用于處理生物膜的組合物及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于處理基底上的生物膜形成和生長的組合物和方法。所述組合物包含1ppb-1,000ppm的至少一種D-氨基酸和1ppm-60,000ppm的至少一種抗微生物劑。所述方法包括使所述基底與1ppb-1,000ppm的至少一種D-氨基酸和1ppm-60,000ppm的至少一種抗微生物劑接觸。所述組合物和方法有效用于預(yù)防、減少或消除生物膜形成或生物膜生長或二者，以及根除已建立的頑固生物膜，特別是包含硫酸鹽還原菌的生物膜，已知硫酸鹽還原菌導(dǎo)致受微生物影響的腐蝕、生物污著或二者。
【專利說明】用于處理生物膜的組合物及方法
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用 本申請要求保護2011年8月26日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/527,941的優(yōu)先權(quán) 和權(quán)益，所述申請的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。
[0002] 發(fā)明背景 受微生物影響的腐蝕（MIC)為油氣工業(yè)以及諸如水業(yè)等其它工業(yè)中的嚴重問題。常常 發(fā)現(xiàn)硫酸鹽還原菌（SRB)生物膜為MIC點蝕攻擊的主要原因。已發(fā)現(xiàn)因 SRB所致的點狀腐 蝕為管道失效的原因。MIC點蝕被認為是2006年Alaska輸油管泄漏的主要嫌疑。亦已發(fā) 現(xiàn)產(chǎn)酸細菌和其它微生物促成MIC。
[0003] 此外，因微生物尤其是呈生物膜形式的微生物的生物污著，為諸如油氣、水業(yè)、發(fā) 電廠（尤其是冷卻系統(tǒng)，例如冷水系統(tǒng)和冷卻塔）以及淡水和咸水航運等許多工業(yè)中的主 要問題。與相同微生物的浮游細胞相比，生物膜中的微生物遠更難以處理。一個具體類型 的生物污著為儲罐變酸，其常常為SRB產(chǎn)生的生物源性H 2S的結(jié)果。盡管用于SRB的現(xiàn)行處 理部分有效，但是SRB非常易于復(fù)原，因為在地下巖土表面上形成的生物膜中的固著SRB非 常難以根除。在頁巖油氣開采中，因微生物的生物污著可堵塞巖土孔，導(dǎo)致油氣流量減少。 此外，生物污著在膜過濾過程中尤其棘手。所述生物膜在膜上形成和生長，降低通量并縮短 膜壽命。此外，生物污著亦為諸如在廚房和浴室等常見家務(wù)中的問題。在生物污著的情況 下，與處理僅具有浮游細胞的系統(tǒng)相比，生物膜的頑固使其遠更難以處理。遺憾的是，絕大 多數(shù)的微生物偏好于組織為生物膜群落。
[0004] 包括管線清掃在內(nèi)的機械清潔和抗微生物劑處理為用于減輕生物膜作用的常見 方法。因其廣譜而卓越的生物降解能力所致，廣泛使用非氧化性抗微生物劑四羥甲基硫酸 膦（THPS)。這類抗微生物劑通常有效用于處理浮游細胞。
[0005] 然而，不論其為腐蝕性的或者僅導(dǎo)致污著，生物膜中的固著細胞比浮游細胞遠更 難以處理，因為所述生物膜提供免受抗菌劑和其它不利環(huán)境影響的良好保護。事實上，根除 已建立的生物膜中的固著細胞所需的抗微生物劑劑量常常為根除浮游細胞所需劑量的十 倍或更多倍。
[0006] 發(fā)明概沭 本文提供用于處理基底上的生物膜形成和生長的組合物和方法。所述組合物和方法有 效用于減少或消除生物膜形成或生物膜生長或二者，以及根除已建立的頑固生物膜。在某 些實施方案中，所述生物膜包含已知導(dǎo)致MIC、生物污著或二者的硫酸鹽還原菌。
[0007] 在第一個實施方案中，提供用于處理基底上的生物膜形成和生長的組合物。所述 組合物包含1 ppb-l, 000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至少一種抗微生 物劑。
[0008] 在第二個實施方案中，提供用于處理基底上的生物膜形成和生長的方法。所述方 法包括使所述基底與1 ppb-l, 000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至少一 種抗微生物劑接觸。
[0009] 附圖簡沭 并入本說明書且構(gòu)成本說明書的部分的附圖，闡述了本發(fā)明的一些實施方案，并連同 描述，用于解釋本發(fā)明的原理。
[0010] 圖1顯示用以下物質(zhì)處理7天的使用ATCC 1249培養(yǎng)基的普通脫硫弧菌 (ZfesW/bnTTrio ra&aris，ATCC 7757,常見SRB菌株）培養(yǎng)物中的7天檢查片的SEM (掃 描電鏡）圖像：⑷ 100 ppm THPS ; (B) 500 ppm D-甲硫氨酸；和（C) 50 ppm THPS + 100 ppm D_甲硫氨酸。（用于小插圖的比例尺為50 μ m。） 圖2顯示在使用以下物質(zhì)處理3天之前覆蓋有已建立的生物膜的ATCC 1249培養(yǎng)基中 的檢查片的 SEM 圖像：（A) 500 ppm THPS ; (B) 1，000 ppm D-甲硫氨酸；和（C) 50ppm THPS + lOOppmD-甲硫氨酸。（用于小插圖的比例尺為50μπι。圓圈指示SRB固著細胞位置。） 圖3顯示在1/4強度ATCC 1249培養(yǎng)基中使用以下物質(zhì)處理之前的覆蓋有已建立的生 物膜的檢查片的SEM圖像：（A) 50 ppm THPS ;和⑶50 ppm THPS + 100 ppm D-甲硫氨酸。（用 于小插圖的比例尺為500 μ m。） 圖4顯示經(jīng)過使用以下物質(zhì)的3-h沖擊處理之后的檢查片（最初覆蓋有已建立的生物 膜）的SEM圖像：（A)除氧水；（B) 50 ppm THPS ; (C) 500 ppm D-甲硫氨酸處理；和（D) 50 ppm THPS + 100ppmD-甲硫氨酸。（用于小插圖的比例尺為50μπι。） 圖5顯示經(jīng)過分別使用以下物質(zhì)的3-h沖擊處理之后的檢查片（最初覆蓋有已建立的 生物膜）的 SEM 圖像：⑷ 50 ppm THPS ; (B) 500 ppm D-甲硫氨酸；（C) 50 ppm THPS + 100 ppm D-甲硫氨酸；（D) 50 ppm THPS + 100 ppm L-甲硫氨酸；（E) 50 ppm THPS + 100 ppm D-甲硫氨 酸 + 1，000 ppm D-丙氨酸；和（F) 50 ppm THPS + 100 ppm D-甲硫氨酸 + 100 ppm L-甲硫氨 酸。（用于小插圖的比例尺為50 μ m。） 圖6顯示生物膜去除之后的檢查片表面的SEM圖像。在使用以下物質(zhì)處理之后7天自 ATCC 1249培養(yǎng)基中獲得檢查片：(A) 50 ppm THPS ; (B) 500 ppm D-甲硫氨酸；和（C) 50 ppm THPS + 100ppmD-甲硫氨酸。（用于小插圖的比例尺為50μπι。） 圖7用圖表表示在減輕碳硬合金檢查片的MIC點蝕中不同處理方法的失重數(shù)據(jù)。
