專利名稱：殺生物劑協(xié)同組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體形式的殺生物組合物，該組合物含四氯異鄰苯二甲腈和3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯，可用于抑制真菌、藻類和細(xì)菌的生長(zhǎng)。
相關(guān)技術(shù)的描述化合物3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯(下文稱為“IPBC”)是一種已知的殺生物劑，具有良好的殺真菌活性。該化合物還對(duì)細(xì)菌和單細(xì)胞綠藻有活性，但發(fā)現(xiàn)其對(duì)單細(xì)胞藍(lán)綠藻不太有效。
已將IPBC與各種殺生物劑混合成組合物形式用于各種應(yīng)用。U.S.5162343公開(kāi)了IPBC與2-吡啶硫醇(thiol)-1-氧化鈉的殺生物組合物。U.S.5328926公開(kāi)了IPBC與1，2-苯并異噻唑啉-3-酮一起用于防治流體中的真菌和細(xì)菌。U.S.5591760公開(kāi)了IPBC與4，5-二氯-2-辛基-3-異噻唑酮一起的各種施用形式。U.S.5707929公開(kāi)了IPBC與N-環(huán)丙基-N’(1，1-二甲基)-6-(甲硫基)-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(dismine)一起作為殺真菌劑和殺藻劑。
四氯異鄰苯二甲腈(下文稱為“CTL”)已在農(nóng)業(yè)中和建筑涂料即油漆、染色劑和其他相關(guān)涂料中用作殺真菌劑。該化合物在固化的涂料中提供了非常良好并長(zhǎng)期的殺真菌保護(hù)。
U.S.3948636公開(kāi)了四氯異鄰苯二甲腈的流動(dòng)性水分散體制劑。PCTWO79/00654公開(kāi)了表面活性劑和無(wú)水介質(zhì)中的四氯異鄰苯二甲腈用于涂布施用。U.S.5401757公開(kāi)了四氯異鄰苯二甲腈與取代的脲和亞砜或砜一起的殺生物組合物。
盡管CTL已公開(kāi)的主要效用是作為殺真菌劑，但此化合物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和單細(xì)胞藍(lán)綠藻(藍(lán)藻綱，如顫藻屬、偽枝藻屬、粘球藻屬、色球藻屬、眉藻屬等)顯示有活性。這些物種都是在要涂外用漆的基片上、海水環(huán)境中和各種涂層上非常常見(jiàn)的并且不能被IPBC抑制的。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)當(dāng)IPBC和CTL組合以液體分散體的形式聯(lián)合使用時(shí)，它們構(gòu)成了顯示出殺細(xì)菌、殺真菌和殺藻活性的廣譜殺生物組合物。該組合物易于使用并且是一種對(duì)環(huán)境友好的混合物，適于水基和溶劑基施用。
當(dāng)在涂布應(yīng)用中使用IPBC和CTL的組合物時(shí)，該組合物提供對(duì)涂層的短期和長(zhǎng)期保護(hù)，以及保護(hù)其不受細(xì)菌、真菌和藻類的侵襲。
此外，如下文的實(shí)施例所示，IPBC和CTL的組合物產(chǎn)生的組合殺生物效果要超過(guò)各成分單獨(dú)使用時(shí)所產(chǎn)生的殺生物效果的總和。換言之，得到了協(xié)同效果。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種殺生物組合物，該組合物適用于以水基和溶劑基施用的方式防治不需要的細(xì)菌、真菌和藻類。本發(fā)明的液體殺生物組合物包含CTL和IPBC的協(xié)同混合物。在本發(fā)明中CTL和IPBC的重量比優(yōu)選為大約0.01∶99至大約99∶0.01，更優(yōu)選為大約1∶10至大約10∶1，最優(yōu)選大約1∶4至大約4∶1。該組合物還可含大約0％-大約40％重量的一種或多種表面活性劑，例如EO IPO嵌段共聚物如Witcomol324、磺基丁二酸鹽、萘磺酸鹽和丙烯酸接枝共聚物，所屬表面活性劑起到用于CTL和IPBC的潤(rùn)濕劑、分散劑、乳化劑和消泡劑的聯(lián)合作用。
該組合物還含有大約0％-大約50％重量的環(huán)境友好的有機(jī)溶劑，以便起到共溶劑的作用以穩(wěn)定所形成的分散體。可用溶劑的實(shí)例是丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇苯基醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚和其他已知或用于涂布應(yīng)用的常規(guī)溶劑。
該組合物還可含有0％至大約5％的熔凝硅石、改性或未改性的糖聚合物、聚氨酯或丙烯酸型物質(zhì)以起到增稠劑或防沉劑的作用，由此隨著時(shí)間的推移能形成并保持粘性，還可避免固體隨著時(shí)間推移而沉降。
本發(fā)明的組合物有延遲微生物包括細(xì)菌、真菌和藻類在油漆、船舶的抗船體附生物涂料、冷卻塔、金屬加工液、燃料系統(tǒng)、游泳池、涂層、織物、皮革、紙張、木材、美容劑和其他個(gè)人保養(yǎng)品、治療藥劑等中生長(zhǎng)的效用。
下列實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明并證明與CTL和IPBC單獨(dú)使用時(shí)的效果相比其組合使用可獲得協(xié)同效果。
