СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПРОТИВОМИКРОБНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
STABILISED ANTIMICROBIAL COMPOSITION

Настоящее изобретение относится к стабилизированным водным противомикробным композициям, содержащим 2,2-дибром-3-нитрилопропионамид (ДБНПА).
Водная композиция, содержащая ДБНПА и глицерин, описана в патенте JP 3287937. Однако указанная композиция содержит 65% глицерина. В настоящее время существует потребность в новых стабилизированных водных композициях, содержащих ДБНПА, и которые, прежде всего характеризуются более низкой вязкостью и/или большей стабильностью.
Цель настоящего изобретения заключается в разработке указанных стабилизированных композиций.
Краткое описание сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к противомикробной композиции, включающей: (а) 2-25 мас.% 2,2-дибром-3-нитрилопропионамида, (б) 2-30 мас.% воды, (в) 5-30 мас.% алифатического соединения, содержащего от 2 до 6 гидроксильных групп, и (г) 20-70 мас.% этиленгликоля.
Подробное описание изобретения
В настоящем описании использованы следующие стандартные термины, если не указано иное. Термин "противомикробное средство" относится к соединению, способному подавлять рост или контролировать рост микроорганизмов в участке действия, противомикробные средства включают бактерицидные, фунгицидные и альгицидные препараты. Термин "микроорганизм" включает, например, грибы (такие как дрожжи и плесень), бактерии и водоросли. Термин "участок действия" относится к промышленным системам или продукту, которые подвергаются обсеменению микроорганизмами. В настоящем описании использованы следующие сокращения: част./млн. - массовые части на миллион, АИ - активный ингредиент. Процентное содержание противомикробных соединений в композиции по настоящему изобретению определяли в расчете на общую массу активных ингредиентов в композиции, т.е. самих противомикробных соединений за исключением любого количества растворителей, носителей, диспергирующих агентов, стабилизаторов или других материалов, которые могут присутствовать. Если не указано иное, процентное содержание (%) указано в массовых процентах (мас.%).
Предпочтительно противомикробная композиция дополнительно содержит 0,1-6 мас.% смеси 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она и 2-метил-4-изотиазолин-3-она, предпочтительно 0,5-6 мас.%, предпочтительно 2-6 мас.%, предпочтительно 4-5,5 мас.%, предпочтительно 0,7-5 мас.%, предпочтительно 0,7-2 мас.%, предпочтительно 0,9-3 мас.%, предпочтительно 0,9-1,6 мас.%. "МИ" обозначает 2-метил-4-изотиазолин-3-он, другое название 2-метил-З-изотиазолон. "ХМИ" обозначает 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он, другое название 5-хлор-2-метил-3-изотиазолон. Предпочтительно, массовое соотношение ХМИ и МИ составляет по крайней мере 1:1, в другом варианте по крайней мере 2:1. Предпочтительно массовое соотношение ХМИ и МИ составляет не более 4:1. Предпочтительно соотношение ХМИ/МИ составляет приблизительно 3:1. Предпочтительно смесь ХМИ/МИ представляет собой состав, в основном не содержащий соль. "В основном не содержащий соль " обозначает, что композиция содержит не более 0,5%, предпочтительно не более 0,1%, предпочтительно не более 0,05% солей металлов в расчете на массу композиции. Предпочтительно противомикробная композиция по настоящему изобретению содержит не более 0,1%, предпочтительно не более 0,05%, предпочтительно не более 0,01% солей металлов. Предпочтительно композиция, включающая ДБНПА и ХМИ/МИ, содержит от 12 до 20% ДБНПА, от 0,2 до 3% смеси ХМИ/МИ, от 10 до 27% алифатического соединения, содержащего от 3 до 6 гидроксильных групп (предпочтительно глицерин), от 30 до 60% гликоля и от 7 до 20% воды. Предпочтительно композиция, включающая ДБНПА и ХМИ/МИ, содержит от 8 до 15% ДБНПА, от 3 до 7% смеси ХМИ/МИ, от 5 до 30% алифатического соединения, содержащего от 3 до 6 гидроксильных групп (предпочтительно глицерин), от 10 до 35% гликоля и от 20 до 55% воды. Предпочтительно композиция, включающая ДБНПА и ХМИ/МИ, содержит от 2 до 10% ДБНПА, от 0,9 до 3% смеси ХМИ/МИ, от 10 до 27% алифатического соединения, содержащего от 3 до б гидроксильных групп (предпочтительно глицерин), от 35 до 65% гликоля и от 7 до 20% воды.
