Стабилизированная противомикробная композиция

Стабилизированная противомикробная композиция

Реферат

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

R¹-O-Z_n-R², где n равен от 1 до 6, R¹ и R² независимо обозначают водород или C₁-С₄алкил, и если n равен 1, то по крайней мере один из R¹ и R² не является водородом, a -Z- обозначает

-(CH(R³)-CH(R⁴)-O-, где в каждом звене Z, R³ и R⁴ независимо обозначают водород или метил, R¹ и R² оба независимо не являются метилом, и где соотношение массы всех звеньев Z в гликоле, где R³ и R⁴ оба обозначают водород, и массы всех Z звеньев, где один из R³ и R⁴ обозначает метил, составляет не более 0,66:1. Предпочтительно R¹ и R² 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_n 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	151	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	-	-	502	-
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	-	271	171
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	52
0	20	-	-	59	13	82
1 Указанные результаты не соответствуют общей тенденции, и, скорее всего, являются ошибкой эксперимента
2 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	-	141	12,51
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
1 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	-	-	-	31
65	15	-	10	-	-	951
65	15	-	-	-	-	-1
65	25	-	-	-	-	-1
65	15	-	-	10	-	951
65	15	-	-	-	10	41
45	5	30	-	-	-	3
45	15	20	-	-	-	-
45	25	20	-	-	-	91
45	30	5	-	-	-	-
45	40	5	-	-	-	-1
30	5	45	-	-	-	3
30	30	20	-	-	-	-
30	40	20	-	-	-	-1
0	30	50	-	-	-	8
0	20	60				13
1 - Образец содержал только 10% ДБНПА, поскольку в 20% ДБНПА образец не растворяется

В случае образования двух фаз стабильность образцов не определяли.

1. Противомикробная композиция, включающая:(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.

2. Композиция по п.1, в которой алифатическое соединение, содержащее от 2 до 6 гидроксильных групп, выбирают из алифатического соединения, содержащего от 3 до 6 гидроксильных групп и от трех до шести атомов углерода.

3. Композиция по п.2, дополнительно включающая 0,1-6 мас.% смеси 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она и 2-метил-4-изотиазолин-3-она.

4. Композиция по п.3, включающая 7-25 мас.% воды и 8-22 мас.% 2,2-дибром-3-нитрилопропионамида.

5. Композиция по п.4, в которой массовое соотношение 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она и 2-метил-4-изотиазолин-3-она составляет от 4:1 до 1:1.

6. Композиция по п.2, дополнительно включающая 1-20 мас.% 2-бром-2-нитро-1,3-пропандиола.

7. Композиция по п.6, включающая 5-18 мас.% воды.

8. Композиция по п.2, дополнительно включающая 4-12 мас.% 2-бром-2-нитро-1,3-пропандиола и 0,2-2 мас.% смеси 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она и 2-метил-4-изотиазолин-3-она, где массовое соотношение 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она и 2-метил-4-изотиазолин-3-она составляет от 4:1 до 1:1.

9. Композиция по п.8, где указанная композиция включает 7-25 мас.% воды и 8-22 мас.% 2,2-дибром-3-нитрилопропионамида.

10. Композиция по п.9, где указанный этиленгликоль включает по крайней мере один гликоль, который выбирают из группы, включающей триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и монобутиловый эфир триэтиленгликоля.