下列細(xì)菌、真菌和藻類試驗(yàn)通過(guò)在很寬的CTL和IPBC濃度和比例范圍內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)證明本發(fā)明的兩組分組合物的增效作用。對(duì)于表I和II中所列微生物，每種細(xì)菌進(jìn)行三次獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，每種真菌進(jìn)行兩次獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，每種藻類進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
A.使用來(lái)自Sigma-Aldrich的TSA或TSB培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌評(píng)估。在添加殺生物劑之前，將培養(yǎng)基在121℃高壓滅菌20分鐘。在將所示濃度的殺生物劑加入培養(yǎng)基后，加入100μl試驗(yàn)細(xì)菌(枯草芽孢桿菌ATCC27328或金黃色葡萄球菌ATCC6588)的懸浮液，使其終濃度為大約106CFU/ml。將接種后的培養(yǎng)基在32℃孵育5-7天。
B.真菌評(píng)估使用礦物鹽-葡萄糖作為液體培養(yǎng)基。使用來(lái)自Sigma-Aldrich的麥芽瓊脂培養(yǎng)基作為固體培養(yǎng)基。礦物鹽-葡萄糖培養(yǎng)基含0.7g KH2PO4，0.7g MgSO4.7H2O，1.0g NH4NO3，0.005g NaCl，0.002gFeSO4.7H2O，0.002g ZnSO4.7H2O，0.001g葡萄糖，溶解于1.0L去離子水中。用1N NaOH將該培養(yǎng)基的pH值調(diào)節(jié)至6。在添加殺生物劑之前，將兩種培養(yǎng)基在121℃高壓滅菌20分鐘。每種真菌(黑色曲霉ATCC6275，米曲霉ATCC10191，出芽短柄霉ATCC9348或變綠膠霉ATCC9645)在麥芽瓊脂培養(yǎng)基上生長(zhǎng)10天，通過(guò)將孢子從平板上沖洗到無(wú)菌水溶液中制備孢子懸浮液。在將所示濃度的殺生物劑加入培養(yǎng)基后，加入真菌孢子懸浮液。最終的孢子濃度是大約106孢子/ml。將接種后的培養(yǎng)基在28℃孵育7-10天。
C.藻類評(píng)估使用改性的Allen′s培養(yǎng)基。為制備該培養(yǎng)基，將下列成分加入1.0L去離子水中1.5g NaNO3，0.039g K2HPO4，0.075gMgSO4.7H2O，0.027g CaCl2.2H2O，0.02g Na2CO3，0.058g Na2SiO3.9H2O，0.006g檸檬酸鐵(分別進(jìn)行高壓滅菌并在冷卻后添加)，0.006g檸檬酸，0.001g EDTA和1.0ml Allen′s微量元素。該微量元素溶液是通過(guò)將下列成分加入到1.0L去離子水中制備的2.86g H3BO3，1.81gMnCl2·4H2O，0.222g ZnSO4.7H2O，0.391g Na2MoO4.2H2O，0.079gCuSO4.5H2O和0.0494g Co(NO3)2.6H2O。用1N NaOH將該培養(yǎng)基的pH值調(diào)節(jié)至7.8。向固體培養(yǎng)基中添加1.5％細(xì)菌培養(yǎng)用瓊脂(Sigma-Aldrich)。在加入殺生物劑之前將該培養(yǎng)基在121℃高壓滅菌20分鐘。每種藻(小球藻屬ATCC7516，眉藻屬ATCC27914，粘球藻屬ATCC29115)在3N Bold′s基礎(chǔ)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)10天，通過(guò)將細(xì)胞從平板上沖洗到無(wú)菌水溶液中制備細(xì)胞懸浮液。在將所示濃度的殺生物劑加入培養(yǎng)基后，加入藻懸浮液至最終濃度大約為106細(xì)胞/ml。將接種后的培養(yǎng)基在14-10小時(shí)的光照-黑暗周期條件下在25℃孵育10-15天。
把每種化合物或化合物混合物足以抑制可見(jiàn)生長(zhǎng)的最低濃度視為最低抑制濃度(MIC)。MIC視為活性的終點(diǎn)。然后比較CTL和IPBC混合物的終點(diǎn)與純活性化合物單獨(dú)使用時(shí)的終點(diǎn)。
按照一種通常使用并接受的方法測(cè)定增效作用，該方法由KullA.C.；Eisman，P.C.；Sylwestrowicz，H.D.和Mayer，R.L.公開(kāi)于Applied Microbiology(應(yīng)用微生物學(xué))，1961，9538-541，使用通過(guò)下列方程測(cè)定的比值(ratio)Qa/QA+Qb/QB＝協(xié)同指數(shù)(Synergy Index)其中QA是化合物CTL單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生終點(diǎn)的百萬(wàn)分率(PPM)濃度。
Qa是混合物產(chǎn)生終點(diǎn)時(shí)CTL的PPM濃度。
QB是化合物IPBC單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生終點(diǎn)的PPM濃度。