Предпочтительно противомикробная композиция дополнительно содержит 1-20 мас.% 2-бром-2-нитро-1,3-пропандиола (БНПД), предпочтительно по крайней мере 2%, предпочтительно по крайней мере 3%, предпочтительно по крайней мере 4%, предпочтительно по крайней мере 5%, предпочтительно по крайней мере 7%, предпочтительно не более 15%, предпочтительно не более 12%, предпочтительно не более 10%, предпочтительно не более 8%, предпочтительно не более чем 7%.
Предпочтительно композиция содержит по крайней мере 4% ДБНПА, предпочтительно по крайней мере 6%, предпочтительно по крайней мере 8%, предпочтительно по крайней мере 10%, предпочтительно по крайней мере 12%, предпочтительно не более 22%, предпочтительно не более 20%, предпочтительно не более, 18%, предпочтительно не более 17%.
Предпочтительно композиция содержит по крайней мере 3% воды, предпочтительно по крайней мере 5%, предпочтительно по крайней мере 7%, предпочтительно по крайней мере 8%, предпочтительно по крайней мере 9%. Предпочтительно количество воды составляет не более 27%, предпочтительно не более 25%, предпочтительно не более 20%, предпочтительно не более 18%, предпочтительно не более 16%, предпочтительно не более 14%, предпочтительно не более 12%.
Предпочтительно алифатическое соединение, содержащее от 2 до 6 гидроксильных групп, выбирают из алифатического соединения, содержащего от трех до восьми атомов углерода, предпочтительно из соединения, содержащего от 3 до 6 гидроксильных групп и от трех до шести атомов углерода. Предпочтительно алифатические соединения, содержащие от 2 до 6 гидроксильных групп, выбирают из группы, включающей глицеральдегид, дигидроксиацетон, глицерин и моносахариды (включая восстановленные моносахариды, например, сорбит). Предпочтительно соединение, содержащее от 3 до 6 гидроксильных групп и от трех до шести атомов углерода, выбирают из группы, включающей глицерин, сорбит, маннит, ксилит, эритрит и треитол. Предпочтительно композиция содержит по крайней мере 10% алифатического соединения, содержащего от 2 до 6 гидроксильных групп, предпочтительно по крайней мере 12%, предпочтительно по крайней мере 14%, предпочтительно по крайней мере 16%. Предпочтительно количество алифатического соединения, содержащего от 2 до б гидроксильных групп, составляет не более 27%, предпочтительно не более 25%, предпочтительно не более 23%, предпочтительно не более 21%.
Предпочтительно композиция содержит по крайней мере 25% гликоля, предпочтительно по крайней мере 30%, предпочтительно по крайней мере 32%, предпочтительно по крайней мере 34%, предпочтительно по крайней мере 36%. Предпочтительно количество гликоля составляет не более 65%, предпочтительно не более 60%, предпочтительно не более 57%, предпочтительно не более 55%, предпочтительно не более 52%, предпочтительно не более 50%, предпочтительно не более 48%, предпочтительно не более 46%, предпочтительно не более 44%. Гликоль характеризуется следующей структурой
1
2
1
2
1
2
n
1
4
R-O-Z-R, где n равен от 1 до 6, R и R независимо обозначают водород или C-Салкил, и если n равен 1, то по крайней мере один из R и R не является водородом, a -Z- обозначает
3
4
3
4
1
2
3
4
3
4
1
2
n
-(CH(R)-CH(R)-O-, где в каждом звене Z, R и R независимо обозначают водород или метил, R и R оба независимо не являются метилом, и где соотношение массы всех звеньев Z в гликоле, где R и R оба обозначают водород, и массы всех Z звеньев, где один из R и R обозначает метил, составляет не более 0,66:1. Предпочтительно R и R независимо обозначают водород или метил. Предпочтительно n равен от 1 до 4. Предпочтительные гликоли включают триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль, монобутиловый эфир триэтиленгликоля и полиэтиленгликоль с молекулярной массой M от 200 до 300.
