專利名稱：1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷和對(duì)羥基苯甲酸酯的增效抗微生物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廣泛用于抑制微生物生長(zhǎng)的增效抗微生物組合物，而無(wú)論在哪里發(fā)現(xiàn)這些微生物生長(zhǎng)，例如在與品種繁多的工業(yè)應(yīng)用有關(guān)的含水系統(tǒng)中。更具體地，本發(fā)明涉及1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷(DBDCB)和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯的增效抗微生物組合物。還公開(kāi)了使用它們的方法。
業(yè)已知道1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷(DBDCB)，也稱作為2-溴-2-溴甲基戊二腈，和對(duì)羥基苯甲酸酯，也稱作parabens，被分別用作殺菌劑。本發(fā)明意外的發(fā)現(xiàn)是當(dāng)它們混合使用時(shí)是增效的。本文所引用的用語(yǔ)“增效作用”和“增效地”指包含兩種或多種生物殺傷劑，例如DBDCB和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯的組合物的效果超過(guò)單獨(dú)使用的各組分的功效之和。因此，使用增效的生物殺傷劑組合物能允許使用總濃度較低的生物殺傷劑或在相同劑量下實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的抗菌效果。
美國(guó)專利申請(qǐng)U.S.3,833,731；3,877,922；3,873,597；3,644,380；3,833,743和3,929,858號(hào)公開(kāi)了DBDCB和它用作殺細(xì)菌劑、殺真菌劑和殺藻劑的用途。與DBDCB類似的化合物作為殺菌劑也有效。例如美國(guó)專利U.S.4,442,122號(hào)描述了使用1，2-二溴-2-環(huán)烷化合物抑制微生物生長(zhǎng)的用途，美國(guó)專利U.S.4,496,581號(hào)公開(kāi)了1，2-二溴-2-氰基-2-(雜環(huán))烷烴化合物和它們用作殺菌劑的用途。
在現(xiàn)有技術(shù)中，還已知DBDCB及相關(guān)化合物與其它抗菌劑一起使用。美國(guó)專利U.S.4,830,657號(hào)描述了一種包含DBDCB和1，2-苯并異噻唑啉-3-酮的增效殺菌組合物。美國(guó)專利U.S.5,034,405公開(kāi)了DBDCB，2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物用作殺菌劑。美國(guó)專利U.S.5,124,355號(hào)公開(kāi)了一種DBDCB和2-(癸硫基)乙烷胺的殺菌組合物及它們的使用方法。美國(guó)專利U.S.5,364,874號(hào)公開(kāi)了含有包括DBDCB的2-鹵-2-鹵甲基戊二腈和4，5-聚亞甲基-4-異噻唑啉-3-酮的生物殺傷劑組合物的殺細(xì)菌和殺真菌活性。
同樣，業(yè)已知道對(duì)羥基苯甲酸酯(＂Parabens＂)的抗菌特性。例如，Parabens已知作為化妝品、食品和藥物制劑的殺菌劑。例如參見(jiàn)Orth，Handbook of Cosmetic Microbiology，P.88-91(1993)(討論P(yáng)arabens用作化妝品、藥品和食品的防腐劑)；Steinberg，Cosmetics& Toiletries，107 77-78，80，82(1992)(討論P(yáng)arabens單獨(dú)和與其它殺菌劑混合用作化妝品防腐劑)；以及Cosmetics& Toiletries 108，47-48(1993)(討論P(yáng)arabens作為經(jīng)常使用的防腐劑的用途)。
如本文所引用，短語(yǔ)“抗菌的”，“生物殺傷劑”和“抑制微生物生長(zhǎng)”指用于殺死，抑制或控制細(xì)菌，酵母，真菌和/或藻類的生長(zhǎng)的藥劑。許多重要工業(yè)中，在它們采用的原材料上，在它們工藝過(guò)程的水中，它們生產(chǎn)過(guò)程的各種成分以及它們生產(chǎn)的成品上，遭到來(lái)自這些生物生長(zhǎng)活動(dòng)的嚴(yán)重不利影響。這些工業(yè)包括涂料，木材，織物，化妝品，皮革，煙草，毛皮，繩索，紙，紙漿，塑料，燃料，油，橡膠和機(jī)械工業(yè)。
