有効性は時間とともに増大し、そして４８時間培養後およびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ細胞を再接種した際には、ＤＢＮＰＡよりも良好である。ＤＢＣＨＡはまた、ＤＢＮＰＡよりも良好な長期有効性を示す。
【００７５】
例７
アメーバ増殖レジオネラの制御
レジオネラは天然および人工の系中（例えば冷却塔）で、アメーバを経て継代することで増殖するため、このようなアメーバに栄養を受けたレジオネラの根絶は、より重要で当面関連する。この例は、アメーバ（Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ  ｐｏｌｙｐｏｈａｇａ）に栄養を受けたＬｅｇｉｏｎｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ（ＡｆＬｐ）を評価において好適な殺生剤として使用する。
【００７６】
レジオネラは、アメーバ内で、低い多重度の感染から始まって、感染および生育させることができる（１レジオネラを１００アメーバ細胞に対して）。このような継代をもう１度繰り返すことで、これらの支配的な生理学としてのより伝染性の型が、種々の濃度の殺生剤への曝露前に定着する。評価は、２時間および２４時間の曝露後に実施する。殺生剤の適切な中和を、生存物の計数前に行う。下記の表６は、ＡｆＬｐおよびフリーの通常生育レジオネラ細胞の両者に対する種々の殺生剤の有効性を比較する。
【００７７】
【表６】
0005873011.tif 000013
【００７８】
データは、試験した全ての殺生剤について、ＡｆＬｐを殺すのに必要な量が、フリーのレジオネラを殺すのに必要な量よりも大きいことを示す。しかし、レジオネラ制御に必要なＤＢＭＡＬの量は、他の試験した殺生剤，例えばＤＢＮＰＡよりも大幅に低い。これは予期しない驚くべき知見である。６ｌｏｇの殺生物を与えるのに必要なＤＢＭＡＬのレベルは、対応する時点でフリーの細胞を制御するのに必要なものの約２倍に過ぎない。ＤＢＭＡＬは、より伝染性の型のＡｆＬｐを、他の一般的に使用される殺生剤と比べたときにより低用量で制御する手段を与える。
【００７９】
例８
ポリマーエマルションの防腐
汎用アクリルポリマーエマルション（４９．９％［ｗ／ｖ］固形分、ｐＨ８．２）のサンプルに、ほぼ等数（１ｍｌ当たり約１×１０6）のＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓおよびＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓの細胞を接種する。細胞接種物を、激しい撹拌によってエマルションサンプル中に一様に分散させる。次いでサンプルをサンプリングして初期接種物サイズを測定する。次いでアクリルポリマーエマルションを、選択した濃度のＤＢＭＡＬ（２．５〜５００ｐｐｍ［すなわちｍｇ／ｌ］）で変える。殺生剤処理されたエマルションを室温（約２３℃）で、ロッカープラットフォーム上で培養して、穏やかな撹拌を与える。生存するバクテリアを計数するためのサンプルを、２時間、２４時間および４８時間の培養後に収集し、リン酸緩衝生理食塩水で連続希釈し、そしてトリプシンソイ寒天（ＴＳＡ）プレート上にプレーティングした。
【００８０】
実験１
結果．図１に示すように、２時間の接触時間の後に収集されたサンプルは、比較的不変のバクテリアカウントを、５００ｐｐｍＤＢＭＡＬ以外の全てで示した。２４時間の接触時間の後に得られたプレートカウントは、明瞭な用量−応答関係を示した。４８時間接触時間サンプルは、殺生剤が、全検討の間、試験生物を阻害し続けたことを示した。最大２００ｐｐｍで処理されたサンプルにおける、生存するバクテリアの数のほぼ線形の低減は、ＤＢＭＡＬがエマルション中で安定であったことを示した。
【００８１】
実験２
この検討において、１つの組のアクリルポリマーエマルションを上記のように調製し、ＤＢＭＡＬ（０〜５０ｐｐｍ）で処理し、そして第２の組はＤＢＮＰＡ（０〜５０ｐｐｍ）で処理する。４８時間の接触時間の後、サンプルをプレートカウント用に収集する。
【００８２】
結果．図２に示すように、ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡの処理の両者は、バクテリアカウントの低減の要因となり；プレートカウントの低減は添加される殺生剤の濃度に正に相関する。試験する全ての濃度において、ＤＢＭＡＬはＤＢＮＰＡよりも有効である。
【００８３】
例９
鉱物スラリーの防腐
実験１．  カオリン中でのＤＢＭＡＬの有効性