При добавлении алифатического соединения, содержащего от 2 до 6 гидроксильных групп, повышенную стабильность ДБНПА в некоторых гликолях иногда трудно оценивать из-за более высокой стабильности ДБНПА в указанных гликолях.
Предпочтительно композиция включает ДБНПА, БНПД и смесь ХМИ/МИ. Предпочтительно композиция включает от 12 до 22% ДБНПА, от 4 до 12% БНПД и от 0,2 до 3% смеси ХМИ/МИ. Предпочтительным этиленгликолем является тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль или триэтиленгликоль, предпочтительное количество этиленгликоля составляет от 30 до 50%. Предпочтительно содержание воды составляет не более 20%, предпочтительно не более 18%, предпочтительно не более 16%, предпочтительно не более 14%. Предпочтительно содержание воды составляет по крайней мере 7%, предпочтительно по крайней мере 8%. Предпочтительно количество алифатического соединения, содержащего от 3 до 6 гидроксильных групп, составляет от 10 до 27%.
Предпочтительно композиция включает от 3 до 10% ДБНПА, от 7 до 18% БНПД и от 0,2 до 3% смеси ХМИ/МИ. Предпочтительным этиленгликолем является тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль или триэтиленгликоль, предпочтительное количество гликоля составляет от 35 до 55%. Предпочтительно содержание воды составляет не более 20%, предпочтительно не более 18%, предпочтительно не более 16%, предпочтительно не более 14%. Предпочтительно содержание воды составляет по крайней мере 5%, предпочтительно по крайней мере 7%, предпочтительно по крайней мере 8%. Предпочтительно количество алифатического соединения, содержащего от 3 до 6 гидроксильных групп, составляет до 10 до 30%.
Противомикробную композицию по настоящему изобретению можно использовать для подавления роста микроорганизмов или более высоких форм водной флоры и фауны (таких как простейшие, беспозвоночные, мшанки, динофлагелляты, ракообразные, моллюски и т.д.), при введении противомикробно эффективного количества композиции на участок, внутрь участка или в соседнюю с участком зону, который подвергается заражению микроорганизмами. Пригодные участки действия включают, например: производственную воду, системы электроосаждения, градирни, воздухоочистители, газоочистители, минеральные шламы, сточные воды, декоративные фонтаны, системы обратного осмоса и ультрафильтрации, балластную воду, испарительные конденсаторы, теплообменники, сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов, крахмал, пластмассы, эмульсии, дисперсии, краски, латексы, покрытия, такие как лаки, строительные материалы, такие как мастики, уплотнители и герметики, строительные адгезивы, такие как адгезивы на основе керамики, адгезивы для основы ковров и адгезивы для ламинирования, промышленные или потребительские адгезивы, фотографические реактивы, полиграфические жидкости, продукты бытовой химии, такие как очистители для ванной комнаты и кухни, косметические средства, туалетные принадлежности, шампуни, мыла, моющие средства, промышленные очистители, мастики для пола, воду для полоскания белья, сточные воды металлообрабатывающих предприятий, смазочные материалы для конвейеров, гидравлические жидкости, кожу и кожаные изделия, текстиль, текстильные изделия, древесину и изделия из древесины, такие как фанера, картон, древесно-стружечная плита (ДСП), дощатоклееные балки, древесностружечная плита с ориентированным расположением стружки, твердая древесно-волокнистая плита и стружечная плита, жидкости для нефтепереработки, топливо, флюиды нефтяных месторождений, например, вода для закачивания, жидкости для гидравлического разрыва и буровые флюиды, консервацию добавок, используемых в сельском хозяйстве, консервацию ПАВ, медицинское оборудование, консервацию реагентов для диагностики, пластиковую или бумажную пищевую пленку для консервации пищевых продуктов, консервацию пищевых продуктов, напитков, и промышленные пастеризаторы, унитазы, воду для отдыха и спорта, бассейнов и спа-салонов.