在不存在相容性的情況下，本文公開(kāi)的DBDCB和Parabens的增效組合物及它們的使用方法預(yù)期將可用于實(shí)際上需要抑制微生物生長(zhǎng)的任何含水系統(tǒng)中或任何生產(chǎn)產(chǎn)品上。本發(fā)明的增效殺菌組合物的重要應(yīng)用包括，例如抑制含水涂料，粘合劑，膠乳乳狀液和粘合水泥中的細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)；保藏木材；保藏切削油；控制紙漿和造紙廠和冷卻塔中的產(chǎn)生粘液細(xì)菌和真菌；對(duì)織物和皮革的噴布或浸漬處理以防止霉菌生長(zhǎng)；作為防污涂料的成分以防止有機(jī)污物附著；保護(hù)涂料薄膜，尤其是外用漆免受在涂料薄膜風(fēng)蝕期間發(fā)生的來(lái)自真菌的化學(xué)侵蝕；保護(hù)加工設(shè)備設(shè)備免于在甘蔗和甜菜糖生產(chǎn)過(guò)程中粘液的沉積，防止在空氣洗滌器或滌氣系統(tǒng)以及工業(yè)淡水供應(yīng)系統(tǒng)中的微生物積累和沉積；控制在油田鉆孔液體和泥漿以及二次石油回收過(guò)程中的微生物污染和沉積；防止在紙張涂層過(guò)程可能對(duì)紙張涂層的質(zhì)量有不利影響的細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)；控制在各種特殊板，例如特等紙板和碎料板的制造過(guò)程中細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)和沉積；防止各種新鮮切木上的樹(shù)汁染色脫色，控制用于后續(xù)紙張涂層制造和涂料制造以及在貯存和運(yùn)輸過(guò)程中易被微生物降解的各種類型的粘土和顏料漿中的細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)，作為強(qiáng)表面消毒劑以防止墻壁和地板等上面的細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)；在游泳池中防止藻類的生長(zhǎng)；并控制各種化妝品中的細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)。
本發(fā)明公開(kāi)的增效殺菌組合物尤其適用于造紙過(guò)程中的粘液控制。對(duì)紙漿和含有各種濃度的造紙纖維的含水分散體的造紙廠水系統(tǒng)中的細(xì)菌和真菌的控制尤為重要。未加控制的由細(xì)菌和真菌的聚積產(chǎn)生的粘液的積累導(dǎo)致生產(chǎn)等外品，降低產(chǎn)量，由于故障期和高的清除頻率，原料使用的增多以及維修費(fèi)的增加。由于在造紙業(yè)封閉的普通水系統(tǒng)的普遍使用，粘液沉積的問(wèn)題尤為關(guān)鍵。
本發(fā)明的殺菌組合物尤為有用的另一個(gè)重要領(lǐng)域是對(duì)粘土和顏料漿中的細(xì)菌和真菌的控制。這些漿中包含各種粘土(如高嶺土)和顏料(如碳酸鈣和二氧化鈦)，并通常在與最終使用用途分離的地方制造。這意味著為了最終在使用現(xiàn)場(chǎng)使用它們通常被運(yùn)輸和貯存。由于采用這些漿的紙和涂料產(chǎn)品的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這些粘土或顏料漿必須具有很低的微生物量。
此外，已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的增效組合物和使用它們的方法，在控制水或含水介質(zhì)中的微生物的有害作用上，尤其有用。當(dāng)系統(tǒng)中產(chǎn)生了微生物的沉積時(shí)，采用循環(huán)水或含水介質(zhì)的系統(tǒng)易被微生物侵染，并且它們的有效率遭受相當(dāng)大的減損，這些沉積覆蓋了桶和其它容器、以及使用的任何機(jī)器或加工設(shè)備的壁上，并且在管子和閥中產(chǎn)生堵塞。這些沉積還導(dǎo)致正在生產(chǎn)的產(chǎn)品脫色和其它缺陷，導(dǎo)致高代價(jià)的停工。在含水介質(zhì)中存在分散顆粒或細(xì)粉的地方，例如造紙中的分散纖維素纖維，分散填料和顏料以及涂料制造中的分散顏料上，含水介質(zhì)中的微生物控制尤其重要。
因此，非?，F(xiàn)實(shí)和實(shí)際地需要能有效控制和/或抑制工業(yè)含水系統(tǒng)和生產(chǎn)產(chǎn)品中的微生物生長(zhǎng)的殺菌組合物。由于日益嚴(yán)格的環(huán)保法令，還需要提供比傳統(tǒng)使用的劑量低時(shí)仍有效的具有增強(qiáng)的殺菌效果的生物殺傷劑組合物。使用較低劑量的生物殺傷劑，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生有利影響，并且使使用者明顯地節(jié)約成本。
本發(fā)明通過(guò)提供包含1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷(DBDCB)和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯(Parabens)的增效殺菌組合物基本上滿足了上述需要。本發(fā)明還提供了一種抑制有微生物生長(zhǎng)傾向的含水系統(tǒng)和生產(chǎn)產(chǎn)品上的微生物生長(zhǎng)的方法，它包括將有效量的DBDCB和Paraben的組合物加到所述系統(tǒng)中或用于所述產(chǎn)品。
如本文所采用，用語(yǔ)“有效量”指獲得所需程度的抑制或控制被處理的含水系統(tǒng)或產(chǎn)品上的微生物生長(zhǎng)所需的包含DBDCB和至少一種paraben的組合物的量。