カオリンスラリーの２サンプル（Ｋａｏｌｕｘ  ＨＳ［粒子サイズは２ミクロンよりも小さい，８３．４％；６４．９％固形分；ｐＨ６．６］およびＫａｏｇｌｏｓｓ［粒子サイズは２ミクロンよりも小さい，９０．７％；７０．１％固形分；ｐＨ６．３］）をＴｈｉｅｌｅ  Ｋａｏｌｉｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓａｎｄｅｒｓｖｉｌｌｅ，Ｇｅｏｒｇｉａから得る。２つのスラリーのサンプルに４つのバクテリア種（例８に記載）を接種し、サンプリングしてバクテリア集団の初期サイズを確認し、そして選択した濃度のＤＢＭＡＬで処理する。バクテリア計数用のサンプルを２４時間および４８時間の培養時間後に収集する。
【００８４】
結果．ＤＢＭＡＬで処理したＫａｏｌｕｘサンプル中に接種したバクテリアは、殺生物活性物質の存在に対して敏感であり、そして応答は濃度依存性である。例えば、図３に示すように、ＤＢＭＡＬの不存在下では、４８時間の検討の間に、ほぼ１桁の増大が存在する。しかし、１００ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍで処理されたスラリーにおいて、生存バクテリアの数は、４８時間の接触時間の後で若干低減する。１７５ｐｐｍＤＢＭＡＬの濃度は、ほぼ１桁の低減の要因となる。より高濃度のＤＢＭＡＬは、少なくとも５桁の低減の要因となる。
【００８５】
Ｋａｏｇｌｏｓｓ．  Ｋａｏｇｌｏｓｓ．のサンプルは、上記のようにＤＢＭＡＬで処理し、２４時間および４８時間の接触時間の後でサンプリングする。結果（図４参照）は、２４時間の接触時間の後のバクテリア集団のサイズに対する殺生剤の影響がより小さいことを除いて、Ｋａｏｌｕｘで得られるものと同様である。
【００８６】
炭酸カルシウムスラリーの防腐
実験１．  １０％ＣａＣＯ3
分析グレードの炭酸カルシウム（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）の懸濁物を、脱イオン水を用いて調製する。懸濁物のｐＨを７．０、８．０および９．０に、ＨＣｌまたはＮａＯＨの溶液で適宜調整し、直後に、混合種集団のバクテリアを添加する（詳細は上記参照のこと）。各懸濁物を激しく撹拌し、サンプリングして、バクテリアの初期数を評価する。バクテリア計数用のサンプリング後、懸濁物を１０ｐｐｍＤＢＭＡＬで処理し、撹拌して殺生剤の適切な混合を確保し、そしてプラットフォームロッカー上に置いて不断撹拌を与える。バクテリア計数用のサンプル（プレートカウントで）を２時間および２４時間の接触時間後に収集する。
【００８７】
結果．図５に示すように、２時間バクテリアカウントは、ｐＨ９．０  対  ｐＨ７．０および８．０で、バクテリアの増大した阻害を示す。２４時間接触後、全バクテリアカウントは検出限界である（例えば１．０ｌｏｇ10値）。
【００８８】
実験２．  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂ  ９０−７６．６％固形分，ｐＨ８．７
市販で入手可能な炭酸カルシウムスラリー，Ｈｙｄｒｏｃａｒｂ  ９０（Ｏｍｙａ）のサンプルの分割量に、前記のようにバクテリア集団を接種する。撹拌して接種物を分散させた後、サンプルを５ｐｐｍおよび１０ｐｐｍのＤＢＮＰＡまたはＤＢＭＡＬで変える。サンプルをロッカープラットフォーム上で培養して不断撹拌を与え、２４時間後にサンプリングしてバクテリアの数を評価する。バクテリアの初期濃度は、混合種集団を添加する前のサンプル中に存在するバクテリアの量に起因して先の例よりも高い。
【００８９】
結果．５ｐｐｍのＤＢＮＰＡまたはＤＢＭＡＬで処理したサンプル中のバクテリア集団の低減は、２４時間の接触の間、比較的少ない（図６）。しかし、１０ｐｐｍのＤＢＭＡＬで処理されたサンプル中のバクテリアの数は２．５桁よりも大きく低減し、一方、１０ｐｐｍのＤＢＮＰＡで処理されたスラリーは約０．５桁低減する。よって、ＤＢＭＡＬはＤＢＮＰＡよりも顕著に有効である。
【００９０】
実験３
この検討は、ＤＢＭＡＬの有効性をＤＢＮＰＡおよびＣＭＩＴ／ＭＩＴのものと比較することを除いて前記したように実施する。この検討について、活性物質の有効性は、フィールド条件下での生成物についての典型的な単一用量処理である単一用量を用いて比較する。
【００９１】
結果．  結果（図７）は、２４時間接触時間に従い、単一用量の２０ｐｐｍＤＢＭＡＬが５０ｐｐｍＤＢＮＰＡまたは１６ｐｐｍＣＭＩＴと同様に有効であることを示す。２０ｐｐｍＤＢＭＡＬにおけるバクテリアの数の相違は、ほぼ１／４桁で、２倍より多くＤＢＮＰＡを受入れたサンプルのものよりも大きい。同様の相違が、ＤＢＭＡＬ処理されたサンプルと１６ｐｐｍのＣＭＩＴを受入れたものとの間で検出される。
【００９２】