Композиции, указанные в настоящем описании, включают другие известные противомикробные активные ингредиенты (кроме перечисленных в настоящем описании).
Примеры
Составы, содержащие 20% ДБНПА. 6% БНПД и 1.25% ХМИ/МИ (3:1)
Указанные составы получали на основе не содержащего соль противомикробного состава ХМИ/МИ, если не указано иное. Указанные составы выдерживали в сушильном шкафу при температуре 40°C и через 60 дней анализировали снижение содержания противомикробных ингредиентов. ТЭГ обозначает триэтиленгликоль.
Глицерин %
Вода %
Монобутиловый эфир ТЭГ %
ТЕГ %
Снижение содержания ДБНПА, %
Снижение содержания БНПД, %
Снижение содержания ХМИ/МИ, %
Контрольный ДБНПА
71
0
10
-
59,5
11
3
13
0
20
-
49,5
10
1
5
0
30
-
39,5
16
3
10
10
10
-
49,5
6
3
5
10
20
-
39,5
12
3
9
10
30
-
29,5
*
*
*
20
10
-
39,5
5
3
4
20
20
-
29,5
14
4
16
20
30
-
19,5
*
*
*
0
10
59,5
-
40
0
33
0
20
49,5
-
18
0
9
0
30
39,5
-
18
3
9
10
10
49,5
-
15
3
12
10
20
39,5
-
14
3
9
10
30
29,5
-
18
4
17
20
10
39,5
-
11
3
9
20
20
29,5
-
*
*
*
20
30
19,5
-
*
*
*
* В случае образования двух фаз стабильность образцов не определяли
Составы, содержащие 20% ДБНПА, и не содержащие БНПД или ХМИ/МИ:Указанные составы получали, выдерживали в сушильном шкафу при температуре 45°C и через 28 дней анализировали снижение содержания противомикробных инградиентов. ТетраЭГ обозначает тетраэтиленгликоль, ДПГ - дипропиленгликоль.
Глицерин, %
Вода, %
ТЭГ
ДПГ
ТетраЭГ
Снижение содержания ДБНПА, %
0
20
60
-
-
13
7,5
7,5
65
-
-
12
10
5
65
-
-
11
15
5
60
-
-
12
20
5
55
-
-
11
15
10
55
-
-
13
10
15
55
-
-
15
15
15
50
-
-
11
20
15
45
-
-
13
15
20
45
-
-
13
20
10
50
-
-
12
65
15<sup>1</sup>
10
-
-
98
30
15
35
-
-
4
20
10
-
-
50
9
15
20
-
-
45
5
20
10
-
50
-
12
15
20
-
45
-
6
сорбит, %
вода, %
20
10
-
-
50<sup>2</sup>
-
15
20
-
-
45
8
15
15
-
-
50
5
1 - использовали 10% ДБНПА, поскольку в 20% ДБНПА образец не растворяется
2 - нерастворимый - стабильность не определяли
Составы, содержащие 20% ДБНПА и 0.25% ХМИ/МИ (3:1)
Указанные составы получали на основе не содержащего соль ХМИ/МИ, выдерживали в сушильном шкафу при температуре 45°C и через 28 дней анализировали снижение содержания противомикробных ингредиентов.
