БИОЦИД

Изобретение относится к биоцидам, предназначенным, например, для получения дезинфекционных и антисептических составов, введения в состав полимерных материалов, обработки древесины, бумаги, строительных конструкций и иных материалов с целью предотвращения их порчи под воздействием биологических объектов (микроорганизмов, грибков, водорослей), создания различных изделий с биоцидными свойствами и др.

Известно использование в качестве биоцидов различных соединений цинка и меди, в частности, оксидов и неорганических солей цинка и меди (RU 95102413, C09D 5/14, 1997; RU 2162870, C09D 5/02, C09D 5/14, 2001; RU 2395548, C09D 5/14, B82B 1/00, 2010; RU 2398804, C09D 5/14, A01N 59/00, A01N 47/00, B82B 1/00, 2010; US 5540954, A01N 59/16, A01N 59/20, B27K 3/52, B05D 7/06, A01N 31/08, A01N 31/00, 1996; US 6858658, A01N 59/20, A01N 59/16, C09D 5/16, C08K 3/10, C08K 3/18, C08K 3/22, 2005; US 20080219944, C09D 5/16, 2008; US 20090223408, C09D 5/16, C09D 5/14, 2009), нафтенатов или резинатов цинка и меди (RU 2377121, B27K 3/50, B27K 3/52, B27K 3/22, 2009; ЕР 2161316, C09D 133/06, C09D 133/12, C09D 143/04, C09D 5/16, C09D 7/12, 2010; ЕР 2360214, C09D 143/04, C09D 193/04, C09D 5/16, 2011; US 4258090, C04B 41/45, C04B 41/52, C04B 41/60, C04B 41/70, B05D 3/02, 1981), аммиачных комплексов солей цинка (US 5460644, C08K 3/10, C08K 3/00, C09D 5/14, C09D 5/00, 1995), пиритионатов цинка и меди - бис-(2-пиридилтио)-1,1'-диоксидов (RU 2111993, C09D 5/14, C09D 5/16, 1998; RU 2415168, C09D 5/16, C09D 5/14, 2011; US 5185033, C09D 5/14, C09D 5/16, 1993; US 5298061, C09D 5/16, C09D 5/14, 1994; US 5717007, C09D 5/16, C08L 33/10, C08K 05/17, C08K 05/18, 1998; US 6399560, A01N 43/40, A01N 43/34, A61L 2/18, C11D 3/48, 2002; US 7410553, D21C 5/02, B32B 27/04, D21G 1/02, 2008). Указанные соединения применялись с различной степенью эффективности в качестве добавок к покрытиям, предназначенным для обработки строительных конструкций и для предотвращения обрастания подводных конструкций и частей судов, а также для обработки бумаги и древесины.

Известно использование в качестве биоцида соли цинка с уксусной и метакриловой кислотами, т.е. метакрилат-ацетата цинка, проявляющего определенную биоцидную активность в составе водной стиролакриловой дисперсии, используемой в качестве полимерной грунтовки при получении лакокрасочных покрытий на различных поверхностях (RU 2315793, C09D 5/14, C09D 131/02, C09D 133/10, 2008).

Наиболее близким к предложенному является известный биоцид, представляющий собой соль цинка или меди (II) общей формулы

где М-Zn или Cu,

R¹ выбран из группы, включающей водород и метил,

R² выбран из группы, включающей водород и ОН,

R³ выбран из группы, включающей водород, алкил и группу SO₂OH,

(RU 2012118305, A01N 55/02, C09D 5/14, D21H 25/02, B27K 3/38, решение о выдаче патента от 09.07.2013; данный источник информации включен в уровень техники в соответствии с абзацем 1 пункта 5.2 части третьей «Руководства по проведению экспертизы заявок на изобретения по существу»). Биоциды, отвечающие формуле (1), обладают широким спектром воздействия на биологические объекты и могут быть использованы в дезинфицирующих составах различного назначения, в составе покрытий, составах для обработки бумаги и древесины, полимерных композициях с повышенной устойчивостью к грибковым поражениям, а также во многих способах предотвращения отрицательного воздействия биологических объектов на организмы и материалы.

