基于羧酸酐的防腐剂的制作方法

文档序号:387079阅读:229来源:国知局

专利名称::基于羧酸酐的防腐剂的制作方法基于羧酸酐的防腐剂本发明涉及羧酸酐用于保存工业材料、化妆品、药品和食品的用途。大量的羧酸酐以及它们的制备方法从文献中已知很长时间。羧酸酐用于直接保存工业材料或食品的用途至今没有描述。wo2004/056214描述了制备包装材料的一种方法,该方法除了酸酐之外包4舌固定的抗樣i生物物质,据i兌它们产生一种生物作用,其中该活性化合物被间接地转移,即从包装材料到被包装的材料,从而保存它。还描述了聚乙烯制成的多种包装膜,这些膜掺入了山梨酸酐。这些产品据i兌具有一定的抗真菌作用(Weng,Yih-Ming;Chen,Min-Jane;食品科学与技术(FoodScienceandTechnology),1997,30(5),485-487)。此外,从先有技术中已知相当数量的用于保存工业材料、化妆品或食品的方法,其中杀生物的活性化合物:帔直接加入有待保存的产品中。然而,仍存在改进的需要。最近,特别地,例如,因杀生物剂处理而引入到有待保护的产品中的杀生物剂残余物越来越多地4皮认为是有问题的,并且如果可能的i舌应该避免。因此,的确,已经开发了一些杀生物剂,例如,它们在最有利的情况下通过分解成已经为人所知很长时间、已经被很好地研究并且尤其是相当小的活性的产品,而在作用点"消失"。这些产品可能被提及的实例是以下化合物,如过氧化氬、过氧酸、氯、重碳酸二乙酯或重碳酸二甲酯(dimethyldicarbonate)。然而,对于新的杀微生物的物质仍存在极大的需要,这些物质在介质中被分解为相对安全的物质,并且这些物质与至4M吏用的物质相比同时具有更好的活性谱。尤其对于在化妆品、药品或食品中的用途,只有少凝:乂人先有技术可获得的物质是合适的。因此,本发明的一个目的是提供有效的杀生物活性的化合物,这些化合物可以被直接掺合到有待保存的产品中,并且在其中降解为活性较小的化合物,特别是当这些活性较小的化合物被用于化妆品、药品和食品时祐认为是安全的。出人意料地,现在已经发现羧酸酐类是高度适合用于工业材料、化妆品、药品、食品以及尤其是々欠料的抗孩i生物的处理。因此,本发明提供了至少一种羧酸酐作为用于工业材料、化妆品、药品和食品的添加剂来^f呆护它们免受孩史生物攻击和/或《皮坏的用途。优选地,这些羧酸酐被直接掺合到有待保护的产品中。这些羧酸酐优选地是具有通式(I)的化合物R1\A乂Ri和RZ彼此独立地表示直链或支链的C广-C8-烷基、C3-Q-环烷其中基、单或多不饱和的C2-CV链烯基、Cs-CV环烯基、C2-C8-炔基、苯基、苯曱基或苯乙基,其中的每一个被相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自构成如下的组曱基、羟基、羧基、酰基、烷氧基、酰氧基以及氧代,或R1和R2共同表示一种连接基团-(CH2)n-,其中n-l到6,或者表示一种连接基团-CH2-0-CH2-、-CH2-CH2-OCH2-、《112-(:112-0-€^2-(:112-或《^1=<^1-,其中提及的这些连接基团在每种情况下^皮相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自构成如下的组曱基、羟基、羧基、酰基、烷氧基、酰氧基以及氧代。代替具有通式(I)的化合物,还有可能使用衍生自具有通式(I)的桥接的羧酸酐类的二羧酸酸酐的低聚物或聚合物。特别优选使用具有通式(I)的羧酸酐,其中R^和R^皮此独立地表示直链或支链的CrCV烷基、单或多不々包和的C2-Cs-链烯基、苯基或苯甲基,它们在每一情况下被相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自构成如下的组甲基、羟基、羧基、酰基、烷氧基和酰氧基。非常特别优选使用具有通式(I)的羧酸酐类,其中Ri和I^彼此独立地表示曱基、乙基、丙基、异丙基、戊-1,3-二烯基或苯基。尤其优选的是使用乙酸酐、苯甲酸酐、丙酸酐和/或山梨酸酐。7在本发明的背景下,工业材料应理解为是指为了在工业中<吏用而制备的非生活材料。