Глицерин, %
Вода, %
ТетраЭГ
ДПГ
ТЭГ
Снижение содержания ДБНПА, %
Снижение содержания ХМИ/МИ, %
30
20
-
29
-
4
3
30
15
-
34
-
3,5
2
30
10
-
39
-
4
3
30
5
-
44
-
6
0
20
10
-
49
-
3,5
2
10
10
-
59
-
7
6,5
10
5
-
64
-
27<sup>1</sup>
17<sup>1</sup>
0
20
-
59
-
10
8
30
20
29
-
-
3,5
1
30
15
34
-
-
3
2,5
30
10
39
-
-
2,5
2
30
5
44
-
-
6
2,5
20
10
49
-
-
3,5
2,5
10
10
59
-
-
3,5
2,5
Глицерин, %
Вода, %
ТетраЭГ
ДПГ
ТЭГ
Снижение содержания ДБНПА, %
Снижение содержания ХМИ/МИ, %
10
5
64
-
-
2,5
5
0
20
59
-
-
4
5
20
10
-
-
49
6
5<sup>2</sup>
0
20
-
-
59
13
8<sup>2</sup>
<sup>1 </sup>Указанные результаты не соответствуют общей тенденции, и, скорее всего, являются ошибкой эксперимента
<sup>2 </sup>Указанные образцы содержали 1% ХМИ/МИ
Составы, содержащие 20% ДБНПА и 6% БНПД
Указанные составы получали, выдерживали в сушильном шкафу при температуре 45°C и через 28 дней анализировали снижение содержания противомикробных ингредиентов.
Глицерин, %
Вода, %
ТетраЭГ
ДПГ
ТЭГ
Снижение содержания ДБНПА, %
Снижение содержания БНПД, %
30
20
-
24
-
*
*
30
15
-
29
-
14<sup>1</sup>
12,5<sup>1</sup>
30
10
-
34
-
3
1
30
5
-
39
-
2
1,5
20
10
-
44
-
3
1,5
10
10
-
54
-
6
0,5
10
5
-
60
-
7
1
0
20
-
54
-
3,5
1,5
30
20
24
-
-
*
*
30
15
29
-
-
4,5
3,5
30
10
34
-
-
3
2
30
5
39
-
-
2,5
1,5
20
10
44
-
-
7
3
10
10
54
-
-
7
8,5
10
5
60
-
-
5
6
0
20
54
-
-
2
0
20
10
-
-
44
7
4
0
20
-
-
54
13
7
* образец нерастворим - стабильность не определяли
<sup>1</sup> Указанные результаты не соответствуют общей тенденции, и, скорее всего, являются ошибкой эксперимента
Составы, содержащие от 10 до 20% ДБНПА, не содержащие БНПД или ХМИ/МИ
Указанные составы получали, выдерживали в сушильном шкафу при температуре 45°C и через 28 дней анализировали снижение содержания противомикробных ингредиентов. МИЭДЭГ обозначает монометиловый эфир диэтиленгликоля.
Глицерин, %
Вода, %
ТЭГ
МИЭДЭГ
ТетраЭГ
ДПГ
Снижение содержания ДБНПА, %
65
15
10
-
-
-
3<sup>1</sup>
65
15
-
10
-
-
95<sup>1</sup>
65
15
-
-
-
-
-<sup>1</sup>
65
25
-
-
-
-
-<sup>1</sup>
65
15
-
-
10
-
95<sup>1</sup>
65
15
-
-
-
10
4<sup>1</sup>
45
5
30
-
-
-
3
45
15
20
-
-
-
-
45
25
20
-
-
-
9<sup>1</sup>
45
30
5
-
-
-
-
45
40
5
-
-
-
-<sup>1</sup>
30
5
45
-
-
-
3
30
30
20
-
-
-
-
30
40
20
-
-
-
-<sup>1</sup>
0
30
50
-
-
-
8
0
20
60
13
<sup>1 </sup>- Образец содержал только 10% ДБНПА, поскольку в 20% ДБНПА образец не растворяется
В случае образования двух фаз стабильность образцов не определяли.