Для повышения эффективности воздействия биоцидов на различные биологические субстраты предложен биоцид, включающий соль цинка или меди (II) общей формулы

где М-Zn или Cu,

R¹ выбран из группы, включающей водород и метил,

R² выбран из группы, включающей водород и ОН,

R³ выбран из группы, включающей водород, алкил и группу SO₂OH,

отличающийся тем, что он дополнительно содержит вещество, выбранное из группы, включающей ионогенные и неионогенные поверхностно-активные вещества, водорастворимые карбоновые кислоты и их соли с металлами, фенолы, соли цинка с неорганическими кислотами, при массовом отношении этого вещества к соли меди или цинка общей формулы (1) от 1:200 до 1:0,7.

Неожиданно было обнаружено, что биоцидная активность соединений формулы (1) существенно усиливается благодаря добавлению веществ, которые сами по себе не обладают или, в тех концентрациях, в которых они применены в сочетании с соединением формулы (1), почти не обладают биоцидным действием (далее - добавки).

Биоцид, включающий соединение формулы (1) и добавку, может быть использован во всех областях, в которых используются соединения формулы (1). В качестве добавок могут быть использованы:

- ионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ), такие, как ароматические и алифатические сульфокислоты и их соли (например, промышленные продукты, известные под названиями: сульфонол, Е-30, С-10), полиоксиалкиловые эфиры фосфорной кислоты (например, оксифос), полиаралкилпиридинийхлориды (например, катапин), полимеры непредельных карбоновых кислот (например, полиакриловая или полиметакриловая кислота),

- неионогенные ПАВ, такие, как полиоксиалкиленполиолы (например, полиэтиленгликоли, синтанолы), полиалкиленполиолы (например, поливиниловый спирт), поливинилпирролидон,

- водорастворимые карбоновые кислоты (например, уксусная, пропионовая, бензойная) и их соли с металлами,

- фенолы (например, фенол, тимол, ионол, резорцин),

- соли цинка с неорганическими кислотами (например, серной, соляной).

Сущность изобретения иллюстрируется примерами 1-65, описывающими использование изобретения в отношении патогенных микроорганизмов, представляющих собой удобную модель для исследования. Примеры 1-54 иллюстрируют влияние добавок на бактерицидную активность соединений формулы (1). Примеры 55-65 являются сравнительными и иллюстрируют отсутствие собственной бактерицидной активности добавок или их слабую бактерицидную активность в тех концентрациях, в которых они применены в сочетании с соединениями формулы (1).

Примеры 1-50. Готовят раствор метакрилат-сульфосалицилата цинка (соединение формулы (1), где R¹ - метил, R²=ОН, R³=SO₂OH) в дистиллированной воде концентрацией 0,2% мас. В полученный раствор вносят добавку в количестве, необходимом для создания ее определенной концентрации. Исследование бактерицидной активности выполняют в соответствии с ГОСТ Р 54354-2011 путем нанесения культуры бактерий группы кишечной палочки на подложки RIDA COUNT Coliform и обработки культуры исследуемым раствором, содержащим соединение формулы (1) и добавку. Бактерицидную активность определяли как долю микроорганизмов, оставшихся после воздействия биоцидной композиции в течение определенного времени, по отношению к исходному числу микроорганизмов. Данный метод определения активности использован для лучшей иллюстрации достигаемого технического результата, хотя очевидно и подтверждено многочисленными опытами, что изменение концентрации и времени экспозиции приводит к полному уничтожению бактерий. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Примеры 51-54. Аналогично примерам 1-50 готовят растворы различных соединений формулы (1) в дистиллированной воде концентрацией 0,2% мас., вносят в растворы рассчитанное количество добавки С-10 и испытывают их бактерицидную активность. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Примеры 55-65 (сравнительные). Готовят растворы в дистиллированной воде добавок, использованных в приведенных выше примерах, и испытывают их бактерицидную активность аналогично примерам 1-50. Данные приведены в таблице 3.