[0011] 圖8顯示在生物膜預(yù)防試驗中用以下物質(zhì)處理的使用ATCC 1249培養(yǎng)基的SRB培 養(yǎng)物中的7天檢查片的SEM圖像：(A) 10 ppm D-酪氨酸；和⑶50 ppm THPS + 10 ppm D-酪 氨酸。（C)顯示使用與㈧相同處理的點蝕圖像，和⑶顯示使用與⑶相同處理的點蝕圖 像。（用于小插圖的比例尺為50 μ m。） 圖9顯示在使用以下物質(zhì)處理之后7天的ATCC 1249培養(yǎng)基中的檢查片（最初覆蓋有 預(yù)先建立的SRB生物膜）的SEM圖像：(A) 100 ppm D-酪氨酸；和⑶50ppm THPS + 10 ppm D_酪氨酸。（用于小插圖的比例尺為50 μ m。） 圖10顯示用以下物質(zhì)處理的使用ATCC 1249培養(yǎng)基的SRB培養(yǎng)物中的7天檢查片的 SEM圖像：(A) 100 ppm D-色氨酸；和⑶50 ppm THPS + lOOppmD-色氨酸。（用于小插圖的 比例尺為50 μ m。） 圖11顯示分別使用以下物質(zhì)處理之后7天的ATCC 1249培養(yǎng)基中的檢查片（最初覆蓋 有預(yù)先建立的SRB生物膜）的SEM圖像：(A)對照（未向培養(yǎng)基中加入處理化學(xué)品）；(B) 30 ppm THPS ; (C) 30 ppm THPS + 500 ppm 十二烷基硫酸鈉（SDS);和（D) 30 ppm THPS + 500 ppm SDS + 6. 6 ppm D-氨基酸混合物。（用于小插圖的比例尺為50 μ m。所述D-氨基酸混合物 含有等摩爾的D-酪氨酸、D-亮氨酸、D-色氨酸和D-甲硫氨酸。） 圖12顯示分別使用以下物質(zhì)處理的ATCC 1249培養(yǎng)基中的SRB培養(yǎng)物的7天檢查片的 SEM圖像：(A)對照（未向培養(yǎng)基中加入處理化學(xué)品）；(B) 100 ppm THPS ; (C) 100 ppm D-酪 氨酸；和〇)50口口1111'!^ + 1口口1110-酪氨酸。（用于小插圖的比例尺為50以1]1。） 圖13顯示經(jīng)過分別使用以下物質(zhì)的Ι-h沖擊處理之后的檢查片（最初覆蓋有成熟的 SRB生物膜）的SEM圖像：㈧含有與全強度培養(yǎng)基相同濃度的MgS04和（NH4)2Fe(S0 4)2的 溶液（對照）；⑶ 50 ppm TPHS ; (C) 100 ppm D-酪氨酸；（D) 30 ppm TPHS + 1 ppm D-酪氨酸； 出）50口口1111?批+ 1口口111〇-酪氨酸。（用于小插圖的比例尺為5〇4 1]1。） 圖14顯示經(jīng)過使用50 ppm THPS + 1 ppm D-酪氨酸+ 1，000 ppm D-丙氨酸的3-h沖擊 處理之后的檢查片（最初覆蓋有成熟的SRB生物膜）的SEM圖像。（用于小插圖的比例尺 為 50 μ m。） 發(fā)明詳沭 用于處理基底上的生物膜形成和生長的本文公開的組合物和方法，現(xiàn)將通過參考一些 更詳細的實施方案和偶爾參考附圖來闡述。然而，這些組合物和方法可以不同的形式體現(xiàn) 并且不應(yīng)理解為限于本文所述的實施方案。更確切地說，提供這些實施方案，使得本公開內(nèi) 容為透徹且完整的，并將所述組合物和方法的范圍完全傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0012] 除非另有定義，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語均具有與這些組合物和方法 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。用于描述本文的組合物和方法的術(shù) 語僅用于闡述具體的實施方案并且不意圖其為限制。除非文段另有明確指示，否則意圖用 于本說明書和隨附權(quán)利要求的單數(shù)形式"一"、"一個"和"所述"，亦包含復(fù)數(shù)形式。本文提 及的所有出版物、專利申請、專利和其它參考文獻均通過引用以其整體結(jié)合。
[0013] 除非另有指示，否則本說明書和權(quán)利要求中所用的表達成分的量、反應(yīng)條件等的 所有數(shù)字均應(yīng)理解為在所有情況下經(jīng)術(shù)語"大約"修飾。因此，除非指出并非如此，否則以 下說明書和隨附權(quán)利要求中所述的數(shù)值參數(shù)均為近似值，其可根據(jù)通過本發(fā)明組合物和方 法力圖獲得的所需特性而不同。至少以及不試圖限制對權(quán)利要求的范圍應(yīng)用等同原則，應(yīng) 按照有效位數(shù)和常規(guī)舍入法理解各數(shù)值參數(shù)。
[0014] 盡管陳述所述組合物和方法的寬廣范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)為近似值，但是盡可能 精確地報道具體實施例中所述的數(shù)值。然而，任何數(shù)值固有地包含某些誤差，所述誤差必然 由存在于其各自試驗測定值中的標(biāo)準差引起。本說明書各處給出的各數(shù)值范圍，包含落入 所述更寬的數(shù)值范圍內(nèi)的各個更窄的數(shù)值范圍，如同所述更窄的數(shù)值范圍均明確地寫入本 文中。
[0015] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"受微生物影響的腐蝕"或"MIC"是指其中系 統(tǒng)的任何要素因微生物群體的至少一個成員的作用所致而在結(jié)構(gòu)上受損的過程。
[0016] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"部分涂覆的"應(yīng)意指任何部分或全部的基底 表面被生物膜覆蓋。
[0017] 本文所用的術(shù)語"基底"是指其上細胞可附著以及生物膜可形成和生長的任何類 型的表面。所述基底可以是諸如油或氣管道系統(tǒng)等"工業(yè)"基底，或者諸如廚房柜臺或淋浴 器等"非工業(yè)"基底。