本發(fā)明涉及一種增效殺菌組合物，其包括a)1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷(DBDCB)；和b)至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯(parabens)；其中以活性成分為基礎(chǔ)a)與b)的重量比，在約1000∶1至1∶1000的范圍內(nèi)。在本文中所采用的術(shù)語(yǔ)“對(duì)羥基苯甲酯”一般指對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯和對(duì)羥基苯甲酸芐基酯。根據(jù)本發(fā)明，一種或多種對(duì)羥基苯甲酸酯可與DBDCB一起使用形成一種增效殺菌組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種抑制有微生物生長(zhǎng)傾向的含水系統(tǒng)或生產(chǎn)產(chǎn)品上的微生物生長(zhǎng)的方法，該方法包括用有效量的a)DBDCB和b)至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯的殺菌組合物處理所述系統(tǒng)或所述產(chǎn)品，其中以活性成分礎(chǔ)a)與b)的重量比的范圍為約1000∶1至1∶1000。
根據(jù)本發(fā)明，增效組合物的兩種成分的重量比用顯示增效作用的每一組分的劑量水平表示，上述劑量水平是以100％活性成分為基礎(chǔ)的，并與最終的施用劑量相關(guān)。一般地，組分a)DBDCB與組分b)的至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯以活性成分為基礎(chǔ)的重量比，為約1000∶1至1∶1000，優(yōu)選為約100∶1至1∶100，更優(yōu)選為12∶1至1∶20。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解到這兩種組分的增效重量比在某種程度上隨用途及被控制的生物種類而廣泛地變化。例如，在一種用途中較高的DBDCB與對(duì)羥基苯甲酸酯之比可能更有效，然而在另一種用途中較高的對(duì)羥基苯甲酸酯與DBDCB之比可能更有效。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明DBDCB/對(duì)羥基苯甲酸酯組合物當(dāng)以重量比在約12∶1至1∶20之間使用時(shí)抵抗細(xì)菌，以重量比在約2∶1至1∶10之間使用時(shí)抵抗酵母菌，以重量比在約8∶1至1∶5之間使用時(shí)抵抗霉菌尤為有效?？蓪⒂行Я康腄BDCB和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯的增效組合物加入到正在處理的含水系統(tǒng)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道所需有效濃度隨特定生物體和特定的用途而變化。然而，一般地，當(dāng)使用至少1ppm的增效殺菌組合物時(shí)，獲得有效的殺真菌殺細(xì)菌和殺藻類的反應(yīng)，優(yōu)選使用濃度為約1至約2000ppm的組合物。
對(duì)于膠乳涂料，膠乳乳狀液和粘合劑，含水粘土和顏料漿，通常加入以正在被處理的產(chǎn)品中的水的重量為基礎(chǔ)的10ppm的上述增效組合物。優(yōu)選地，加入以正在被處理的產(chǎn)品中的水的重量為基礎(chǔ)的約50ppm至2000ppm的增效組合物。更優(yōu)選加入約100ppm至約1000ppm的增效組合物。
對(duì)于包括紙漿，造紙廠和水處理系統(tǒng)的含水工業(yè)系統(tǒng)的處理，應(yīng)加入以正在被處理的系統(tǒng)中的水的重量為基礎(chǔ)的至少5ppm的上述增效組合物。優(yōu)選地加入以正在被處理的系統(tǒng)中的水的重量為基礎(chǔ)的約25ppm至200ppm的增效組合物。更優(yōu)選加入以正在被處理系統(tǒng)中的水的重量為基礎(chǔ)的約100ppm至約150ppm的增效組合物。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能根據(jù)各種參數(shù)，其中不限定地包括系統(tǒng)的大小，pH值，存在的生物的類型和所需的控制量來(lái)確定用于被處理的給定系統(tǒng)或含水產(chǎn)品中的生物殺傷劑的有效量。
同樣可將有效量的DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸酯增效組合物應(yīng)用于正在被處理的生產(chǎn)產(chǎn)品上。一般地，為了防止細(xì)菌，真菌，酵母和藻類的生長(zhǎng)，具有至少0.1ppm濃度的上述增效殺菌組合物的溶液被摻入，噴至，用于浸漬或用其它方法應(yīng)用于正在處理的底物上。而且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也能確定用于正在被處理的給定的生產(chǎn)產(chǎn)品上的有效量的生物殺傷劑。
