Результат интеллектуальной деятельности: МИКРОБИОЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ФЕНОКСИЭТАНОЛ

Настоящее изобретение относится к микробицидным композициям, содержащим 2-феноксиэтанол и поверхностно-активное вещество.

Композиция, содержащая 5-хлор-2-метилизотиазолин-3-он, 2-метилизотиазолин-3-он и неионогенное диспергирующее средство, раскрыта в патенте U.S. №4295932. Композиция содержит смесь 5-хлор-2-метилизотиазолин-3-она и 2-метилизотиазолин-3-она состава 3:1 и сополимер этиленоксида с пропиленоксидом, который обладает таким же составом, как и диспергирующее средство PLURONIC L61 или TERGITOL L61. Однако для обеспечения эффективной борьбы с микроорганизмами необходимы комбинации микробиоцидов, обладающие синергетической активностью по отношению к разным штаммам микроорганизмов. Кроме того, для обеспечения экологических и экономических преимуществ необходимы такие комбинации, содержащие отдельные микробиоциды при более низких концентрациях. Задачей настоящего изобретения является получение таких синергетических комбинаций микробиоцидов.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к синергетической микробицидной композиции, содержащей: (а) неионогенное поверхностно-активное вещество, обладающее структурой:

R¹O(CH₂CH(CH₃)O)₅(CH₂CH₂O)₉H

в которой R¹ обозначает C₈-алкильную группу; и (b) феноксиэтанол; где отношение массы указанного неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:1 до 1:18,2766.

Настоящее изобретение также относится к синергетической микробицидной композиции, содержащей: (а) неионогенное поверхностно-активное вещество, обладающее структурой:

R²O(CH₂CH(CH₃)O)₃(CH₂CH₂O)_xH

в которой R² обозначает смесь линейных С₈-С₁₄-алкильных групп и х обозначает целое число, равное от 5 до 7; и (b) феноксиэтанол; где отношение массы указанного неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,1999 до 1:36,5897.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"Феноксиэтанол" означает 2-фенокси-1-этанол (регистрационный № CAS 122-99-6). При использовании в настоящем изобретении приведенные ниже термины обладают указанными определениями, если из контекста явно не следует иное. Термин "микробиоцид" означает соединение, обеспечивающее подавление роста или борьбу с ростом микроорганизмов; микробиоциды включают бактерициды, фунгициды и альгициды. Термин "микроорганизм" включает, например, грибы (такие как дрожжи и плесневые грибы), бактерии и водоросли. В настоящем описании используют следующие аббревиатуры: част./млн = массовые части на миллион (мас./мас.), мл = миллилитр. Если не указано иное, температуры указаны в градусах Цельсия (°С), выраженные в процентах значения являются массовыми (мас. %) и количества и отношения количеств указаны в пересчете на количество активного ингредиента, т.е. в пересчете на полную массу феноксиэтанола и неионогенного поверхностно-активного вещества. Значения количеств полимеризованных звеньев пропиленоксида или этиленоксида являются среднечисловыми значениями.

Предпочтительно, если отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества, обладающего структурой:

R¹O(CH₂CH(CH₃)O)₅(CH₂CH₂O)₉H

в которой R¹ обозначает C₈-алкильную группу, к массе феноксиэтанола составляет от 1:1,5992 до 1:18,2766; предпочтительно от 1:1 до 1:2, Предпочтительно, если C₈-алкильной группой является 2-этилгексил.

Настоящее изобретение также относится к способу подавления роста микроорганизмов в водной среде посредством добавления к указанной водной среде указанного неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанола; где отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:1 до 1:18,2766.

Настоящее изобретение также относится к способу подавления роста Р. aeruginosa в водной среде посредством добавления к указанной водной среде указанного неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанола; где отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:1,5992 до 1:18,2766.