例如,这些工业材料是粘合剂、胶料、纸和纸板、纺织品、皮革、木材、处理过的木产品、木材复合材料、涂料、冷却润滑剂以及其他可被微生物侵袭或降解的材料。在本发明的背景下,工业材料另外应理解为是指生产车间的部件,例如冷却水回路,它们可能被微生物的增殖破坏。优选地有待保护的工业材料是粘合剂、力交料、纸和纸板、皮革、木材、处理过的木产品、木材复合材料、涂料、冷却润滑剂和传热液体。例如,化妆品是用于皮肤护理的乳膏或护肤液,如面霜或纟察手霜,或化妆产品,如唇膏或面膜。例如,药品是药物制剂,如汁液、滴剂、喷雾剂、软膏、片剂和静月永纟会药的H液剂。为了保护工业材冲牛、化妆品、药品和食品,这些羧酸酐是以一种适当的方式被直接掺合到要保存的介质中。一般而言,一种均匀的掺合是有利和必需的。例如,这可以使用适当的计量泵来实iE见。例如,掺合也可通过搅拌器或混合器。此处,根据本发明将使用的羧酸酐能够以純化合物或配方的形式加入有待保护的产品中。除这些羧酸酐之外,这样的配方还包括一种或多种溶剂和/或配方助剂。取决于这些羧酸酐的溶解度,适合的〉容剂是7K、乙醇以及还有适当的有4几溶剂。例如,适合的配方助剂是表面活性剂、消泡剂、抗氧化剂、稳定剂或惰性的有才几或无4几助剂,例如,像纤维素的纤维。这些羧酸酐也可被施加到吸附介质上并且以这种形式使用。吸附介质的实例是纤维素的纤维和活性碳。这里,这些配方通常包括按重量计1%到90%的量的羧酸酐。这样的配方可以存储若干月的时期。根据本发明将使用的羧酸酐,基于有待保存的介质,一般以从l到100000ppm的量使用,优选从10到10000ppm的量,特别优选乂人50到5000ppm的量,非常特别优选从1OO到2000ppm的量。通过才艮据本发明使用这些羧酸酐,它有可能稳定工业材并牛、化妆品、药品和食品免受生物降解反应。例如,这样的降解反应发生在^f敖生物的侵袭时。例如,可提及的能够降解或改变工业材料的微生物是细菌、真菌、酵母、藻类和黏液生物。根据本发明使用的羧酸酐优选地用于只十4元酵母、细菌和真菌。可l是及以下类属的孩i生物作为实例巴氏醋纟干菌,曲霉,如黑曲霉,克鲁氏假丝酵母毛壳菌属,如球毛壳菌,i矣希氏菌属,如大肠4干菌,青霉菌,如灰绿青霉,假单胞菌属,如铜绿假单胞菌,红酵母属,如深红类酵母菌,酵母属,4。酉良酒酵母,葡萄J求菌,如金黄色葡萄J求菌。9才艮据本发明稳定的工业材并+、化妆品、药品和食品的显著之处为一个更长的贮存期。这里,特别有利的是根据本发明使用的这些羧酸酐可以水解以给出相应的羧酸。通过羧酸酐的降解通过逐步水解形成的某些羧酸作为防腐剂已为人所知很长时间了,它们的毒理学已经得到很好地研究并且它们对延长防腐作用有额外贡献。因此,病原体的快速暂时杀灭通过一种持久的防腐剂成分得以完善。特别优选的是根据本发明使用至少一种具有通式(I)的羧酸酐来保护饮料免受微生物的侵袭和/或破坏。尤其是对微生物降解敏感的饮料用该羧酸酐来保存和稳定4艮有效。因此,在适当密封后,用这种方法保存的饮料可在室温下存储数月而没有观察到任何^L生物的侵袭。与例如通道巴氏灭菌法相比,这种低温杀菌的方法有许多伊乙点,如节能或从所要求的装置角度的优点。这里,根据本发明的防腐的效果比低温杀菌的现有方法更好。例如,根据本发明将使用的羧酸酐非常适合用作无气的或含二氧化碳的饮料的低温消毒剂,如软饮料、维生素饮料、果汁饮料、茶饮料、含酒精的或脱醇的葡萄酒饮料、水果混合酒饮料或啤酒。为此,这些羧酸酐优选地以10和200ppm之间的量在将近要包装该々欠料时加入。这些饮料的混合使用专门的计量泵来进行。当用于饮料中时,这些羧酸酐所起的作用是控制多种微生物,如发酵酵母、霉菌或发酵细菌。这里可提及的实例是,例如,球酵母(Saccharomycesglobosum)、4唐4匕酵母、酉良酒酵母、拜耳4妄合酵母、克鲁斯有I丝酵母、乳内真菌属(Endomyceslactis)、灰绿青霉、10巴氏醋杆菌、酒香酵母菌属、短乳酸杆菌、布赫纳乳杆菌和许多其他菌。根据本发明将使用的这些羧酸酐能以一种有利的方式与另外的抗微生物活性化合物结合。因此,本发明另外提供了至少一种具有通式(I)的羧酸酐同至少一种另外抗樣t生物活性化合物的混合物,该抗孩t生物活性化合物优选地来自由以下构成的组重^灰酸二甲酯、重石友酸二乙酯、山梨酸和它的盐类、苯曱酸和它的盐类、二氧化石危和可以释放二fU匕石危的4匕合物,以及还有邻苯基苯酚和丙酸。