本發(fā)明的增效殺菌組合物的活性成分可以不同劑型使用固體制劑包括細(xì)分散粉劑和顆粒材料；和液體制劑，如溶液，乳狀液，懸浮體，濃縮物，乳油，漿液等，它依賴于所需的應(yīng)用形式和所需的劑型介質(zhì)。而進(jìn)一步，當(dāng)增效殺菌組合物為液體時(shí)，它們可以純的有效物的形式使用或可結(jié)合入各種固體和液體制劑，可將適宜惰性載體如滑石，粘土，硅藻土等或水和各種有機(jī)液體如低級(jí)鏈烷醇，煤油，苯，甲苯和其它石油蒸餾餾分或它們的混合物的吸附物摻入到各種劑型中。二醇類和苯氧乙醇為優(yōu)選的載體，DBDCB可以濕餅，干粉和水分散體形式從Calgon Corporation，Pitfsburgh，PA購(gòu)得。對(duì)羥基苯甲酸酯可以粉末形式從Protameen Chemicals，Totowa，NJ.購(gòu)得。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還知道本文公開(kāi)的增效殺菌組合物可與其它抗菌材料一起使用。例如，該組合物可以適宜濃度，在適宜情況下與其它殺真菌劑和殺細(xì)菌劑混合以將每一種的作用結(jié)合起來(lái)獲得特殊有用的效果。這些組合物可在殺菌皂的制備，化妝品和含水涂料的生產(chǎn)，消滅造紙廠的粘菌積累中發(fā)現(xiàn)特殊的用途。而且很明顯，本發(fā)明的增效殺菌組合物也可與其它殺藻劑混合使用。
根據(jù)本發(fā)明，還進(jìn)一步提供了一種抑制細(xì)菌，酵母，真菌和藻類中至少一種的生長(zhǎng)的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，這種生長(zhǎng)被抑制在有此生長(zhǎng)趨勢(shì)的含水系統(tǒng)中或生產(chǎn)產(chǎn)品上。這些方法包括將有效量的DBDCB和一種或多種對(duì)羥基苯甲酸酯的增效組合物加入到含有所述細(xì)菌，酵母，真菌和/或藻類的含水系統(tǒng)或處理產(chǎn)品中。加入可通過(guò)將DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸酯一起作為單一混合物直接加入或通過(guò)分別加入兩種成分來(lái)完成。分別給藥可同時(shí)或不同時(shí)進(jìn)行。最后的效果相同—正在被處理的系統(tǒng)或產(chǎn)品將在其中最大限度地?fù)饺牖蚴┯玫剿铦舛葎┝康拿恳环N成分。
進(jìn)一步地可認(rèn)為，本發(fā)明的組合物的有效性與它的使用方法無(wú)關(guān)。例如，本文描述的抗菌組合物能通過(guò)低含量的連續(xù)進(jìn)料實(shí)驗(yàn)操作或半連續(xù)的進(jìn)料實(shí)驗(yàn)操作或通過(guò)緩慢進(jìn)料被加入至正在處理的系統(tǒng)中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟悉所有這些進(jìn)料實(shí)驗(yàn)操作。緩慢進(jìn)料尤為有效，因此是使用本發(fā)明方法的優(yōu)選方式。這種進(jìn)料方式允許使用者監(jiān)控系統(tǒng)中的微生物濃度并僅在微生物濃度增加時(shí)加入產(chǎn)品。使用者僅在需要時(shí)通過(guò)加入有效量的DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸酯可節(jié)省費(fèi)用。
如上所述，本發(fā)明基于發(fā)現(xiàn)DBDCB與對(duì)羥基苯甲酸酯一起使用產(chǎn)生的增效效果，并且在控制各種工業(yè)和其它應(yīng)用中的細(xì)菌，酵母，真菌和藻類的生長(zhǎng)方面有效。本文公開(kāi)的增效殺菌組合物的效用來(lái)自它能被應(yīng)用的許多工業(yè)領(lǐng)域以及它對(duì)多種微生物的有效性。特別是，在系統(tǒng)的各個(gè)部分由于細(xì)菌和真菌粘液的聚集造成的造紙生產(chǎn)中的巨大經(jīng)濟(jì)損失能通過(guò)使用本文描述的增效組合物而顯著地被減少。
DBDCB和對(duì)羥基苯甲酯酸增效組合物的優(yōu)良的抗菌活性通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)已被證實(shí)。此外，已發(fā)現(xiàn)本文公開(kāi)的方法和組合物具有廣譜生物殺傷劑功效。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的組合物，例如在抑制細(xì)菌，其中不限定地包括肺炎桿菌(klebsiella pneumoniae)，銅綠色假單胞桿菌(Pseudomonasaeruginosa)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus的生長(zhǎng)中有效。還發(fā)現(xiàn)，本文公開(kāi)的組合物在抑制真菌，其中不限定地包括白色念珠菌(Candidaalbicans)，白色酵母(White yeast)，粉紅色酵母(Pink yeast)，青霉菌(penicillium pinophilum)和黑曲霉(Aspergillus niger)的生長(zhǎng)中有效。
實(shí)施例
下面實(shí)施例僅說(shuō)明了本發(fā)明，其不以任何方式構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例I
下面的實(shí)施例表明本發(fā)明殺菌組合物在抵抗細(xì)菌的微滴試驗(yàn)中生物殺傷劑的功效和增效作用。具體地，用于本實(shí)施例的殺菌組合物包括DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸甲酯。用于實(shí)施例的兩個(gè)不同細(xì)菌菌株如下