[0018] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"生物膜"是指其中細胞粘附鄰近細胞或粘附 于基底表面或二者的微生物聚集物。這些鄰近細胞時常嵌入常常由蛋白質(zhì)和多糖組成的聚 合物質(zhì)的自產(chǎn)胞外基質(zhì)中。生物膜中的微生物細胞在生理上不同于同種生物的浮游細胞， 相比之下所述浮游細胞為可通過流體泳動或浮動的單細胞。
[0019] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"處理"或"處置"意指抑制、減輕、消毒、破壞、 消除、減少、根除、殺死、防止、去除、降解、阻抑、延緩或其組合。
[0020] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"金屬"和"金屬合金"分別是指任何元素金 屬或由元素金屬組成的合金（例如黃銅、青銅和鋼）。金屬和金屬合金產(chǎn)品的實例包括但不 限于管道、下部結(jié)構(gòu)、梁、護板、裝配式結(jié)構(gòu)、水下結(jié)構(gòu)、儲藏容器（例如水塔、儲罐等）、軍事 設(shè)施和結(jié)構(gòu)以及軍事裝備（例如潛艇和船）。
[0021] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"水溶液"是指其中溶劑為水的溶液，包括但 不限于含鹽（例如硫酸鎂（MgS0 4)、檸檬酸鈉、硫酸鈣（CaS04)、氯化銨（NH4C1)、磷酸氫二鉀 (Κ 2ΗΡ04)、乳酸鈉（NaC3H503)和硫酸鐵（II)銨Fe(NH 4)2(S04)2)的水；海洋或海水；半咸水； 淡水水源，包括湖、河、溪、泥塘、池塘、沼澤、來自雪或冰融化的徑流；泉、地下水和含水層； 以及降水。
[0022] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"油"是指在環(huán)境溫度下為液體以及為疏水的 但可溶于有機溶劑的任何物質(zhì)，包括但不限于己烷、苯、甲苯、氯仿和二乙醚。包含在上述定 義的范圍之內(nèi)的化合物種類包括植物油、石化石油（例如未加工和精煉的石化產(chǎn)品）、揮發(fā) 性精油（即來自植物的芳香化合物）以及油/水混合物。
[0023] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"燃料"是指儲存能量的任何物質(zhì)，包括化石 燃料、汽油、烴類化合物的混合物、噴氣燃料和火箭燃料、生物燃料和燃料/水混合物。
[0024] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"微生物"應(yīng)意指能夠直接或間接定殖、導(dǎo) 致受微生物影響的腐蝕或二者的任何和所有微生物。通常在油氣工業(yè)中定殖管道并對 管道造成損害的微生物的實例包括但不限于腸桿菌屬和朽1檬酸桿菌屬 (CYiroAacier)細菌（例如溶解腸桿菌（A. 路德維希腸桿菌（A. 法氏朽1檬酸桿菌（C /anri)和無丙二酸朽1檬酸桿菌（C ;真細菌屬 (/?辦acteria?)和梭菌屬（C/iosirii/itt?)細菌（例如丁酸梭菌（C/iosirii/ittw/wijTictt?)、 犧木素後麗{Clostridium algidixylanolyticuni)、Anaeorfilum pentosovorans、場魯 屬（Zfecieroiofes 5/7.)、不動桿菌屬 5/7.)、丙酸菌屬 5/7.));硫酸鹽還原菌，包括但不限于脫硫弧菌目（ZfesW/b )(例如脫硫脫 硫弧菌)、普通脫硫弧菌、嗜氨脫硫弧菌（ifesW/b η?ο ;硝酸鹽還原菌；亞硝酸鹽還原菌；脫硫菌目（ZfesW/bAaciera/es)和互營 桿菌目;硫代硫酸鹽還原厭氧菌（例如(yeoiogaaesittariaflis、 剛果鹽厭氧菌、硫橫單胞菌屬5/7.))， 四氯乙烯降解厭氧菌丨例如卵形鼠孢菌丨-^^/^^^/^^^^^以^^:三乙醇胺降解菌丨例如醋 酸桿菌屬ioAac ieriw? 5/7.));反硝化菌（例如食酸菌屬C^cit/o rarar 5/7.)、假單 胞菌屬));木聚糖降解菌；硝化螺旋菌門OV/tmspirai?);鹽單胞菌屬 Qialomonas spp. ) ； -- lif M {Idiomarina spp. ) -Marinobacter aquaeolei ； M lif M (Jhalassospira sp·、.，旌妖舊 M {Silicibacter sp·、.，色盤_妖舊 M ifhromohalobacter 5/7.);芽孢桿菌他(例如芽孢桿菌屬5/7/7.)、微小桿菌屬 (￡〇'講0知<^<9_/如》577/7.));反硝化叢毛單胞菌(^通3?0/7 <3>5￡/61/7/^?'尤?7<^3/7>5);甲燒桿菌目； 甲烷微菌目；甲烷八疊球菌目。通常在其它工業(yè)中定殖管道并對管道造成損害的微生物的 實例包括但不限于金黃色葡萄球菌aareiAs)、抗甲氧西林金黃色葡萄球 菌（"MRSA"）、大腸桿菌（focAericAia 腸球菌（feterococciAs /'eca/is)、銅綠假 單胞菌 aerwgifliosa)、曲霉、假絲酵母屬（Cafli/ii/a)、艱難梭 菌（C/iosirii/ittWi/i/y^bi/e)、表皮葡萄球菌（5?<3/成r/ococciAsepioferfflii/is)和不動桿菌屬 (Acinobacter sp. ) 〇
[0025] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"抗微生物劑"是指可通過化學(xué)或生物方式殺 死、阻抑、延緩、制止任何有害微生物、致使任何有害微生物無害或者對任何有害微生物施 以控制作用的任何化學(xué)物質(zhì)或微生物。
[0026] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"D-氨基酸"是指任何及所有右旋氨基酸，包 括但不限于19種天然存在的L-氨基酸的對映體；包括D-精氨酸、D-組氨酸、D-賴氨酸、 D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-絲氨酸、D-蘇氨酸、D-天冬酰胺、D-谷氨酰胺、D-半胱氨酸、 D-脯氨酸、D-丙氨酸、D-纟顏氨酸、D-殼氨酸、D-異殼氨酸、D-甲硫氨酸、D-苯丙氨酸、D-酪 氨酸和D-色氨酸。
[0027] 除非另有規(guī)定，否則本文所用的術(shù)語"雞尾酒混合物"是指至少一種D-氨基酸和 至少一種抗微生物劑的組合。