本発明をその好ましい態様に従って上記してきたが、本開示の精神および範囲の中で変更可能である。従って本件は、本開示で記載される一般原理を用いた本発明の任意の変更、使用または適合を網羅することを意図する。更に、本件は本発明が属する分野で公知または一般的な実施の範囲となる本開示からの逸脱を網羅し、これが特許請求の範囲の限定の範囲内となることを意図する。
以下の態様もまた開示される。
［１］  水系における微生物を制御する方法であって：
水系を、有効量の式（Ｉ）：
【化１】
0005873011.tif 000014
（式中、Ｘはハロゲンであり；そして
ＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または
ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【化２】
0005873011.tif 000015
のアミド基である）
の化合物で処理することを含み、
該水系がｐＨ５以上を有する、方法。
［２］  Ｘがブロモである、上記［１］に記載の方法。
［３］  式（Ｉ）の化合物が：２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド；２，２−ジブロモマロンアミド；またはこれらの混合物である、上記［１］に記載の方法。
［４］  該水系がｐＨ７以上を有する、上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の方法。
［５］  該水系がｐＨ８以上を有する、上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の方法。
［６］  該水系が、冷却塔水、金属作動流体、油田およびガス田の注入もしくは破砕もしくは生成する水もしくは流体、油田およびガス田の水系流体、紙およびパルプの粉砕プロセス水、油田およびガス田の操作系、油田およびガス田の輸送系、油田およびガス田の分離系および貯蔵系、エアウオッシャー、沸騰水、廃水、バラスト水、濾過系、塗料、ポリマーエマルション、コーティング、水性系スラリーおよび分散顔料、接着剤、インク、テープジョイントコンパウンド、家庭用品およびパーソナルケア用品、またはレザータンニング用途で用いる水性系流体である、上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の方法。
［７］  該水系が、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜の少なくとも１つから選択される少なくとも１つの半透膜を含む膜系濾過系を含み；該方法が、式（Ｉ）の化合物を供給物溶液に添加し、次いで該供給物溶液を該半透膜と接触させることを含む、上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の方法。
［８］  該膜系濾過系が、少なくとも：ｉ）１つの精密濾過膜または限外濾過膜およびｉｉ）少なくとも１つのナノ濾過膜または逆浸透膜；を含む、上記［７］に記載の方法。
［９］  該供給物溶液が、ｐＨ少なくとも９を有する、上記［７］〜［８］のいずれか１項に記載の方法。
［１０］  該供給物溶液が、ｐＨ少なくとも１１を有する、上記［７］〜［９］のいずれか１項に記載の方法。
［１１］  該微生物が、バクテリアである、上記［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の方法。
［１２］  該微生物が、レジオネラ属の種である、上記［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の方法。
［１３］  該微生物が、生存アメーバ内で増殖したレジオネラ種である、上記［１］〜［１２］のいずれか１項に記載の方法。
［１４］  式（ＩＩ）：
【化３】
0005873011.tif 000016
（式中、Ｘはハロゲンであり、そしてＲ2はヒドロキシアルキルである）
の、化合物。
［１５］  Ｘがブロモである、上記［１５］に記載の化合物。
［１６］  Ｒ2が、ヒドロキシプロピルである、上記［１５］〜［１６］に記載の化合物。
［１７］  ２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミドである、上記［１５］〜[１７］に記載の化合物。
【図１】
0005873011.tif 000019
【図２】
0005873011.tif 000020
【図３】
0005873011.tif 000021
【図４】
0005873011.tif 000022
【図５】
0005873011.tif 000023
【図６】
0005873011.tif 000024
【図７】
0005873011.tif 000025