肺炎桿菌 ATCC4352
銅綠色假單胞桿菌 ATCC15442
使兩種細(xì)菌的每一種分別生長(zhǎng)在胰蛋白酶解胨葡萄糖提取物(TGE)平板上，在37℃下保溫約24小時(shí)。接著將細(xì)菌從它們各自的TGE平板上擦拭下來(lái)，懸浮在10ml的滅菌的磷酸緩沖液中。用這種方式制備兩種生物中的每一種的0.5 McFarland濁度標(biāo)準(zhǔn)。這種標(biāo)準(zhǔn)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。
接著用二倍濃度的酪蛋白胰蛋白酶解物大豆肉湯(2×TSB)以1∶10的比將每一種的10ml的生物懸浮液稀釋。將60克(g)的TSB粉末加至1000ml水中，并通過(guò)在121℃下高壓滅菌15分鐘來(lái)滅菌而制得2×TSB。接著將來(lái)自每一種稀釋培養(yǎng)物的樣品，用作微滴試驗(yàn)的接種物。
通過(guò)將約0.64g的約為100％純度的DBDCB溶解在約5ml的甲醇中，并用去離子水稀釋至約100ml來(lái)制備具有6400ppm活性濃度的DBDCB的8X儲(chǔ)液。用于實(shí)施例的DBDCB從CalgonCorporation，Pittsburgh，PA，Lot NO T2097P01獲得。通過(guò)將0.48g的對(duì)羥基苯甲酸甲酯加入至約100ml的去離子水中制備具有4800ppm活性組分濃度的對(duì)羥基苯甲酸甲酯的4X儲(chǔ)液。對(duì)羥基苯甲酸甲酯從Protameen Chemicals，Totowa，NJ，Lot NO 1759獲得。將約0.4g對(duì)羥基苯甲酸甲酯加入到約100ml的去離子水中以制備具有4000ppm活性濃度的儲(chǔ)液。將約0.32g對(duì)羥基苯甲酸甲酯加入到約100ml的去離子水中以制備具有3200ppm活性濃度的儲(chǔ)液。將約0.24g對(duì)羥基苯甲酸甲酯加入到約100ml的去離子水中以制備具有約2400ppm活性濃度的溶液。將約0.16g的對(duì)羥基苯甲酸甲酯加入到約100ml的去離子水中以制備具有1600ppm活性濃度的溶液。將約50ml的1600ppm溶液加入到約50ml的去離子水中以制備具有800ppm活性濃度的溶液。接著將該800ppm溶液進(jìn)行一系列稀釋，用約50ml的該儲(chǔ)液和約50ml的去離子水制備400，200，100和50ppm活性濃度的儲(chǔ)液。使用前，將所有對(duì)羥基苯甲酸甲酯儲(chǔ)液加熱至約80℃以溶解對(duì)羥基苯酸甲酯。在用于微滴試驗(yàn)之前，將這些儲(chǔ)液冷卻至約37℃。
將四組每組兩個(gè)微滴平板一一用于本實(shí)施例。每組中的每一微滴平板有8行，A-H，12列1-12。在四組中，兩組被用于確定每一生物殺傷劑組合物抵抗每一種細(xì)菌菌株的最少抑制濃度(MIC)，另兩組被用于確定最小生物殺傷劑濃度(MBC)。MIC是在預(yù)定保溫期結(jié)束時(shí)不導(dǎo)致生長(zhǎng)跡象的生物殺傷劑的最低濃度；這里，保溫期為37℃下24小時(shí)。MBC是在傳代培養(yǎng)和連續(xù)保溫之后不導(dǎo)致生長(zhǎng)的生物殺傷劑的最低濃度；這里傳代培養(yǎng)在24小時(shí)后進(jìn)行，傳代培養(yǎng)的生物在37℃下額外保溫24小時(shí)。本文所用的“生長(zhǎng)”定義為井底細(xì)胞的濁度或菌蕾。
將用于確定MIC的每組中微滴平板的每一井中的每一種生物殺傷劑的最終量，描述于下面表1和表2中。每組的第一個(gè)微滴平板的每一井中的生物殺傷劑的量如下
表1
每組的第一個(gè)微滴平板的井中的每一種生物殺傷劑的量每組的第二個(gè)微滴平板的每一井中的生物殺傷劑的量如下
表2
每組的第二個(gè)微滴平板的井中的每一種生物殺傷劑的量
如上表所示，加入到每組的每一平板的行A-H的井中的DBDCB的量在800ppm濃度至0ppm濃度之間以梯度系列改變。在每組的所有平板的1-10列中對(duì)羥基苯甲酸酯在此為對(duì)羥基苯甲酸甲酯的量，對(duì)羥基苯甲酸甲酯的濃度在1200ppm至0ppm之間類似地改變。每組中第11列，第A-G行的所有平板用于確定單獨(dú)使用DBDCB的功效；同樣，每組中第H行，第1-10列的每一平板用于確定單獨(dú)使用對(duì)羥基苯甲酸甲酯時(shí)的功效。每組的每一平板的第H行，第11列對(duì)應(yīng)的井為生物對(duì)照或正對(duì)照。即，沒(méi)有生物殺傷劑加入這些井中。這樣做是為了確保生物能在提供的環(huán)境中生長(zhǎng)。每組的每一平板的第12列，第A-H行代表肉湯對(duì)照或負(fù)對(duì)照。即，無(wú)微生物加到這列的井中。這樣做是為了確保平板沒(méi)有污染。