[0028] 在本公開內(nèi)容的第一個實施方案中，提供用于處理基底上的生物膜形成和生長的 組合物。所述組合物包含1 ppb-l, 000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至 少一種抗微生物劑。所述組合物有效用于減少或消除生物膜形成或生物膜生長或二者，以 及根除已建立的頑固生物膜，例如包含硫酸鹽還原菌（SRB)的生物膜。如前所述，已知包含 SRB的生物膜導(dǎo)致MIC、生物污著或二者。
[0029] 在本公開內(nèi)容的第二個實施方案中，提供用于處理基底上的生物膜形成和生長的 方法。所述方法包括使所述基底與1 ppb-l, 000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至少一種抗微生物劑接觸。所述方法可以多種方式實施并且有效用于減少或阻止生 物膜形成或生物膜生長或二者，以及根除已建立的頑固生物膜，例如包含SRB的生物膜，所 述SRB可導(dǎo)致MIC、生物污著或二者。
[0030] 除非從文段中明確或另有規(guī)定，否則本說明各處所用的單位ppm (百萬分之 (幾））和ppb (十億分之（幾））基于質(zhì)量（w/w)。例如，1 ppm抗微生物劑溶液會含有1 mg 抗微生物劑/kg溶液。
[0031] 如在下文實施例中所示,使用至少一種D-氨基酸和至少一種抗微生物劑的組合 處理生物膜表現(xiàn)出意想不到的協(xié)同作用。所有細菌細胞壁（不包括諸如產(chǎn)甲烷菌等古生菌 或諸如真菌等真核生物的細胞壁）均含有肽聚糖，其包含一種或多種D-氨基酸，例如D-丙 氨酸。不希望受任何具體理論束縛，認為用于本文公開的組合物和方法的D-氨基酸代替肽 聚糖中的D-丙氨酸，這導(dǎo)致生物膜發(fā)送分散信號。此分散信號導(dǎo)致所述生物膜解體以及所 述生物膜中的微生物細胞恢復(fù)成浮游形式。當(dāng)微生物細胞呈浮游形式時，與固著細胞相比 其更加響應(yīng)于抗微生物劑處理。然而，使用普通脫硫弧菌（Λ ra/garis)生物膜生成的數(shù)據(jù) 表明，除非存在對生物膜的額外的抗微生物劑應(yīng)力，否則所述分散信號無效。這是因為普通 脫硫弧菌生物膜相對頑固。此外，D-氨基酸不能靶定古生菌和真核生物的細胞壁，因為這 些生物不含肽聚糖。然而，至少一種D-氨基酸和至少一種抗微生物劑的組合對于處理含這 些生物的現(xiàn)場生物膜聚生體仍有用，因為細菌細胞很可能存在于所述生物膜聚生體中。所 述至少一種D-氨基酸可靶定生物膜中的細菌細胞，這可減弱所述生物膜的完整性，從而使 所述至少一種抗微生物劑更有效。
[0032] 在所述組合物和方法的某些實施方案中，所述至少一種D-氨基酸選自D-酪氨酸、 D-甲硫氨酸、D-色氨酸、D-亮氨酸、D-精氨酸、D-組氨酸、D-賴氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨 酸、D-絲氨酸、D-蘇氨酸、D-天冬酰胺、D-谷氨酰胺、D-半胱氨酸、D-脯氨酸、D-丙氨酸、 D-纈氨酸、D-異亮氨酸、D-苯丙氨酸、非標(biāo)準D-氨基酸及其組合。如上所述，所述至少一 種 D-氨基酸以 1 ppb-1, 000 ppm 存在，包括 10 ppb-900 ppm、包括 100 ppb-500 ppm、包括 1 ppm-100 ppm 以及亦包括 30 ppm-70 ppm。
[0033] 在所述組合物和方法的某些實施方案中，所述至少一種D_氨基酸為兩種、三種、 四種或更多種D-氨基酸的混合物。在一個實施方案中，所述至少一種D-氨基酸為D-酪氨 酸、D-甲硫氨酸、D-色氨酸和D-亮氨酸的D-氨基酸混合物。例如，在某些實施方案中，所 述至少一種D-氨基酸為含有等摩爾量的D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、D色氨酸和D-亮氨酸的 6. 6 ppb-6. 6 ppm D-氨基酸混合物（6. 6 ppb對應(yīng)于各D-氨基酸在混合物中10 nM的濃度， 而6. 6 ppm對應(yīng)于各D-氨基酸在混合物中10 mM的濃度）。在某些其它實施方案中，所述至 少一種D-氨基酸為含有等摩爾量的D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、D色氨酸和D-亮氨酸的6. 6 ppblOO ppm D-氨基酸混合物。在本公開內(nèi)容組合物和方法的又某些其它實施方案中，所述 至少一種D-氨基酸為包含D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、D-色氨酸和D-亮氨酸的100 ppb-100 ppm D-氨基酸混合物。在使用D-氨基酸混合物的所述組合物和方法的某些其它實施方案 中，以等摩爾量提供所述D-氨基酸。
[0034] 在所述組合物和方法的某些其它實施方案中，所述至少一種D-氨基酸為D-酪氨 酸。例如，在所述組合物和方法的某些實施方案中，所述至少一種D-氨基酸為100 ppb-100 ppm D-酪氨酸，包括1 ppm-90 ppm D-酪氨酸、包括20 ppm-80 ppm D-酪氨酸以及亦包括30 ppm-60 ppm D-酪氨酸。在所述組合物和方法的再其它實施方案中，所述至少一種D-氨基酸 為D-甲硫氨酸。例如，在所述組合物和方法的一個示例性實施方案中，所述至少一種D-氨 基酸為100 ppb-100 ppm D-甲硫氨酸，包括1 ppm-90 ppm D-甲硫氨酸、包括20 ppm-80 ppm D_甲硫氨酸以及亦包括30 ppm-60 ppm D-甲硫氨酸。
[0035] 在所述組合物和方法的其它實施方案中，所述至少一種D-氨基酸為非標(biāo)準氨基 酸。例如，在所述組合物和方法的某些實施方案中，所述非標(biāo)準D-氨基酸選自肉堿、氨 基丁酸（GABA)、β-氨基酸、γ-氨基酸、羥丁賴氨酸、硒代半胱氨酸、羊毛硫氨酸、2-氨 基異丁酸、脫氫丙氨酸、脫氫丙苯氨酸、磷酸酪氨酸、鳥氨酸、瓜氨酸、3-氨基丙酸、泛酸 (panthothenicacid)、?；撬?、批咯賴氨酸、5-輕色氨酸（5-ΗΤΡ)、二輕丙苯氨酸（D0PA)及 其組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它非標(biāo)準D-氨基酸可用于本文所公開的第一和第二個 實施方案。