特别优选与重碳酸二曱酯、山梨酸和它的盐类或苯曱酸和它的盐类的混合物。口cr本发明还提供了根据本发明的混合物在保护工业材料、化妆、药品、食品以及特别是饮料免受微生物侵袭和/或破坏的用途:合用于保存面包。这里,在烘烤以后,对面包用才艮据本发明的具有it式CD的羧酸酐或一种混合物以一种合it的配方的形式H尤选一种水性溶液或醇;容液)进^于喷洒。根据本发明的混合物总体上包括至少一种具有通式(I)的羧酸酐以及至少一种另外的抗孩i生物活性化合物,比例从1:100到100:1,优选乂人1:10到10:1以及特别优选1:1。基于将被保存的介质,才艮据本发明的混合物总体上以从1到100000ppm的量4吏用,4尤选从10到10000ppm的量,净争另'M尤选乂人50至'J5000ppm的量,非常特别优选从100到2000ppm的量。ii例如,根据本发明的混合物被直接搅拌进入有待保存的介质中或经由计量泵加入。这里,根据本发明的混合物可以直接或以配方的形式加入到有待保存的产品中。除该混合物的成分之外,这样的配方包括一种或多种溶剂和/或配方助剂。适合的溶剂和配方助剂是以上提及的化合物。这些溶剂和配方助剂是以这些物质常规的量使用。以下的实例旨在说明本发明的主题,但并不意P未着本发明的主题被局限于这些实例。实例l用相应说明的微生物污染软饮料。用于使这些饮料消毒所需的活性化合物浓度是通过灭菌试验来确定。培养基酵母橙血清琼脂基(来自OxoidCM657)物质所用的物质是使用纯的或作为乙醇溶液或丁醇溶液(例如按体积计2.0%)或悬浮液。重碳酸二曱酯、苯甲酸钠、山梨酸钾、山梨酸酐和苯曱酸肝是通过已知的方法合成或是可商购的。这些对应的溶液在每种情况下都是新鲜配制的(醇解)。装置来自Greiner的50ml组织培养烧瓶,来自Holthans的纱布敷布、来自Brand的托马计数池。作为一个原则性问题,使用无菌的试剂和仪器。除无菌的一次用弃的物品之外,所需要的仪器和试剂在使用之前用适当的措施来灭菌。灭菌措施是在一个干燥箱(在大约120。C下至少8小时)或在一个高压釜里(在大约120。C下至少15分^j1)的热处理。试验过程12饮料的灌装在进行试-睑之前,这将些々大料底物灌装到组织培养烧并瓦中。总体上,饮料的量是40ml。灌装在无菌的条件下进行。在这个时间点有可能引入持久的防腐剂。细菌悬浮液的制备这些培养物是在最佳条件下(在来自Greiner的组织培养烧瓶内;50ml,25cn^或在倾冻牛的琼脂J^养试管内)生长,^1夸它们用高达30ml(取决于该试-验细菌)的NaCl溶液(如果合适的话,加入大约3滴吐温80)湿润,冲洗掉或,^吏用玻璃^朱(取决于该细菌),强烈地擦洗掉,并且如果需要的话,进行过滤。可代替地,也有可能使用液体培养物。使用一个显微镜和一个托马计数池,有可能进4亍该细菌^:量的初步测定。所用细菌;容液的细菌^t目的4青确测定4吏用科赫接种平板法进行。添加细菌悬浮、液取决于给定的细菌种子(例如50-500细菌/ml底物),加入适当量的细菌〉容液(原始或禾希释)并且强烈地r摇动该冲羊品。添加活性化合物然后加入活性化合物的剂量,在重石友酸二曱酯和该羧酸酐的情况下将其作为纯物质或作为适当的醇溶液或悬浮液加入。在大约20秒的一,殳时间,立即强烈地j吝动这些才羊品。存储这些饮料样品在26。C±2。C的培养温度下存储。评价在以前澄清的饮料情况下,混浊表示污染。在混浊的包含果肉的饮料的情况下,并不总是可能进行视觉评价。因此,在这些情况下,评价以在琼脂上的细菌数目测定来进行。表l在苹果汁中苯曱酸酐对抗酿酒酵母的活性<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实例3试验按照实例l所述的进行。表3在苹果汁中山梨酸酐对抗酵母混合物的活性物质山梨酸酐50,100,250mg/1重石友酸二曱酯250mg/1苯甲酸钠177mg/1试验细菌来自一个々欠料灌装单元的不同问题酵母的混合物底物苹果汁在20°C下在24小时的接触时间之后,试验物质对活性的效果每ml底物中细菌种子56.000cfu/ml24h后细菌凄t(双份进行)4周后^见觉评4介对照物(无活性化合物)6.6xl068.1xl06+重石友酸二甲酯250mg/16.8xl065.7xl06+并非根据本发明山梨酸酐50mg/12.6xl051.8xl05+山梨酸酐100mg/19.2xl049.4x104+山梨酸酐250mg/19851080-苯曱酸钠177mg/1l,3xl05l.lxlO5+并非根据本发明权利要求1.