Если неионогенное поверхностно-активное вещество, обладающее структурой: R²O(СН₂СН(СН₃)O)₃(CH₂CH₂O)_xH, в которой R² обозначает смесь линейных С₈-С₁₄-алкильных групп и х обозначает целое число, равное от 5 до 7, объединяют с феноксиэтанол, то предпочтительно, если линейные C₈-C₁₄-алкильные группы содержат от 50 до 85 мас. % линейных С₈-С₁₀-алкильных групп и от 15 до 50 мас. % линейных С₁₂-С₁₄-алкильных групп, более предпочтительно от 60 до 75 мас. % линейных C₈-С₁₀-алкильных групп и от 25 до 40 мас. % линейных С₁₂-С₁₄-алкильных групп, более предпочтительно примерно 70 мас. % линейных C₈-С₁₀-алкильных групп и примерно 30 мас. % линейных С₁₂-С₁₄-алкильных групп. Предпочтительно, если линейные алкильные группы получены из растительного масла. Предпочтительно, если х равно 5 или 7. Если х равно 5, то предпочтительно, если отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,1999 до 1:36,5877. Если х равно 7, то предпочтительно, если отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,7996 до 1:27,4377, более предпочтительно от 1:1 до 1:6.

Настоящее изобретение также относится к способу подавления роста микроорганизмов в водной среде посредством добавления к указанной водной среде указанного неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанола; где отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,1999 до 1:36,5897.

Настоящее изобретение также относится к способу подавления роста S. aureus в водной среде посредством добавления к указанной водной среде поверхностно-активного вещества, обладающего структурой:

R²O(СН₂СН(СН₃)O)₃(CH₂CH₂O)₅Н

в которой R² обозначает смесь линейных С₈-С₁₄-алкильных групп, и феноксиэтанола; где отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,1999 до 1:36,5897.

Настоящее изобретение также относится к способу подавления роста плесневых грибов, предпочтительно A. niger, в водной среде посредством добавления к указанной водной среде поверхностно-активного вещества, обладающего структурой:

R²O(CH₂CH(CH₃)O)₃(CH₂CH₂O)₅H

в которой R² обозначает смесь линейных С₈-С₁₄-алкильных групп, и феноксиэтанола; где отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,3998 до 1:13,7006.

Настоящее изобретение также относится к способу подавления роста S. aureus в водной среде посредством добавления к указанной водной среде поверхностно-активного вещества, обладающего структурой:

R²O(CH₂CH(CH₃)O)₃(CH₂CH₂O)₇H

в которой R² обозначает смесь линейных С₈-С₁₄-алкильных групп, и феноксиэтанола; где отношение массы неионогенного поверхностно-активного вещества к массе феноксиэтанола составляет от 1:0,7996 до 1:27,4377.

В каждом из указанных выше способов предпочтительные составы линейных алкильных групп являются такими, как указано выше в этом разделе.

Предпочтительно, если каждая из синергетических микробицидных композиций в основном не содержит микробиоцидов, отличающихся от неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанола, т.е. содержит менее 1 мас. % микробиоцидов, отличающихся от неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанола, в пересчете на полную массу активных ингредиентов, предпочтительно менее 0,5 мас. %, более предпочтительно менее 0,2 мас. %, более предпочтительно менее 0,1 мас. %. Предпочтительно, что, если неионогенное поверхностно-активное вещество и феноксиэтанол добавляют к водной среде, то среда в основном не содержит других микробиоцидов, т.е. содержит менее 1 мас. % микробиоцидов, отличающихся от неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанола, в пересчете на полную массу активных ингредиентов, предпочтительно менее 0,5 мас. %, более предпочтительно менее 0,2 мас. %, более предпочтительно менее 0,1 мас. %.

Композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, могут содержать другие ингредиенты, например, противовспениватели и эмульгаторы. Микробицидные композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, можно использовать для подавления роста микроорганизмов или более развитых форм водной флоры и фауны (таких как простейшие, беспозвоночные, мшанки, динофлагеллаты, ракообразные, моллюски и т.п.) путем добавления композиций в подвергающуюся воздействию микробов водную среду в микробицидно эффективном количестве. Подходящими водными средами являются, например: промышленная технологическая вода; системы для нанесения электроосаждением; жидкости для градирен; жидкости для воздухоочистителей; жидкости для газоочистителей; взвеси минералов; системы для обработки сточных вод; вода для декоративных фонтанов; системы для фильтрования с использованием обратного осмоса; системы для ультрафильтрования; балластная вода; жидкости для испарительных конденсаторов; жидкости для теплообменников; жидкости и добавки, использующиеся в целлюлозно-бумажной промышленности; крахмал; пластмассы; эмульсии; дисперсии; краски; латексы; покрытия, такие как лаки; строительные материалы, такие как мастики, герметики и изоляционные материалы; строительные клеи, такие как клеи для керамики, клеи для ковровых покрытий и клеи для ламинирования; промышленные или потребительские клеи; фотографические химикаты; жидкости для печати; бытовые изделия, такие как чистящие средства для ванной и кухни; косметические средства; гигиено-косметические средства; шампуни; мыла; средства личной гигиены, такие как жидкости, содержащиеся во влажных салфетках, лосьоны, солнцезащитные средства, кондиционеры, кремы, и другие остающиеся на теле средства; моющие средства; промышленные чистящие средства; мастики для натирки полов; вода, использующаяся для промывки в прачечных; жидкости для обработки металлов; смазывающие вещества, использующиеся для конвейеров; гидравлические жидкости; жидкости для обработки кожи и изделий из кожи; жидкости для обработки текстиля; жидкости для обработки текстильных изделий; жидкости для обработки древесины и изделий из древесины, таких как фанера, картон, древесностружечная плита, дощатоклееная балка, древесностружечная плита с ориентированным расположением стружки, твердый картон и древесностружечная плита; жидкости, использующиеся при переработке нефти; топливо; жидкости, использующиеся при добыче нефти, такие как нагнетаемая вода, жидкости для гидроразрыва пласта и буровые растворы; системы для консервации вспомогательных веществ для сельского хозяйства; системы для консервации поверхностно-активных веществ; жидкости, использующиеся для медицинского оборудования; жидкости, использующиеся для консервации реагентов для диагностики; системы для консервирования пищевых продуктов, такие как пластмассовая или бумажная упаковка для пищевых продуктов; пищевые продукты, напитки и промышленные пастеризаторы; жидкости для унитазов; рекреационная вода; вода плавательных бассейнов; и минеральные воды.

Конкретное количество микробицидных композиций, предлагаемых в настоящем изобретении, необходимое для борьбы с ростом микроорганизмов, будет меняться в зависимости от области применения. Обычно количество композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, является достаточным для борьбы с ростом микроорганизмов, если оно обеспечивает от 1000 до 20000 част./млн (частей на миллион) активных ингредиентов, включенных в композицию. Предпочтительно, если активные ингредиенты, включенные в композицию (т.е. неионогенное поверхностно-активное вещество и феноксиэтанол), содержатся в подвергающейся обработке среде в количестве, составляющем не менее 2000 част./млн, более предпочтительно не менее 3000 част./млн, более предпочтительно не менее 4000 част./млн. Предпочтительно, если активные ингредиенты, включенные в композицию, содержатся на обрабатываемом участке в количестве, составляющем не более 16000 част./млн, более предпочтительно не более 14000 част./млн, более предпочтительно не более 12000 част./млн, более предпочтительно не более 10000 част./млн, более предпочтительно не более 8000 част./млн, более предпочтительно не более 7000 част./млн. В способе, предлагаемом в настоящем изобретении, композицию применяют для подавления роста микробов путем совместного или раздельного добавления неионогенного поверхностно-активного вещества и феноксиэтанол в количествах, которые обеспечивают указанные выше концентрации.