[0036] 如上所述，本文所公開的組合物和方法利用對處理生物膜發(fā)現(xiàn)的至少一種D-氨 基酸和至少一種抗微生物劑之間的協(xié)同作用。所述至少一種抗微生物劑可以是表現(xiàn)出生 物殺傷或抗微生物特性的各種物質(zhì)的任一種。例如，在本文所公開的組合物和方法的某些 實施方案中，所述至少一種抗微生物劑選自四羥甲基硫酸膦（THPS)、戊二醛、一氧化氯、二 氧化氯、次氯酸鈣、次氯酸鉀、次氯酸鈉、二溴基次氮基丙酰胺（DBNPA)、亞甲基二（硫氰酸 鹽）（MBT)、2-(硫代氰基甲硫基）苯并噻唑（TCMTB)、溴硝丙二醇、2-溴-2-硝基-1，3-丙 二醇（BNPD)、三丁基十四烷基氯化膦（TTPC)、?；酋０罚╰aurinamide)及其衍生物、酚類、 季銨鹽、含氯作用劑、喹哪啶鹽、內(nèi)酯類、有機染料、縮氨硫脲類、醌類、氨甲酸酯類、尿素、 水楊酰胺、均二苯脲、胍（guanide)、脒類、咪唑啉類、醋酸、苯甲酸、山梨酸、丙酸、硼酸、脫 氫醋酸、亞硫酸、香草酸、對羥基苯甲酸酯、異丙醇、丙二醇、苯甲醇、氯丁醇、苯乙醇、甲醛、 碘及其溶液、聚維酮碘、六亞甲基四胺、羥甲硫脲、1-(3-氯烯丙基）_3, 5, 7-三氮雜-1-氮 擔(dān)氯化金剛燒、牛橫羅定、氧氫噻二嗪、A"- (5-硝基_2_亞糖基）_1_氨基-乙內(nèi)醜脈、 硝基-2_糠醒縮氨基脲、3, 4, 4' -二氯均二苯脲、3, 4'，5-二溴水楊酰苯胺、3-二氟甲 基-4, 4' -二氯均二苯脲、8-羥基喹啉、1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪 基）-3-喹啉甲酸、1，4-二氫-1-乙基-6-氟-4-氧代-7- (1-哌嗪基）-3-喹啉甲酸、過氧 化氫、過乙酸、氧氯苯磺酸鈉、對氯間二甲苯酚、2, 4, 4' -三氯-2' -羥基聯(lián)苯酚、麝香草酚、 氯己定、苯扎氯銨、西吡氯銨、磺胺嘧啶銀、硝酸銀、溴、臭氧、異噻唑酮、聚氧乙烯（二甲基 亞氨基）亞乙基（二甲基亞氨基）二氯化乙烯、2-(叔丁基氨基）-4-氯代-6-乙氨基-均 三嗪（特丁津）及其組合。
[0037] 在本公開內(nèi)容的組合物和方法的某些實施方案中，所述至少一種抗微生物劑為四 羥甲基硫酸膦（THPS)。例如，在所述組合物和方法的一個示例性實施方案中，所述至少一 種抗微生物劑為1 ppm-10, 000 ppm THPS。在所述組合物和方法的某些其它實施方案中， 所述至少一種抗微生物劑為5 ppm-5, 000 ppm THPS，包括10 ppm-1，000 ppm THPS、包括20 ppm-500 ppm THPS、包括 25 ppm-100 ppm THPS 以及亦包括 30 ppm-50 ppm THPS。
[0038] 在本公開內(nèi)容的組合物和方法的某些其它實施方案中，所述至少一種抗微生物劑 為基于氯的抗微生物劑，包括但不限于一氧化氯、二氧化氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣和次氯酸 鉀。例如，在所述組合物和方法的一個示例性實施方案中，所述至少一種抗微生物劑為100 ppm-60, 000 ppm次氯酸鈉。在所述組合物和方法的某些其它實施方案中，所述至少一種 抗微生物劑為500 ppm-60, 000 ppm次氯酸鈉，包括1，000 ppm-60, 000 ppm次氯酸鈉、包括 5, 000 ppm-60, 000 ppm次氯酸鈉、包括10, 000 ppm-60, 000 ppm次氯酸鈉以及亦包括30, 000 ppm-60, 000 ppm 次氯酸鈉。
[0039] 在依照本文所公開的組合物和方法的第一和第二個實施方案的其它實施方案中， 包括但不限于分散劑、表面活性劑及其組合的另外的化學(xué)添加劑可用于增強所述至少一 種D-氨基酸和所述至少一種抗微生物劑的組合的功效。用于依照本公開內(nèi)容的組合物和 方法的示例性表面活性劑為十二烷基硫酸鈉（SDS)，亦稱為月桂基硫酸鈉。在所述組合物 和方法的某些實施方案中，將100 ppm-l，000 ppm SDS與所述至少一種D-氨基酸和所述至 少一種抗微生物劑組合使用，包括200 ppm-800 ppm SDS、包括400 ppm-600 ppm SDS以及亦 包括500 ppm SDS。用于依照本公開內(nèi)容的組合物和方法的某些實施方案的另外的表面活 性劑包括但不限于辛基硫酸鈉、癸基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鹽（odecyl benzene sulfonate)、雙十二烷基芐基三乙基氯化銨、氯化十六烷基吡啶錫、烷基三甲基溴 化銨、十六烷基三甲基溴化銨、溴化正十二烷基吡啶賴、N，N，N-二甲基4-甲芐基十二烷基 氯化銨、十二烷基硫酸銨、1，1 (十二烷基酰胺基）丙基氯化銨、N，N-二（聚氧乙烯）氨基 十二烷基酰胺、亞烷基- α，ω -雙-(二甲基烷基溴化銨）、1，2-乙烷雙-(二甲基十四烷基 溴化銨）、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、聚乙二 醇對-(1，1，3, 3-四甲基丁基）-苯基醚、明膠、十二烷基苯磺酸鹽（DBS)、N-十二酰基-N-甲 基甘氨酸、N-十二?；?N-甲基牛磺酸或其組合。盡管僅明確公開另外的化學(xué)添加劑的少 數(shù)實例，但是具有類似特性的其它添加劑亦可與本文所述的組合物和方法一起使用。
[0040] 如前所述，以及依照本公開內(nèi)容的第二個實施方案，用于處理基底上的生物膜形 成和生長的方法包括使所述基底與1 ppb-l，000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至少一種抗微生物劑接觸。在某些實施方案中，所述基底選自管道、儲藏容器、井眼、 船體、下部結(jié)構(gòu)、梁、槽、桁材、護板、裝配式結(jié)構(gòu)、水下結(jié)構(gòu)、地下巖層和地下土壤層。在某些 其它實施方案中，所述基底由選自以下的物質(zhì)形成：金屬、金屬合金、尼龍、復(fù)合材料、木材、 塑料、玻璃、陶器、瓷器、漆面、巖石、土壤及其組合。在一個示例性實施方案中，所述基底為 管道，例如用于輸送油、天然氣、水、燃料等的一根或多根管，其可易于形成生物膜。盡管已 明確論述基底的數(shù)個實例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，依照本公開內(nèi)容的組合物和方 法可在可易于形成生物膜的任何基底上使用。
[0041] 依照本公開內(nèi)容的方法可以多種方式實施。例如，在所述方法的某些實施方案中， 將所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗微生物劑獨立且同時地加入接觸或潤濕所述 基底的基質(zhì)中。在某些其它實施方案中，將所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗微生 物劑獨立且序貫地加入接觸或潤濕所述基底的基質(zhì)中。在再其它的實施方案中，所述至少 一種D-氨基酸和所述至少一種抗微生物劑在單個溶液中，將該溶液加入接觸或潤濕所述 基底的基質(zhì)中。在所述方法的多個實施方案中，可將所述至少一種D-氨基酸和所述至少一 種抗微生物劑通過一個或多個泵、重力進料系統(tǒng)加入基質(zhì)中或者甚至直接倒入基質(zhì)中。本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，用于向基質(zhì)中添加所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗 微生物劑的其它方式為可得的并且可與本文公開的方法一起使用。
