协同杀微生物组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及选定的异噻唑啉-3-酮杀微生物剂与第二种杀微生物剂或制剂组分或原料的协同组合。该组合的效果优于单独组分的组合所预期能够产生的效果。该组合包含(a)甲基-4-异噻唑啉-3-酮或(b)1,2-苯并异噻唑啉-3-酮与一种或多种其它化合物的混合物。
【专利说明】协同杀微生物组合物
[0001]本发明专利申请是本 申请人:于2010年7月28日提交的申请号为201010245184.X、名称为“协同杀微生物组合物”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及选定的杀微生物剂与其它杀微生物剂、制剂组分或原料的协同组合，该协同组合能够制得一种组合物，该组合物的杀微生物活性令人吃惊地高于各单独组分的组合预期(基于各单独组分独自的抗微生物活性)所能达到的活性。
【背景技术】
[0003]在一些情况下，由于市售的杀微生物剂对某些种类的微生物的活性很差，以及/或者由于恶劣的环境条件，即使采用高施用浓度，所述市售的杀微生物剂也无法提供有效的微生物控制。有时人们使用不同杀微生物剂的组合在具体的最终应用环境中提供多种微生物的总体控制。例如，美国专利申请公开第2004/0014799号揭示了 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与其它杀生物剂的组合，美国专利申请公开第2006/0106024号揭示了 1，2-苯并异噻唑啉-3-酮与其它杀生物剂的组合。但是，人们需要对各种微生物菌株具有提高的活性的另外的杀微生物剂的组合，或者杀微生物剂与制剂组分或原料的组合，以实现对各种微生物菌株的有效控制。另外，出于环境和经济效益的考虑，人们需要包含较低含量的单独的杀微生物剂的组合。本发明所解决的问题是提供异噻唑啉-3-酮杀微生物剂与其它杀微生物剂、制剂组分或原料的另外的组合。
【发明内容】
[0004]本发明的第一个实施方式涉及一种组合物，该组合物包含以下组分的协同杀微生物的混合物:`[0005](a) 2_甲基_4_异喔唑琳-3-丽；
[0006](b)选自以下的一种或多种化合物:茴香酸，癸二醇，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)，亚氨基二琥珀酸盐/酯(IDS)，马来酸，甲基甘氨酸二乙酸(MDGA)，苯氧基丙醇，植酸和丙酸。
[0007]本发明的第二个实施方式涉及一种组合物，该组合物包含以下组分的协同杀微生物的混合物:
[0008](a) I, 2-苯并异噻唑啉-3-酮；
[0009](b)选自以下的一种或多种化合物:茴香酸，羊蜡酸，癸二醇，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，羟乙磷酸，葡糖酸，羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)，亚氨基二琥珀酸盐/酯(IDS),马来酸，甲基甘氨酸二乙酸(MDGA)，苯氧基丙醇，植酸和丙酸。
【具体实施方式】
[0010]“MIT”是2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，也称为2_甲基_3_异噻唑酮(isothiazolone)或甲基异噻唑啉酮。“BIT”是1，2_苯并异噻唑啉_3_酮。“茴香酸”是4-甲氧基苯甲酸。“羊蜡酸”是癸酸。“癸二醇”是1，2-癸二醇。“DTPA”是二亚乙基三胺五乙酸。“羟乙磷酸”是羟基亚乙基二磷酸。“葡糖酸”是五羟基己酸。“HEDTA”是羟乙基乙二胺三乙酸。“IDS”是亚氨基二琥珀酸盐/酯。“马来酸”是2-丁烯二酸。“MDGA”是甲基甘氨酸二乙酸。“苯氧基丙醇”是丙二醇苯基醚。“植酸”是肌醇六磷酸。“丙酸”是乙烷羧酸。
[0011]在本文中，除非上下文明确有不同的说明，以下术语具有所限定的含义。术语〃杀微生物剂〃、“杀生物剂”、“防腐剂”或“抗微生物剂”表示能够在某一区域杀死微生物、抑制微生物生长或控制微生物生长的化合物；杀微生物剂包括但不限于杀菌剂、杀真菌剂和杀藻剂。术语“微生物”包括例如真菌(例如酵母菌和霉菌)、细菌和藻类。术语“区域”表示易受微生物污染的工业系统或产品，个人护理系统或产品，或者家庭护理系统或产品，或者其它环境。术语“化合物”表示杀微生物剂、制剂组分或原料。在本说明书中使用以下缩写:ppm =百万分之一重量份(重量/重量)，mL =毫升，ATCC =美国模式培养物保藏所(American Type Culture Collection), MBC =最低生物杀灭浓度，MIC =最低抑制浓度。除非另外说明，温度的单位是摄氏度(°C)，百分数以重量计。有机杀微生物剂的含量以活性组分为基准计，单位为ppm(w/w)。比例为重量比,可以表示为例如1/400或1:400。
[0012]发明人出乎意料地发现，本发明的组合物能够以低于单种杀微生物剂的组合、或者杀微生物剂与制剂组分或原料的组合所预期的活性组分含量提供提高的杀微生物效力(以它们单独的效力计)。