用于確定每一生物的MIC的兩組平板如下準(zhǔn)備將50微升的去離子水加入到每組所有平板的所有井中。將50微升的8XDBDCB儲(chǔ)液加入到第A行，第1-11列的井中。將含有DBDCB 8X液和水的第A行的井的內(nèi)含物依次稀釋二倍至第G行中。即，第A行，第1列的井的內(nèi)含物被混合，將50微升該混合物轉(zhuǎn)移至第B行，第1列的井中。一直到第G行并對(duì)于每一列重復(fù)這個(gè)過(guò)程。將50微升的約4X的對(duì)羥基苯甲酸甲酯儲(chǔ)液加入到上面表1和表2指示的井中。將50微升去離子水加入到第11列和第12列的所有井中。將100微升的2×TSB加入到每組所有平板的第12列的井中，將100微升適宜的生物懸浮液加入到除開(kāi)第12列的井的每組所有平板的所有井中。將銅綠色假單胞桿菌加入到兩組平板的一組中，肺炎桿菌加入到兩組中的另一組中。接著將所有四個(gè)平板在37℃下保溫24小時(shí)。
在24小時(shí)保溫期之后，隨后準(zhǔn)備用于確定MBC的兩組微滴平板。向第二組平板的井中加入100微升殺菌的1×TSB。將10微升生物殺傷劑/生物混合物的微滴從第一個(gè)兩組平板的每一井轉(zhuǎn)移至第二個(gè)二組平板的每一井中。接著將第二個(gè)兩組平板在37℃下保溫24小時(shí)。
在MIC平板的初始24小時(shí)保溫期和MBC平板的連續(xù)24小時(shí)保溫期之后，確定每一井中存在和不存在微生物生長(zhǎng)。微滴平板上的生長(zhǎng)利用解讀鏡用肉眼確定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟悉解讀鏡的使用方法。接著一起應(yīng)用每一井中存在或不存在微生物生長(zhǎng)與每一井中的生物殺傷劑的濃度，確定生物殺傷劑組合物的增效性能。增效性能是通過(guò)確定Kull值或K值來(lái)評(píng)價(jià)；K值的確定是通過(guò)每一種試驗(yàn)的細(xì)菌以及MIC和MBC平板。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知計(jì)算K值的方法。在所有的實(shí)施例中，K值通過(guò)下列公式確定
其中“組合物中的[DBDCB]”指當(dāng)與一種或多種對(duì)羥基苯甲酸酯混合使用導(dǎo)致抑制微生物生長(zhǎng)的DBDCB的濃度；“組合物中的[對(duì)羥基苯甲酸酯]”指當(dāng)與DBDCB混合使用導(dǎo)致抑制微生物生長(zhǎng)的對(duì)羥基苯甲酸酯的濃度；“單獨(dú)的[DBDCB]”指當(dāng)被單獨(dú)使用時(shí)導(dǎo)致抑制微生物生長(zhǎng)的DBDCB的濃度，以及“單獨(dú)的[對(duì)羥基苯甲酸酯]”指當(dāng)被單獨(dú)使用時(shí)，導(dǎo)致抑制微生物生長(zhǎng)的對(duì)羥基苯甲酸酯的濃度。
小于1的K值表明兩種生物殺傷劑之間的增效作用，大于1的K值表明兩種生物殺傷劑之間的拮抗作用，等于1的K值表明兩種生物殺傷劑的加和作用。
通過(guò)本實(shí)施例確定的生物的K值列示于表3中。
表3
DBDCB/對(duì)羥基苯甲酸甲酯的混合物的“K”值
在此實(shí)施例中，需要用來(lái)抑制微生物生長(zhǎng)的單獨(dú)的對(duì)羥基苯甲酸甲酯的濃度超過(guò)了試驗(yàn)條件，即對(duì)羥基苯甲酸甲酯的濃度大于1200ppm。因此不能確定精確的K值。通過(guò)假定濃度至少為1200ppm的對(duì)羥基苯甲酸甲酯可獲得小于1的K值，因?yàn)橹辽傩枰敲炊鄦为?dú)的生物殺傷劑的量；因此證實(shí)了抵抗兩種試驗(yàn)生物的增效作用。實(shí)施例II
下面實(shí)施例表明了在本發(fā)明抗菌組合物抵抗細(xì)菌的微滴試驗(yàn)中的生物殺傷劑功效和增效作用。具體地，本實(shí)施例中所采用的抗菌組合物由DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成。采用與實(shí)施例I中所用的相同的兩種細(xì)菌菌株，對(duì)實(shí)施例II中的生物殺傷劑進(jìn)行試驗(yàn)。如上面實(shí)施例I所描述的方法，制備含有一種細(xì)菌菌株的接種物。
通過(guò)在約5ml甲醇中溶解約0.64g約為100％純度的DBDCB，并用約100ml去離子水稀釋制備濃度為6400ppm的8XDBDCB儲(chǔ)液。實(shí)施例中所用的DBDCD從Calgon Corporation，Pittsburgh，PA，Lot No.T2097P01獲得。接著利用從Protameen Chemicals，Totowa，NJ，Lot No.1764獲得的對(duì)羥基苯甲酸丙酯，按下面方法制備若干4X對(duì)羥基苯甲酸丙酯儲(chǔ)液；通過(guò)將約0.8g對(duì)羥基苯甲酸丙酯溶于甲醇并用去離子水稀釋至約100ml制備濃度為8000ppm的儲(chǔ)液；接著將50ml的這種8000ppm的溶液加入到約50ml的去離子水中以制得濃度為4000ppm的溶液；通過(guò)將0.6g對(duì)羥基苯甲酸丙酯溶于約5ml甲醇中并用去離子水稀釋至約100ml制備濃度為6000ppm的溶液；接著將50ml6000ppm的溶液與約50ml的去離子水混合制備濃度為3000ppm的溶液；將0.5g對(duì)羥基苯甲酸丙酯溶于約5ml甲醇中并用去離子水稀釋至約100ml制備濃度為5000ppm的溶液；通過(guò)將約50ml的4000ppm的溶液與約50ml的去離子水混合制備濃度為2000ppm的溶液；通過(guò)將50ml的2000ppm溶液與約50ml的去離子水混合制備濃度為1000ppm的溶液；通過(guò)將約0.04g對(duì)羥基苯甲酸丙酯溶于約5ml甲醇并用去離子水稀釋至約100ml制備400ppm的溶液；通過(guò)將50ml 400ppm溶液加入到約50ml去離子水中制備200ppm溶液，并通過(guò)將約50ml 200ppm的溶液與約50ml去離子水混合制備100ppm的溶液。
