[发明专利]杀生物剂组合物和方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于快速净化和长期保存碱性水性介质的杀生物剂组合物和方法。该组合物包括2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇的混合物。

发明背景

工业卫生在防止成品的细菌污染和生物变质中起重要作用。术语工业卫生包括良好的家务管理实践，材料和加工设备的微生物监测，和净化原材料、生产用水、回收材料、成品和加工设备的模式。

为了用于工业卫生应用，杀生物剂组合物应该至少展示快速净化功效，从而广泛适用。例如，在油漆制造过程中的高生产率期间内，洗涤水的恒定快速再循环要求杀生物剂在相对短的期限(数分钟至数小时)内消除微生物。此外，在大量储存罐中的剩余原材料尾料(heels)(例如，胶乳、稠化剂、矿物浆、和表面活性剂)普遍变质并可以随后在添加和接触新鲜原材料时发挥污染源的作用。因此，具有快速净化活性的杀生物剂的应用有益于在即将补充储存罐前卫生处理原材料尾料。除快速净化外，杀生物剂长期保持具有防御进一步接种微生物的功能也非常重要。而且，由于需要微生物净化的水性材料经常是碱性的，所以杀生物剂组合物应该能够在所述碱性条件下提供这种延长的保存。

目前，用于净化的产品分为两类：1)快速作用，并可迅速降解的杀生物剂诸如基于2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)的产品，其中净化最经常发生在小于1小时内；和2)较慢作用并持续较长的杀生物剂，诸如基于CMIT/MIT的产品(5-氯-2-甲基-3-异噻唑酮和2-甲基-3-异噻唑酮的混合物)，其中净化发生在约24小时后并且该抗菌剂在该系统中稳定超过一周。在该第二供给(offerings)家族中，是CMIT/MIT和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇(BNPD)的混合物。这些混合物受益于BNPD的快速抗菌作用和CMIT/MIT的较长期保存。然而，CMIT/MIT是已知的致敏物。

DBNPA是理想的杀生物剂，因为它是快速作用、低成本材料，其表现出针对广谱微生物的功效。然而，已知DBNPA在碱性溶液中经历快速水解降解。例如，Exner等，J.Agr.Food.Chem.(农业和食品化学杂志)，1973，21(5)，838-842(″Exner″)教导DBNPA“在酸性条件下稳定，但消失速度在从基本中性的pH6变为略碱性的pH 8.9时增加至约450倍。在pH 11.3时，DBNPA消失的半衰期(t_1/2)是25秒，基本是瞬间的。”(参见Exner，第839页，右栏)。在pH8时，DBNPA的半衰期报告为2小时(在25℃)。参见Exner，第839页，表1。

BNPD在使用水平中表现出针对广谱微生物的高度活性、功效和低哺乳动物毒性，并且因此也是高度理想的杀生物剂。然而，已知BNPD在碱性pH下经历一些分解。结果，BNPD的供应商通常建议使用非碱性或仅稍微碱性的pH范围。例如，Clariant关于BNPD的产品文献建议pH3.0-7.0的范围。陶氏化学公司(Dow Chemical Company)关于Bioban^TM Bronopol(BNPD产品)的产品文献教导关于该材料的最长期化学稳定性在约4-8之间的pH水平下获得。

DBNPA和BNPD的混合物已经在美国专利4,732,913中被报告有效用于多种应用，诸如冷却水和纸浆和纸张制造。然而，这些应用仅需要迅速净化该系统的快速作用杀生物剂。长期保存，尤其是该系统在最初净化后再接种微生物，通常不是关心的问题。

市场上存在对使快速微生物净化(在1小时内微生物浓度最少有4log₁₀减小)和针对未来微生物危害的至少一周的延长防御相结合的非致敏杀生物剂的需要。另外，该杀生物剂应该在碱性条件下提供这些特征。

发明概述

在一方面，本发明提供用于在碱性水性介质中抑制微生物生长的方法，所述介质需要快速净化和长期保存二者。该方法包括使所述水性介质包含有效量的杀生物剂混合物，所述杀生物剂混合物包含2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇(BNPD)。

在第二方面，本发明提供组合物，其中短期和长期抑制微生物生长。所述组合物包括：2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)；2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇(BNPD)；和碱性水性介质。

发明详述