[0013]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和茴香酸。在另一个实施方式中，MIT与茴香酸的重量比为1/5至1/13。
[0014]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和癸二醇。在另一个实施方式中，MIT与癸二醇的重量比为1/0.8至1/50。
[0015]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和DTPA。在另一个实施方式中，MIT与DTPA的重量比为1/0.05至1/20。
[0016]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和HEDTA。在另一个实施方式中，MIT与HEDTA的重量比为1/0.05至1/160。
[0017]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和IDS。在另一个实施方式中，MIT与IDS的重量比为1/2至1/300。
[0018]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和马来酸。在另一个实施方式中，MIT与马来酸的重量比为1/50至1/300。
[0019]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和MDGA。在另一个实施方式中，MIT与MDGA的重量比为1/15至1/250。
[0020]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和苯氧基丙醇。在另一个实施方式中，MIT与苯氧基丙醇的重量比为1/4至1/200。
[0021]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和植酸。在另一个实施方式中，MIT与植酸的重量比为1/10至1/100。
[0022]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含MIT和丙酸。在另一个实施方式中，MIT与丙酸的重量比为1/7.5至1/25。
[0023]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和茴香酸。在另一个实施方式中，BIT与茴香酸的重量比为1/30至1/1000。
[0024]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和羊蜡酸。在另一个实施方式中，BIT与羊蜡酸的重量比为1/30至1/600。
[0025]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和癸二醇。在另一个实施方式中，BIT与癸二醇的重量比为1/50至1/133。
[0026]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和DTPA。在另一个实施方式中，BIT与DTPA的重量比为1/0.7至1/100。
[0027]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和羟乙磷酸。在另一个实施方式中，BIT与羟乙磷酸的重量比为1/27至1/200。
[0028]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和葡糖酸。在另一个实施方式中，BIT与葡糖酸的重量比为1/80至1/600。
[0029]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和HEDTA。在另一个实施方式中，BIT与HEDTA的重量比为1/13至1/1200。
[0030]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和IDS。在另一个实施方式中，BIT与IDS的重量比为1/800至1/1300。
[0031]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和马来酸。在另一个实施方式中，BIT与马来酸的重量比为1/30至1/1000。
[0032]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和MDGA。在另一个实施方式中，BIT与MDGA的重量比为1/20至1/1600。
[0033]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和苯氧基丙醇。在另一个实施方式中，BIT与苯氧基丙醇的重量比为1/20至1/1600。
[0034]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和植酸。在另一个实施方式中，BIT与植酸的重量比为1/6至1/300。
[0035]在本发明的一个实施方式中，所述组合物包含BIT和丙酸。在另一个实施方式中，BIT与丙酸的重量比为1/2至1/1000。