將加入到每組所有平板的每一井中的生物殺傷劑的量，記錄在下面表4和表5中。
表4
每組的第一個(gè)微滴平板的井中的每一種生物殺傷劑的量
表5
每組的第二個(gè)微滴平板的井中的每一種生物殺傷劑的量
實(shí)施例II中的其它的試驗(yàn)方法和條件按如實(shí)施例I中記錄的相同方式進(jìn)行。確定實(shí)施例中所用生物的K值并記錄于下面表6中。表6
DBDCB/對(duì)羥基苯甲酸丙酯混合物的“K”值
從表6顯示的結(jié)果可以看出，DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸丙酯抵抗銅綠色假單胞桿菌和肺炎桿菌的增效作用已被證實(shí)。實(shí)施例III
下面實(shí)施例表明了在本發(fā)明抗菌組合物抵抗細(xì)菌的微滴試驗(yàn)中的生物殺傷劑功效和增效作用。具體地，本實(shí)施例所用的抗菌組合物由DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸丁酯組成。將所用的三種不同的細(xì)菌菌株描述如下
銅綠色假單胞桿菌ATCC 15442
肺炎桿菌ATCC 4352
金黃色葡萄球菌 ATCC 6538
細(xì)菌接種物按上面實(shí)施例I中描述制備。
按如實(shí)施例II描述的相同方式制備儲(chǔ)液；對(duì)羥基苯甲酸丁酯從ProtameenChemicals，Totowa，NJ，Lot NO.1750獲得。將生物殺傷劑分別加入三組兩個(gè)平板中，每一種待試驗(yàn)的微生物用一組，如上面表4和表5所示，確定了實(shí)施例中所采用的每一種生物的K值并示于下面表7中。
表7
DBDCB/對(duì)羥基苯甲酸丁酯混合物的“K”值
從表7的結(jié)果可以看出，對(duì)所有三種試驗(yàn)細(xì)菌菌株的增效作用已被證實(shí)。實(shí)施例IV
下面實(shí)施例表明了在本發(fā)明殺菌組合物抵抗細(xì)菌的微滴試驗(yàn)中的生物殺傷劑功效和增效作用。具體地，本實(shí)施例所用的殺菌組合物由DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸丁酯組成。將三種不同生物，一種酵母，兩種霉菌用生物殺傷劑進(jìn)行試驗(yàn)，采用的生物如下
白色念珠菌 ATCC 10231
青霉菌(Penicillium pinophilum) ATCC 9644
黑曲霉 ATCC 9642
含有白色念珠菌(酵母)的接種物的制備是通過(guò)將生物的擦拭物加入到100ml的2X的沙氏麥芽糖肉湯(2 XSMB)中。白色念珠菌和黑曲霉(霉菌)的接種物的制備分別通過(guò)將100ml的2 XSMB加入到兩個(gè)裝有玻璃球的瓶中。將每一種霉菌的斜面刮至每一個(gè)裝有玻璃珠的瓶中，并搖晃以打斷菌絲體。接著將霉菌通過(guò)假目標(biāo)絲過(guò)濾以除去菌絲體斷片，該方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。通過(guò)將100g的SMB粉末加入到1000ml的去離子水中并在121℃下通過(guò)高壓滅菌15分鐘而制備2XSMB。
按與上述實(shí)施例II中的相同方式制備DBDCB和對(duì)羥基苯甲酸丁酯儲(chǔ)液，對(duì)羥基苯甲酸丁酯是從Protameen Chemicals，Totowa，NJ，Lot NO.1750獲得的。接著將儲(chǔ)液加入到各平板的每一個(gè)井中。在本實(shí)施例中，三組二個(gè)平板，其中每一種生物用一組，分別用來(lái)確定MIC。將生物殺傷劑加入到如上面表4和表5指示的井中。
如下述準(zhǔn)備平板將50微升滅菌的去離子水加入到所有井中。將50微升8XDBDCB儲(chǔ)液加入到平板1中第A行，第1-12列，平板2中的第A行，第1-10列。按與上述實(shí)施例1相同的方式將DBDCB依此稀釋二倍(50微升)一直到第G行。將50微升適宜的對(duì)羥基苯甲酸丁酯儲(chǔ)液加入到如上面表4和表5指示的列中。將50微升滅菌的去離子水加入到平板2的第9-12列的井中。將100微升2XSMB加入到平板2的第11列和第12列的井中。接著將100微升每一種生物的懸浮液加入到平板1的各井和平板2的第A-H行，第1-10列的井中。在本實(shí)施例中，第二個(gè)平板的第11和12列代表負(fù)對(duì)照。即，沒(méi)有微生物被加入到這列的井中。這樣做是為了確保不存在平板的污染。第二個(gè)平板的第H行，第9和10列代表正對(duì)照。即，加入了生物，但沒(méi)有加入生物殺傷劑。這樣做是為了確保生物能在提供的環(huán)境中生長(zhǎng)。
將MIC平板在30℃下保溫7天。24小時(shí)以后，MBC的傳代培養(yǎng)平板按上面實(shí)施例I所述制備。接著確定生物的K值，并列于表8中。
表8
DBDCB/對(duì)羥基苯甲酸丁酯混合物的“K”值從表8中的結(jié)果可以看出，對(duì)所有三種試驗(yàn)真菌的增效作用都已被證實(shí)。實(shí)施例V