[0042] 在本文公開的方法的某些實施方案中，所述基質(zhì)可以是已知利于生物膜的形成和 生長的幾乎任何基質(zhì)。例如，在某些實施方案中，所述基質(zhì)選自油、水溶液、水力壓裂液、燃 料、二氧化碳、天然氣、油/水混合物、燃料/水混合物或組合。在某些其它實施方案中，所 述基質(zhì)選自其中溶劑如下的溶液：水、含鹽的水、海洋或海水、半咸水、淡水水源、湖、河、溪、 泥塘、池塘、沼澤、來自雪或冰融化的徑流、泉、地下水、含水層、降水、在環(huán)境溫度下為液體 以及為疏水的但溶于有機溶劑的任何物質(zhì)、己烷、苯、甲苯、氯仿、二乙醚、相關(guān)的有機化合 物、植物油、石化油、原油、精煉的石化產(chǎn)品、揮發(fā)性精油、儲存能量的任何物質(zhì)、化石燃料、 汽油、烴類混合物、噴氣燃料和火箭燃料、生物燃料及其組合。在一個示例性實施方案中，所 述基質(zhì)為油/水混合物。
[0043] 在依照第一和第二個實施方案的某些實施方案中，所述基底為地下巖層或地下土 壤層并且所述基質(zhì)為水力壓裂液。水力壓裂液用于頁巖油氣開采的水力壓裂過程。生物膜 在地下巖層和地下土壤層之上和之中生長并堵塞巖土孔，這減少油氣的流量。1 ppb-l，000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至少一種抗微生物劑的組合對于在頁巖油 氣開采中處理由存在于地下巖層或地下土壤層中的生物膜引起的生物污著而言為有用的。
[0044] 如上所簡單論述，本文所公開的組合物和方法有效用于減少或阻止生物膜形成或 生物膜生長或二者，以及根除已建立的頑固生物膜，例如包含可導(dǎo)致MIC、生物污著或二者 的SRB的生物膜。認為所述功效是因所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗微生物劑之 間的協(xié)同作用所致。如將在實施例中證實，對于處理生物膜形成或生長或者對于根除已建 立的頑固生物膜而言，僅使用高濃度的至少一種D-氨基酸的處理不如所述至少一種D-氨 基酸和至少一種抗微生物劑的組合有效。類似地，對于處理生物膜形成或生長或者對于根 除已建立的頑固生物膜而言，僅使用高濃度的至少一種抗微生物劑的處理不如所述至少一 種D-氨基酸和至少一種抗微生物劑的組合有效。此外，所述至少一種D-氨基酸和至少一 種抗微生物劑的組合允許減少達到有效生物膜處理結(jié)果所需的所述至少一種抗微生物劑 的劑量。因此，本文公開的組合物和方法通過減少處理生物膜所需的抗微生物劑的量來提 供資本節(jié)約，并且減少所述抗微生物劑的環(huán)境暴露。 實施例
[0045] 下列實施例闡述了依照本文所公開的第一和第二個實施方案的組合物和方法的 某些實施方案或特征。給出所述實施例僅用于說明的目的而并非理解為本公開內(nèi)容的限 制，因為在不背離本公開內(nèi)容的精神和范圍的情況下，所述實施例的許多變化為可能的。
[0046] 實施例1 實施例1闡述了依照本公開內(nèi)容的用于處理生物膜的組合物和方法的某些實施方案。
[0047] 材料和方法 細菌、培養(yǎng)基和化學(xué)品 在ATCC 1249培養(yǎng)基中培養(yǎng)實驗室SRB菌株普通脫硫弧菌（ATCC 7757)。亦使用僅含4 種主要成分（即MgS04、乳酸鈉、Fe(NH4)2(S04) 2和酵母提取物）的四分之一強度培養(yǎng)基模擬 低營養(yǎng)環(huán)境，所述主要成分的濃度為在完全ATCC 1249培養(yǎng)基中的濃度的1/4。D-甲硫氨酸 和 THPS 獲自 Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA。臨用前將 10,000 ppmTHPS 的儲藏液調(diào) 至中性pH，因為未調(diào)節(jié)的溶液為相當(dāng)酸性的并且其自身可導(dǎo)致腐蝕。THPS應(yīng)用所推薦的pH 介于6-8之間。將THPS溶液pH調(diào)至接近中性pH并不罕見。將SRB培養(yǎng)基在高壓滅菌器 中滅菌并隨后使用N2 (已過濾除菌）噴射除氧。使用SRB試劑盒（SaniCheck?產(chǎn)品號100， Biosan Laboratories, Warren, MI, USA)對SRB細胞計數(shù)。對于高效抗微生物劑系統(tǒng)，殘留 SRB細胞計數(shù)遠低于在400X放大倍數(shù)的顯微鏡下直接計數(shù)的5 X 104個細胞/ml檢出限，需 要所述顯微鏡觀察活動的非常小的普通脫硫弧菌細胞。低于此細胞計數(shù)，則難以在光學(xué)顯 微鏡下捕捉單個細胞。最可能數(shù)（MPN)計數(shù)法為估算非常低的細胞計數(shù)的標(biāo)準方法。MPN 通過首先培養(yǎng)細胞并將細胞計數(shù)與黑色的出現(xiàn)（因 SRB產(chǎn)生的FeS所致）相關(guān)聯(lián)而成功。 與使用平板培養(yǎng)物的SRB菌落計數(shù)（其對非常低的細胞計數(shù)不起作用）相比，這遠更靈敏 和可靠。用于此實施例的SRB試劑盒等同于使用固體培養(yǎng)基代替液體培養(yǎng)基的MPN法。 [0048]用于生物膜生長的基底 用于此實施例的厭氧瓶為125 ml (目錄號223748，Wheaton Industries Inc.，143 Millville，NJ，USA)，各自裝有100 ml培養(yǎng)基。裝有經(jīng)過濾除菌的N2的手套箱提供缺氧環(huán) 境。為了減少任何可能的氧氣泄漏，向培養(yǎng)基中加入100 ppm除氧劑L-半胱氨酸（Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA)。逐步用 200、400 和 600 砂碌砂紙打磨具有 1. 12 cm2 的 頂部圓盤表面積的薄盤狀C1018碳鋼檢查片。僅將各檢查片的頂面暴露給所述培養(yǎng)基。用 惰性特氟隆覆蓋剩余的表面。打磨之后，對所述檢查片稱重。使用異丙醇清潔所述檢查片 并隨后在UV光下干燥15分鐘。