[0036]本发明各组合物中的杀微生物剂、制剂组分和原料可直接使用，或者可首先使用溶剂或固体载体进行配制。合适的溶剂包括例如水；二醇，例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇；二醇醚；醇，例如甲醇、乙醇、丙醇和苯乙醇；酮，例如丙酮和甲基乙基酮；酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、三乙酰基柠檬酸酯，以及三乙酸甘油酯；碳酸酯，例如碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯；以及它们的混合物。在一些实施方式中，溶剂选自水、二醇、二醇醚、酯及其混合物。合适的固体载体包括例如环糊精、二氧化硅、硅藻土、粘土、无机盐、糖、淀粉、聚合物、硅酸盐、笼形物、沸石、蜡、纤维素材料(包括例如氯化物、硝酸盐、溴化物和硫酸盐衍生物)，以及碳。
[0037]当杀微生物剂、制剂组分或原料组分用溶剂配制时，该制剂可任选包含表面活性剂。表面活性剂包括例如阴离子型、非离子型、阳离子型、两性表面活性剂，以及它们的混合物。当这种制剂包含表面活性剂时，它们通常为乳液浓缩物、乳液、微乳液浓缩物或微乳液的形式。乳液浓缩物在加入足量的水之后形成乳液。微乳液浓缩物在加入足量的水之后形成微乳液。所述乳液和微乳液浓缩物是本领域众所周知的。关于制备各种微乳液和微乳液浓缩物的进一步的概述和具体详述可参见美国专利第5，444，078号。在一些实施方式中，所述乳液和微乳液不含表面活性剂。
[0038]还可以分散体的形式配制杀微生物剂组分、制剂组分或原料组分。分散体的溶剂组分可以是例如有机溶剂或水。在一些实施方式中，溶剂组分仅为水。这些分散体可包含一种或多种任选的辅助剂，例如助溶剂、增稠剂、防冻剂、分散剂、填充剂、颜料、表面活性剂、生物分散剂、磺基丁二酸盐、職烯、呋喃酮、聚阳离子、稳定剂、阻垢剂(scale inhibitor)和抗腐蚀添加剂。
[0039]当杀微生物剂、制剂组分或原料都各自先用溶剂配制时，用于第一组分的溶剂可与用来配制另一种组分的溶剂相同或不同。在一些实施方式中，许多杀生物剂应用优选使用水。在一些实施方式中，两种溶剂是可混溶的。
[0040]本领域技术人员将会意识到，可以将本发明的杀微生物剂、制剂组分或原料组分依次或同时施加到某一区域，或者在施加到该区域之前进行混合。在本发明的一个实施方式中，所述第一组分和第二组分同时或依次施加到某一区域。当所述组分同时或依次施加的时候，所述组分可以各自独立地包含一种或多种任选的辅助剂。
[0041]可通过在易受微生物侵袭的区域之上、之内或之处引入杀微生物有效量的本发明的组合物，来防止或抑制微生物或者更高级的水生生物(例如原生动物、无脊椎动物、苔藓动物、腰鞭毛类、甲壳类动物、软体动物等)的生长。合适的区域包括例如:工业工艺用水；电涂覆沉积系统；冷却塔；空气洗涤器；气体洗涤器；矿物浆液；废水处理系统；装饰用喷泉；反渗透过滤器；超滤装置；压舱水；蒸发冷凝器；热交换器；纸浆和纸加工液及添加剂；淀粉；塑料；乳液；分散体；油漆；胶乳；涂料，例如清漆；建筑产品，例如胶泥、填漏材料和密封剂；结构粘合剂，例如陶瓷粘合剂、地毯背衬粘合剂和层叠粘合剂；工业用或消费用粘合剂；摄影用化学品；印刷液；家用和个人护理产品，例如卫生间和厨房清洁剂；化妆品；洗液、保湿剂、化妆用品；头发定型乳、膏或胶；护发素、二合一护发香波、沐浴露/沐浴胶、液体肥皂、防晒乳和防晒喷雾、美黑乳液、护肤乳、一份式和两份式染发剂、永久性卷发剂、肥皂；洗涤剂；清洁剂；地板蜡；洗衣房漂洗水；金属加工液；输送带润滑剂；液压机液体；皮革和皮革制品；织物；织物产品；木材和木材产品，例如胶合板、硬纸板、刨花板、叠层梁、定向结构板、硬纸板和碎料`板；石油加工液；燃料；油田液，例如注入水、断裂液和钻探泥浆；农业辅助保藏；表面活性剂保藏；医疗器件；诊断试剂保藏；食物保藏，例如塑料或纸质食物包装；食物、饮料以及工业处理巴氏灭菌器；抽水马桶；娱乐用水；池塘；以及温泉。
[0042]在一个实施方式中，使用本发明的组合物在选自以下的一个或多个地方用来抑制微生物的生长:化妆品；防晒用品，洗液，化妆用品；头发定型乳、膏或胶；护发素、二合一护发香波、沐浴露/沐浴胶、液体肥皂、防晒乳和防晒喷雾、美黑乳液、护肤乳、一份式和两份式染发剂、永久性卷发剂、肥皂；以及洗涤剂。
[0043]本领域技术人员将会意识到，用来抑制或控制某一位点的微生物以及更高级的水生生物生长所必需的本发明组合物的具体用量，取决于所述微生物或更高级水生生物形式的种类、类别和/或特征以及待保护的特定位点。通常来说，如果在某区域中提供的本发明组合物的3-异噻唑啉组分的含量为0.Ι-lOOOppm，则该组合物的量足以控制微生物的生长。在一个实施方式中，存在于位点处的所述组合物中3-异噻唑啉酮组分的含量至少为
0.5ppm,在另一个实施方式中至少为Ippm,在另一个实施方式中至少为lOppm。在一个实施方式中，存在于位点处的所述组合物中异噻唑啉酮组分的含量不大于1000ppm,在另一个实施方式中不大于500ppm,在另一个实施方式中不大于200ppm。