Qb是混合物產(chǎn)生終點(diǎn)時(shí)IPBC的PPM濃度。
當(dāng)Qa/QA+Qb/QB的總和大于1時(shí)，顯示有拮抗作用。當(dāng)總和等于1，顯示有相加作用。當(dāng)總和小于1，顯示有增效作用。
證明此殺生物組合物增效作用的結(jié)果匯集于下表I和II中。每張表表示各種濃度和比例的CTL和IPBC混合物，表中說(shuō)明1.試驗(yàn)生物(細(xì)菌、真菌和藻類)。
2.通過(guò)化合物A單獨(dú)使用(QA)、混合物中的化合物A(Qa)、化合物B單獨(dú)使用(QB)、混合物中的化合物B(Qb)的MIC測(cè)定的PPM單位的終點(diǎn)活性。
3.特定組合中化合物A與化合物B的重量比和基于式SI＝Qa/QA+Qb/QB的協(xié)同指數(shù)(SI)。
表ICTL與IPBC的組合物(固體培養(yǎng)基)微生物 CTL(A)CTL(a)IPBC(B)IPBC(b)比值SI(PPM) (PPM) (PPM) (PPM) A∶B細(xì)菌枯草芽孢桿菌50 0.252500.25 1∶1 0.00250 16.62508.3 2∶1 0.3650 1.7 2503.3 1∶2 0.047金黃色葡萄球菌 25 0.251000.25 1∶1 0.01225 16.61008.33 2∶1 0.7425 16.610033.3 1∶2 0.99真菌黑色曲霉5.0 0.250.50.25 1∶1 0.555.0 0.330.50.17 2∶1 0.405.0 0.170.50.33 1∶2 0.69米曲霉 1.0 0.5 1.00.5 1∶11.0 0.331.00.17 2∶1 0.501.0 0.171.00.33 1∶2 0.50出芽短柄霉 100 2.5 2.02.5 1∶1100 3.332.01.67 2∶1 0.87100 1.672.03.33 1∶2變綠膠霉10.0 0.251.00.25 1∶1 0.2810.0 0.661.00.33 2∶1 0.4010.0 0.331.00.66 1∶2 0.69藻類眉藻屬 2.5 1.2525 1.25 1∶1 0.552.5 1.6725 0.83 2∶1 0.702.5 0.8325 1.67 1∶2 0.40粘球藻屬2.5 5 25 51∶12.5 1.6725 0.83 2∶1 0.702.5 3.3325 1.67 1∶2
表IICTL與IPBC的組合物(液體培養(yǎng)基)微生物 CTL(A)CTL(a) IPBC(B)IPBC(b)比值 SI(PPM) (PPM) (PPM) (PPM) A∶B細(xì)菌枯草芽孢桿菌 1.95 0.625 12562.5 1∶100 0.82真菌黑色曲霉 2.5 1.25 250250 1∶200藻類小球藻屬 100 0.78 25 6.25 8∶1 0.26從表I和II所列數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的組合物證明對(duì)細(xì)菌、真菌和藻類有協(xié)同的殺微生物活性。因此，這兩種殺生物劑的組合不僅降低了殺生物劑的用量，而且拓寬了活性譜。這在每種殺生物劑成分單獨(dú)使用時(shí)由于對(duì)某種生物的活性較弱而不能獲得最佳結(jié)果的情況下特別有用。
權(quán)利要求
1.一種控制選自細(xì)菌、真菌和藻類的微生物生長(zhǎng)的殺生物組合物，包含四氯異鄰苯二甲腈(CTL)和3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯(IPBC)的協(xié)同殺微生物有效的混合物。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中CTL與IPBC的重量比是大約0.01∶99至大約99∶0.01。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中CTL與IPBC的重量比是大約1∶10至大約10∶1。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中CTL與IPBC的重量比是大約1∶4至大約4∶1。
5.一種控制細(xì)菌、真菌和藻類在水基或溶劑基制劑中生長(zhǎng)的方法，包括向所述含水制劑中添加殺細(xì)菌、殺真菌和殺藻有效量的3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯(IPBC)和四氯異鄰苯二甲腈(CTL)的協(xié)同混合物。
6.權(quán)利要求5的方法，其中CTL與IPBC的重量比是大約0.01∶99至大約99∶0.01。
7.權(quán)利要求6的方法，其中CTL與IPBC的重量比是大約1∶10至大約10∶1。
8.權(quán)利要求7的方法，其中CTL與IPBC的重量比是大約1∶4至大約4∶1。
全文摘要
一種液體殺生物組合物,通過(guò)使用四氯異鄰苯二甲腈和3－碘－2－丙炔基丁基氨基甲酸酯的協(xié)同有效混合物控制細(xì)菌、真菌和藻類的生長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A01N47/12GK1370049SQ00810528
公開(kāi)日2002年9月18日 申請(qǐng)日期2000年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月24日
發(fā)明者K·溫科夫斯基, T·特紹 申請(qǐng)人:克里安諾瓦公司