ПРИМЕРЫ

Синергетическое воздействие поверхностно-активных веществ и биоцидов оценивали путем определения показателя синергии (ПС) для комбинации. Показатель синергии рассчитывали на основании минимальных ингибирующих концентраций (МИК) двух противомикробных соединений (А и В) при их использовании по отдельности и в комбинациях. Исследуемыми микроорганизмами являлись грамотрицательные бактерии (Pseudomonas aeruginosa, АТСС №15442), грамположительные бактерии (Staphylococcus aureus, АТСС №6538), дрожжевые грибки (Candida albicans, АТСС №10203) и плесневые грибы (Aspergillus niger, АТСС №16404). Время взаимодействия для бактерий составляло 24 и 48 ч, для дрожжевых грибков оно составляло 48 и 72 ч, и для плесневых грибов оно составляло 3 и 7 дней. Исследование проводили в 96-луночных планшетах для микротитрования.

Поверхностно-активное вещество A: R¹O(CH₂CH(CH₃)O)₅(CH₂CH₂O)₉H, где R¹ обозначает 2-этилгексил

Поверхностно-активное вещество D: R²O(CH₂CH(CH₃)O)₃(CH₂CH₂O)₅H

Поверхностно-активное вещество Е: R²O(СН₂СН(СН₃)O)₃(CH₂CH₂O)₇Н

В поверхностно-активном веществе D и поверхностно-активном веществе Е R² обозначает смесь линейных С₈-С₁₄-алкильных групп (70% линейного C₈-С₁₀-алкила и 30% линейного С₁₂-С₁₄-алкила)

Использующиеся инокуляты

Концентрация микроорганизмов в инокуляте (КОЕ (колониеобразующие единицы)/мл)

Таблица 4. Использующиеся среды

Среды, использующиеся для исследования

Значение рН триптиказо-соевого бульона равнялось 7,3 и значение рН картофельно-декстрозного бульона равнялось 5,1.

Результаты исследования, предназначенного для установления синергии МИК для комбинаций, приведены в представленных ниже таблицах. В каждой таблице приведены результаты, полученные для воздействия комбинаций двух компонентов на исследуемые микроорганизмы в течение времени инкубирования; выраженная в част./млн активность в конечной точке, рассчитанная, как МИК для соединения А, использующегося отдельно (СА), для компонента В, использующегося отдельно (СВ), и для смеси (Са) и (Cb); рассчитанное значение ПС; и для каждой исследуемой комбинации диапазон отношений количеств, обеспечивающих синергию. ПС рассчитывали следующим образом:

Са/СА+Cb/СВ = Показатель синергии ("ПС")

где:

СА = выраженная в част./млн концентрация соединения А, действующего отдельно, которая получена в конечной точке (МИК соединения А).

Са = выраженная в част./млн концентрация соединения А в смеси, которая получена в конечной точке.

СВ = выраженная в част./млн концентрация соединения В, действующего отдельно, которая получена в конечной точке (МИК соединения В).

Cb = выраженная в част./млн концентрация соединения B в смеси, которая получена в конечной точке.

Если сумма Са/СА и Cb/СВ равна более 1, это свидетельствует об антагонизме. Если сумма равна 1, это свидетельствует об аддитивности, и, если сумма равна менее 1, это свидетельствует о синергизме.

Диапазоны отношений количеств, при которых исследовали феноксиэтанол и поверхностно-активные вещества, приведены в представленных ниже таблицах:

А: Поверхностно-активное вещество А

В: Феноксиэтанол

А: Поверхностно-активное вещество А

В: Феноксиэтанол

Среды: 1/10 ТСБ (триптиказо-соевый бульон)

Концентрация инокулята: 8,134Е+07 КОЕ/мл

*АИ - активный ингредиент

А: Поверхностно-активное вещество А

В: Феноксиэтанол

Среды: 1/10 ТСБ

Концентрация инокулята: 1,156Е+06 КОЕ/мл

А: Поверхностно-активное вещество D

В: Феноксиэтанол

Среды: КДБ (картофельно-декстрозный бульон)