[0044]本发明的组合物可以任选地包含一种或多种另外的杀微生物剂，得到对微生物具有更广泛效力的组合物。这些杀微生物剂是基于它们控制特定微生物的能力以及需要保护的特定区域，从已知的杀微生物剂选择的。本发明的一些实施方式不含其它的杀微生物剂。
[0045]实施例
[0046]材料和方法
[0047]通过对广泛范围内的化合物浓度和比例进行测试来说明本发明的组合对所述微生物的协同作用。本领域技术人员将会认识到，其它微生物对特定组合的敏感性会变化，因此一种或两种化合物的浓度、比例可能与这些实施例具体列出的情况不同。在不同测试条件或不同测试方法下，所述浓度和比例也可能会变化。
[0048]协同作用的一种度量方法是Kull, F.C.; Eisman, P.C.; Sylwestrowicz, H.D.和Mayer, R.L.在应用微生物学(Applied Microbiology)9:538-541 (1961)中提出的工业上接受的方法，该方法采用由下式确定的比例:
[0049]Qa/QA + Qb/QB =协同指数(“SI”)
[0050]其中:
[0051 ] Qa =单用时产生终点的化合物A (第一组分)的浓度(化合物A的MIC)，其单位为 ppm。
[0052]Qa =以混合物形式使用时产生终点的化合物A的浓度，其单位为ppm。
[0053]Qb =单用时产生终点的化合物B (第二组分)的浓度(化合物B的MIC)，其单位为 ppm。
[0054]Qb =以混合物形式使用时产生终点的化合物B的浓度，其单位为ppm。
[0055]当Qa/Q^P Qb/QB2和大于I时，说明具有拮抗作用。当它们之和等于I时，说明具有叠加作用；当小于I时，说明具有协同作用。SI越小，特定混合物所显示的协同作用越大。杀微生物剂的最小抑制浓度(Mic)是在一组特定条件下测得的能够阻止所测定的微生物生长的最低浓度。
[0056]使用标准微量滴定板分析法，用经设计能使试验微生物最优生长的培养基进行协同试验。细菌试验采用补充有0.2%葡萄糖和0.1 %的酵母提取物的最少盐培养基(M9GY培养基)；酵母菌和霉菌试验使用马铃薯葡萄糖培养液(Potato Dextrose Broth) (PDB培养基)。在此方法中，在包含各种浓度的MIT或BIT的情况下进行高分辨MIC分析，以测试许多种杀微生物剂和其它个人护理原料的组合。高分辨MIC通过以下步骤测定:在一排微量滴定板中加入各种量的杀微生物剂，然后用自动化液体操作系统进行10倍连续稀释，获得从2ppm至1000Oppm活性组分的一系列活性组分的终点。
[0057]测定了本发明的组合对以下微生物的协同作用:细菌，大肠杆菌(Escherichiacol i)(大肠杆菌-ATCC#8739)，和/或酵母菌，白色念珠菌(Candida albicans)(白色念珠菌一ATCC10231)，和/或霉菌，黑曲霉菌(Aspergillus niger)(黑曲霉菌一ATCC16404)。细菌的使用浓度约为5X106株细菌/毫升，酵母菌和霉菌的浓度为.5X105株真菌/毫升。这些微生物代表了许多消费品和工业应用中的天然污染物。在.250C (酵母菌和霉菌)或30°C (细菌)培养不同时间后，目视观察微量滴定板上微生物生长情况(混浊度)，以确定MIC。[0058]显示本发明MIT组合的协同作用的试验结果列于以下表1-10中。在各次测试中，第一组分(A)是MIT，第二组分(B)是另外的杀微生物剂、制剂组分或原料。各表显示了MIT和第二组分的具体组合；在培育时间测得的对抗微生物的结果；通过MIC衡量的单用MIT(Qa)、单用第二组分(Qb)、在混合物中的MIT(Qa)以及在混合物中的第二组分(Qb)的终点活性，单位为ppm;计算的SI值；以及各种被测组合对特定微生物的协同比范围(MIT/第二组分或者A/B)。
[0059]显示本发明BIT组合的协同作用的类似试验结果列于以下表11-23中。
[0060]在各种比较中，被测微生物以及组分A和组分B的各种组合中的有效协同比可以变化。下表中的数据包括发现具有协同效果的比例。(并没有报道在协同范围以外收集的数据。)这些数据表明组分A和B的某些组合对微生物的控制能力超过了该组合仅存在加合作用而非协同作用情况下预期的效果。
[0061]M I
[0062]第一组分(A)=甲基异噻唑啉酮(MIT)
[0063]第二组分(B)=茴香酸
[0064]
【权利要求】
1.一种组合物，其包含以下组分的协同杀微生物混合物:(a)2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；以及(b)二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，其中组分(a)与组分(b)的重量比为1/`0.05至1/20。
【文档编号】A01P1/00GK103493823SQ201310432542
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2010年7月28日 优先权日:2009年7月30日
【发明者】M·A·戴尔, D·A·肖 申请人:罗门哈斯公司