[0049]生物膜建立的預(yù)防 向各厭氧瓶中加入三個重復(fù)檢查片和1 ml的3天齡SRB種子培養(yǎng)物。剛接種后的各 瓶中的初始SRB細胞濃度為約106個細胞/ml。在于接種后加入處理化學(xué)品之后，將瓶密 封并隨后在37°C培養(yǎng)。在培養(yǎng)7天之后，在SEM下觀察檢查片表面上的生物膜。制備用 于生物膜的SEM觀察的檢查片的程序由Wen等，Sioofeier. (2009)， 63:1102-1106闡述。生物膜覆蓋的檢查片的Au涂層對于SEM而言為必需的，因為所述生物 膜不導(dǎo)電。在篩選三個重復(fù)檢查片之后，對具有最多固著細胞的點獲取SEM圖像。將特定 的對照檢查片插入含未經(jīng)抗微生物劑處理的培養(yǎng)基的瓶中并在無接種的情況下培養(yǎng)。如果 發(fā)生氧氣泄漏，則此非生物對照會顯示黃銹。亦在SEM下對其表面針對可能的微生物污染 掃描固著細胞。在SEM下觀察生物膜期間，亦仔細鑒定看上去不同于普通脫硫弧菌的固著 細胞，其可顯示微生物污染。
[0050] 為了獲得檢查片表面上的平均固著細胞密度，首先將所述固著細胞從重復(fù)檢查片 的表面刮至SRB試劑盒的刷狀浸量尺上，使用無菌鑷子操作。在刮取之前用除氧水潤濕浸 量尺。通過浸量尺收集大部分固著細胞。然后將所述檢查片置于含1 ml除氧水的試管中并 在超聲波浴中超聲處理30秒以去除檢查片表面的任何殘留的固著細胞。將浸量尺放入仍 含檢查片在內(nèi)的試管中并將試管渦旋30秒以使細胞分散到液體中。使用鑷子將浸量尺取 回并插入含固體培養(yǎng)基的SRB試劑盒瓶中?；诠?yīng)商說明書，出現(xiàn)黑色所需的時間對應(yīng) 于特定的最小SRB濃度。15或30秒脈沖的超聲處理為用于在不損害細胞的情況下從固體 表面去除生物膜細胞的常見技術(shù)，以及在與渦旋組合時，所述方法用于增強生物膜定量。
[0051] 已建立生物膜的去除 首先從厭氧瓶中的7天齡SRB培養(yǎng)物中獲得覆蓋有生物膜的檢查片。取出檢查片并用 除氧蒸餾水漂洗以去除浮游細胞。將覆蓋有生物膜的三個檢查片置于含新鮮ATCC 1249培 養(yǎng)基和處理化學(xué)品的各個新瓶中。將瓶密封并隨后在37°C培養(yǎng)。在培養(yǎng)之后7天取出檢查 片并使用上述程序分析。亦通過使用不含營養(yǎng)物的抗微生物劑溶液將覆蓋有生物膜的檢查 片處理3小時以模擬短期處理，來重復(fù)所述測試。
[0052] MIC點蝕的緩解 重復(fù)使用在上文"全激礎(chǔ)建立你廣厥"中所用的用于SEM的檢查片，觀察使用Clark溶 液去除其生物膜和Au涂層之后的MIC點蝕。檢查片失重數(shù)據(jù)獲自各瓶中的另一個重復(fù)檢 查片。在稱重之前使用Clark溶液清洗檢查片表面以去除生物膜和礦物沉積。對于具有 1. 12 cm2的暴露表面積的檢查片，發(fā)現(xiàn)因清洗所致的金屬失重少于0.02 mg，其對于此實施 例中的失重計算為可忽略的。
[0053] 結(jié)果和討論 表1顯示，與未處理的1〇6個細胞/ cm2相比，30 ppm THPS對檢查片表面上的固著細胞 計數(shù)無影響，而100 ppm D-甲硫氨酸導(dǎo)致105個細胞/ cm2的固著細胞計數(shù)。當(dāng)分別用30 ppm THPS + 100 ppm D-甲硫氨酸、50 ppm THPS、50 ppm THPS + 10 ppm D-甲硫氨酸處理時，固 著細胞計數(shù)為1〇4個細胞/ cm2。表1亦表明，10 ppm D-甲硫氨酸未顯著增強50 ppm THPS， 因為二者均導(dǎo)致1〇4個細胞/ cm2的相同固著細胞計數(shù)。然而，當(dāng)50 ppm D-甲硫氨酸與50 ppm THPS組合時，固著細胞計數(shù)降為103個細胞/ cm2。將D-甲硫氨酸濃度進一步增加到 100 ppm導(dǎo)致不可檢出的固著細胞計數(shù)。這意味著包含50 ppm THPS和100 ppm D-甲硫氨酸 的雞尾酒混合物比單獨100 ppm THPS遠更有效，因為后者導(dǎo)致102個細胞/ cm2的固著細胞 計數(shù)。所述二元抗微生物劑雞尾酒混合物將固著細胞計數(shù)從大于106個細胞/cm2 (未處 理，即對照）減少到低于10個細胞/ cm2,表明5-log減少。
[0054] 表2.在使用不同處理方法抑制SRB生物膜建立7天之后的固著細胞計數(shù)。*
【權(quán)利要求】
1. 一種用于處理基底上的生物膜形成和生長的組合物，所述組合物包含： 1 ppb-1, 000 ppm的至少一種D-氨基酸；和 1 ppm-60, 000 ppm的至少一種抗微生物劑。
2. 依照權(quán)利要求1的組合物，其中所述D-氨基酸選自D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、D-色氨 酸、D-亮氨酸、D-精氨酸、D-組氨酸、D-賴氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-絲氨酸、D-蘇 氨酸、D-天冬酰胺、D-谷氨酰胺、D-半胱氨酸、D-脯氨酸、D-丙氨酸、D-纈氨酸、D-異亮氨 酸、D-苯丙氨酸、非標(biāo)準D-氨基酸及其組合。
3. 依照權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述D-氨基酸選自D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、 D-色氨酸、D-亮氨酸及其組合。
4. 依照權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述D-氨基酸為D-酪氨酸。
5. 依照權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述抗微生物劑選自四羥甲基硫酸膦（THPS)、 戊二醛、一氧化氯、二氧化氯、次氯酸鈣、次氯酸鉀、次氯酸鈉、二溴基次氮基丙酰胺 (DBNPA)、亞甲基二（硫氰酸鹽）（MBT)、2-(硫代氰基甲硫基）苯并噻唑（TCMTB)、溴硝丙二 醇、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇（BNPD)、三丁基十四烷基氯化膦（TTPC)、?；酋０芳捌溲?生物、酚類、季銨鹽、含氯作用劑、喹哪啶纖鹽、內(nèi)酯類、有機染料、縮氨硫脲類、醌類、氨甲酸 酯類、尿素、水楊酰胺、均二苯脲、胍、脒類、咪唑啉類、醋酸、苯甲酸、山梨酸、丙酸、硼酸、脫 氫醋酸、亞硫酸、香草酸、對羥基苯甲酸酯、異丙醇、丙二醇、苯甲醇、氯丁醇、苯乙醇、甲醛、 碘及其溶液、聚維酮碘、六亞甲基四胺、羥甲硫脲、1-(3-氯烯丙基）_3, 5, 7-三氮雜-1-氮 tfi氯化金剛燒、牛橫羅定、氧氫噻二嗪、/V- (5-硝基_2_亞糖基）_1_氨基-乙內(nèi)醜脈、 硝基-2_糠醒縮氨基脲、3, 4, 4' -二氯均二苯脲、3, 4'，5-二溴水楊酰苯胺、3-二氟甲 基-4, 4' -二氯均二苯脲、8-羥基喹啉、1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪 基）-3-喹啉甲酸、1，4-二氫-1-乙基-6-氟-4-氧代-7- (1-哌嗪基）-3-喹啉甲酸、過氧 化氫、過乙酸、氧氯苯磺酸鈉、對氯間二甲苯酚、2, 4, 4' -三氯-2' -羥基聯(lián)苯酚、麝香草酚、 氯己定、苯扎氯銨、西吡氯銨、磺胺嘧啶銀、硝酸銀、溴、臭氧、異噻唑酮、聚氧乙烯（二甲基 亞氨基）亞乙基（二甲基亞氨基）二氯化乙烯、2-(叔丁基氨基）-4-氯代-6-乙氨基-均 三嗪（特丁津）及其組合。