Концентрация инокулята: 1,156Е+06

А: Поверхностно-активное вещество D

В: Феноксиэтанол

Среды: КДБ

Концентрация инокулята: 5,726Е+05 КОЕ/мл

А: Поверхностно-активное вещество D

В: Феноксиэтанол

Среды: 1/10 ТСБ

Концентрация инокулята: 1,16Е+08

А: Поверхностно-активное вещество D

В: Феноксиэтанол

Среды: 1/10 ТСБ

Концентрация инокулята: 1,808Е+05

А: Поверхностно-активное вещество Е

В: Феноксиэтанол

А: Поверхностно-активное вещество Е

В: Феноксиэтанол

Среды: 1/10 ТСБ

Концентрация инокулята: 5,727Е+07 КОЕ/мл

А: Поверхностно-активное вещество Е

В: Феноксиэтанол

Среды: 1/10 ТСБ

Концентрация инокулята: 1,808Е+06 КОЕ/мл

При исследовании воздействия приведенных ниже биоцидов в паре с приведенными ниже поверхностно-активными веществами на каждый исследуемый микроорганизм наблюдалось отсутствие синергии:

Поверхностно-активное вещество А

Бензоат натрия, трис-нитро (трис(гидроксиметил)нитрометан)

Поверхностно-активное вещество Е

ДМДМГ (диметилолдиметилгидантоин)

Поверхностно-активное вещество D

CS-1246, ОФФ (о-фенилфенол), ДМДМГ

В приведенных ниже комбинациях, для которых наблюдалось синергетическое воздействие, отношение количества поверхностно-активного вещества к количеству биоцида не являлось приемлемым для промышленного применения, т.е. отношение составляло 1:0,2 или более (меньшее количество биоцида в пересчете на количество поверхностно-активного вещества). При этих отношениях количеств концентрация биоцида в готовом продукте является слишком низкой для практического применения:

Поверхностно-активное вещество А

ДИДАХ (дидецилдиметиламмонийхлорид), ИПБК (3-йод-2-пропинилбутилкарбамат)

Поверхностно-активное вещество Е

ХМИТ/МИТ, ИПБК, ОИТ (2-октилизотиазолин-3-он), ТТФХ

(трибутилтетрадецилфосфонийхлорид), WSCP

(поли[оксиэтилен(диметиламино)этилен(диметиламино)этилендихлорид]).

Поверхностно-активное вещество D

ХМИТ/МИТ, ОИТ, ДИДАХ

(МБИТ (N-метил-1,2-бензизотиазолин-3-он), ИПБК, WSCP обладали синергетическим воздействием только при отношении количеств, составляющем 1:0,05 или более, за исключением одного из результатов).

Исследование стабильности

Готовили раствор феноксиэтанола в 70% (об./об.) изопропаноле и его разбавляли поверхностно-активным веществом и получали необходимые отношения количества биоцида к количеству поверхностно-активного вещества. При необходимости для получения 33 мас. % раствора феноксиэтанола добавляли дополнительное 70% изопропанола. Образцы разделяли на порции и помещали в 3 сосуда. Один сосуд хранили при комнатной температуре, один сосуд хранили при 40°С и один сосуд хранили при 50°С. Через 1 неделю исследовали стабильность образцов. Образцы, которые являлись мутными или цвет которых существенно изменился, считались нестабильными. В таблицах с результатами знак дефиса указывает на то, что композиция является стабильной.

Результаты исследования стабильности - 33% феноксиэтанол (ФЭ) в комбинации с поверхностно-активными веществами - день 1

*Поверхностно-активное вещество В представляет собой

R¹O(CH₂CH(CH₃)O)₅(CH₂CH₂O)₆H, где R¹ обозначает 2-этилгексил

Результаты исследования стабильности - 33% феноксиэтанол в комбинации с поверхностно-активными веществами - день 2

Результаты исследования стабильности - 33% феноксиэтанол в комбинации с поверхностно-активными веществами - день 7