至少一种羧酸酐作为添加剂用于保护工业材料、化妆品、药品和食品免受微生物侵袭和/或破坏的用途。2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于这些羧酸酐符合通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(I)其中R1和R2彼此独立地表示直链或支链的C广-C8-烷基、C3-Q-环烷基、单或多不饱和的C2-CV链烯基、C5-Q-环烯基、C2-Q-炔基、苯基、苯曱基或苯乙基,其中的每一个被相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自由以下构成的组曱基、羟基、羧基、酰基、烷氧基、酰氧基以及氧代,或R1和R2共同表示一种连接基团-(CH2)n-,其中n-l到6,或者表示一种连接基团-CH2-0-CH2-、-CH2-CH2-OCH2-、-CH2-CH2-OCH2-CH2-或-CH=CH-,其中所4是及的这些连4妾基团在每种情况下被相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自由以下构成的组曱基、羟基、羧基、酰基、烷氧基、酰氧基以及氧代。3.才艮据片又利要求1和2至少一项所述的用途,其特4i在于这些羧卧复酐是乙酸酐、苯曱S吏酐、丙Sr臾肝和山梨&臾酐。4.根据权利要求1到3至少一项所述的用途,其特征在于这些羧酸酐使用的量基于有待保护的工业材料、化妆品、药品或食品是从1到lOOOOOppm。5.根据权利要求1到4至少一项所述的用途,其特征在于保护饮料免受微生物侵袭和/或破坏。6.混合物,包括至少一种具有通式(I)的羧酸肝R1和R2^皮此独立;也表示直《连或支链的d—C8—》克基、C3-CV环烷基、单或多不々包和的C2-Q-链烯基、Cs-Q-环烯基、C2-Q-炔基、苯基、苯甲基或苯乙基,其中的每一个被相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自构成如下的组曱基、羟基、羧基、酰基、烷氧基、酰氧基以及氧代,R1和R2共同表示一种连接基团-(CH2)n-,其中n-l到6,或者表示一种连接基团-CH2-0-CH2-、-CH2-CH2-0-CH2-、《112-(^€2-0-(:112-0:112-或-(^1=(^1-,其中所提及的这些连接基团在每种情况下被相同或不同的取代基任选地单-或多取代,这些取代基来自由以下构成的组甲基、羟基、羧基、酰基、烷氧基、酰氧基以及氧代,以及至少一种另外的抗孩克生物活性4匕合物。其中7.根据权利要求6所述的混合物,其特征在于该抗樣i生物活性化合物是重碳酸二曱酯、重碳酸二乙酯、山梨酸和它的盐类、苯曱酸和它的盐类、二氧化硫以及可以释放二氧化硫的化合物,并且还有邻苯基苯酚和丙酸。8.杀微生物的组合物,包含根据权利要求6所述的一种混合物并且还有至少一种溶剂或稀释剂并且还有,如果适当的话,一种或多种配方助剂。9.根据权利要求6所述的一种混合物或根据权利要求8所述的一种组合物作为保护工业材料、化妆品、药品和食品免受微生物〃浸袭和/或石皮坏的添加剂的用途。10.工业材料、化妆品、药品和食品,包括至少一种羧酸酐以及,如果合适的话,至少一种另外的抗微生物活性化合物。全文摘要羧酸酐非常适合作为保护工业材料、化妆品、药品和食品,特别是饮料免受微生物侵袭和/或破坏的添加剂。文档编号A01N37/14GK101494977SQ200780028036公开日2009年7月29日申请日期2007年7月18日优先权日2006年7月29日发明者伊拉斯谟·福格尔,埃德温·里茨尔,曼弗雷德·霍夫曼,约翰内斯·考伦申请人:朗盛德国有限责任公司
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