6. 依照權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述抗微生物劑為四羥甲基硫酸膦（THPS)。
7. -種用于處理基底上的生物膜形成和生長的方法，所述方法包括： 使所述基底與1 ppb-1, 000 ppm的至少一種D-氨基酸和1 ppm-60, 000 ppm的至少一種 抗微生物劑接觸。
8. 依照權(quán)利要求7的方法，其中所述基底為金屬、金屬合金、尼龍、塑料、復(fù)合材料、木 材、玻璃、陶器、瓷器、漆面、巖石或土壤之一。
9. 依照權(quán)利要求7或8的方法，其中所述基底選自管道、儲藏容器、地下巖層、地下土 壤層、船體、井眼、下部結(jié)構(gòu)、梁、槽、桁材、護板、裝配式結(jié)構(gòu)和水下結(jié)構(gòu)。
10. 依照權(quán)利要求7或8的方法，其中所述基底為管道。
11. 依照權(quán)利要求7或8的方法，其中將所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗微 生物劑獨立且同時地加入接觸所述基底的基質(zhì)中。
12. 依照權(quán)利要求7或8的方法，其中所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗微生 物劑在加至接觸所述基底的基質(zhì)的溶液中。
13. 依照權(quán)利要求7或8的方法，其中將所述至少一種D-氨基酸和所述至少一種抗微 生物劑獨立且序貫地加入接觸所述基底的基質(zhì)中。
14. 依照權(quán)利要求11-13中任一項的方法，其中所述基質(zhì)選自油、水溶液、水力壓裂液、 燃料、二氧化碳、天然氣、油/水混合物、燃料/水混合物、含鹽的水、海洋或海水、半咸水、淡 水水源、湖、河、溪、泥塘、池塘、沼澤、來自雪或冰融化的徑流、泉、地下水、含水層、降水、在 環(huán)境溫度下為液體以及為疏水的但可溶于有機溶劑的任何物質(zhì)、己烷、苯、甲苯、氯仿、二乙 醚、植物油、石化油、原油、精煉的石化產(chǎn)品、揮發(fā)性精油、化石燃料、汽油、烴類混合物、噴氣 燃料和火箭燃料、生物燃料及其組合。
15. 依照權(quán)利要求11-13中任一項的方法，其中所述基質(zhì)為油/水混合物。
16. 依照權(quán)利要求7-15中任一項的方法，其中所述D-氨基酸選自D-酪氨酸、D-甲硫氨 酸、D-色氨酸、D-亮氨酸、D-精氨酸、D-組氨酸、D-賴氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-絲 氨酸、D-蘇氨酸、D-天冬酰胺、D-谷氨酰胺、D-半胱氨酸、D-脯氨酸、D-丙氨酸、D-纈氨 酸、D-異亮氨酸、D-苯丙氨酸、非標(biāo)準D-氨基酸及其組合。
17. 依照權(quán)利要求16的方法，其中所述D-氨基酸選自D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、D-色 氨酸、D-亮氨酸及其組合。
18. 依照權(quán)利要求7-16中任一項的方法，其中所述抗微生物劑選自四羥甲基硫酸膦 (THPS)、戊二醛、一氧化氯、二氧化氯、次氯酸鈣、次氯酸鉀、次氯酸鈉、二溴基次氮基丙酰 胺（DBNPA)、亞甲基二（硫氰酸鹽）（MBT)、2-(硫代氰基甲硫基）苯并噻唑（TCMTB)、溴硝 丙二醇、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇（BNPD)、三丁基十四烷基氯化膦（TTPC)、?；酋０芳?其衍生物、酚類、季銨鹽、含氯作用劑、喹哪啶鶴鹽、內(nèi)酯類、有機染料、縮氨硫脲類、醌類、 氨甲酸酯類、尿素、水楊酰胺、均二苯脲、胍、脒類、咪唑啉類、醋酸、苯甲酸、山梨酸、丙酸、 硼酸、脫氫醋酸、亞硫酸、香草酸、對羥基苯甲酸酯、異丙醇、丙二醇、苯甲醇、氯丁醇、苯乙 醇、甲醛、碘及其溶液、聚維酮碘、六亞甲基四胺、羥甲硫脲、1-(3-氯烯丙基）-3, 5, 7-三氮 雜_1_氮f.+3氯化金剛燒、牛橫羅定、氧氫噻二嗪、/V-(5-硝基-2-亞糖基）-1-氨基-乙內(nèi)醜 脲、5-硝基-2-糠醒縮氨基脲、3, 4, 4'-二氯均二苯脲、3, 4'，5-二溴水楊酰苯胺、3-二氟甲 基-4, 4' -二氯均二苯脲、8-羥基喹啉、1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪 基）-3-喹啉甲酸、1，4-二氫-1-乙基-6-氟-4-氧代-7- (1-哌嗪基）-3-喹啉甲酸、過氧 化氫、過乙酸、氧氯苯磺酸鈉、對氯間二甲苯酚、2, 4, 4' -三氯-2' -羥基聯(lián)苯酚、麝香草酚、 氯己定、苯扎氯銨、西吡氯銨、磺胺嘧啶銀、硝酸銀、溴、臭氧、異噻唑酮、聚氧乙烯（二甲基 亞氨基）亞乙基（二甲基亞氨基）二氯化乙烯、2-(叔丁基氨基）-4-氯代-6-乙氨基-均 三嗪（特丁津）及其組合。
19. 依照權(quán)利要求18的方法，其中所述抗微生物劑為10 ppm-1, 000 ppm四輕甲基硫酸 膦（THPS)，以及所述D-氨基酸為100 ppb- 100 ppm D-酪氨酸。
20. 依照權(quán)利要求18的方法，其中所述抗微生物劑為10 ppm-1, 000 ppm四輕甲基硫 酸膦（THPS)，以及所述D-氨基酸為包含等摩爾量的D-酪氨酸、D-甲硫氨酸、D-色氨酸和 D-亮氨酸的100 ppb- 100 ppm D-氨基酸混合物，以及進一步包含100 ppm-1, 000 ppm的表 面活性劑。
【文檔編號】A61K8/66GK104053632SQ201280052627
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】T.古, D.徐 申請人:俄亥俄州大學(xué)