用對(duì)羥基苯甲酸丙酯而不是對(duì)羥基苯甲酸丁酯重復(fù)實(shí)施例IV的方法。K值示于表9中。
表9DBDCB/對(duì)羥基苯甲酸丙酯混合物的“K”值從表9的結(jié)果可以看出，對(duì)所有三種試驗(yàn)真菌的增效作用都已被證實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種增效殺菌組合物其中包括
a)1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷；和
b)至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯，其中以活性成分為基礎(chǔ)的a)與b)的重量比在1000∶1至1∶1000范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的增效殺菌組合物，其中所述對(duì)羥基苯甲酸酯選自對(duì)羥基甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯和對(duì)羥基苯甲酸芐基酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中a)與b)的重量比在約12∶1至1∶20的范圍內(nèi)。
4.一種抑制含水系統(tǒng)中微生物生長(zhǎng)的方法，其中包括將有效量的增效殺菌組合物加入到所述系統(tǒng)中，該增效殺菌組合物包括
a)1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷；和
b)至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯，其中以活性成分為基礎(chǔ)，a)與b)的重量比在約1000∶1至1∶1000的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中a)與b)的重量比在12∶1至1∶20的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯作為一種組合物一起加入到正在處理的系統(tǒng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯被分別加入到正在被處理的系統(tǒng)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中至少1ppm的增效殺菌組合物被加入到正在被處理的系統(tǒng)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中約1ppm至2000ppm的增效殺菌組合物被加入到正在被處理的系統(tǒng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述的對(duì)羥基苯甲酸酯選自對(duì)羥基苯甲酸甲酯，對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁基酯和對(duì)羥基苯甲酸芐基酯。
11.一種抑制生產(chǎn)產(chǎn)品上的微生物生長(zhǎng)的方法，其中包括將有效量的增效殺菌組合物應(yīng)用于所述產(chǎn)品，該增效殺菌組合物包括
a)1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷；和
b)至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯，
其中以活性成分為基礎(chǔ)，a)與b)的重量比在約1000∶1至1∶1000的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中a)與b)的重量比在約12∶1至1∶20的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯作為一種組合物一起用于正在被處理的產(chǎn)品。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯被分別用于正在被處理的產(chǎn)品。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述增效殺菌組合物的濃度至少為0.1ppm。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述對(duì)羥基苯甲酸酯選自對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁基酯和對(duì)羥基苯甲酸芐基酯。
全文摘要
公開(kāi)了包括1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷和至少一種對(duì)羥基苯甲酸酯的增效殺菌組合物。還公開(kāi)了運(yùn)用這些增效組合物抑制微生物生長(zhǎng)的方法。
文檔編號(hào)A01N37/34GK1151245SQ9611338
公開(kāi)日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1996年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月1日
發(fā)明者T·W·加夫尼, E·R·特夫特 申請(qǐng)人:卡爾岡公司