殺微生物組合物的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種協同的殺微生物組合物，其含有N?甲基?1,2?苯并異噻唑?3?酮和天然有機酸。
【專利說明】
殺微生物組合物
技術領域
[0001] 本發明涉及一種所選殺微生物劑的協同組合，所述協同組合的活性比針對單獨殺 微生物劑所觀測到的大。
【背景技術】
[0002] MBIT是一種新的抗微生物劑化學品，其有效地保護各種基于水的產品免受微生物 腐敗的影響。然而，有時單一活性化合物由于在對抗某些微生物類型方面的效力缺陷或者 對高使用濃度(所述濃度由于處理妨礙因素的成本而妨礙了所述化學品變成商業上可行的 產品）的要求，而無法提供對微生物的有效全面控制。舉例來說，美國專利申請公開第2007/ 0078118號公開了N-甲基-1,2-苯并異噻唑-3-酮(MBIT)與其它抗微生物劑的協同組合。然 而，存在對針對各種微生物菌株具有增強活性以提供對微生物的有效控制的殺微生物劑的 額外組合的需要。此外，為了環境和經濟利益，存在對含有較低水平的單獨殺微生物劑的組 合的需要。當前市場如家庭護理市場和個人護理市場正在尋求基于天然成分的產品。雖然 MBIT是家庭護理市場和個人護理市場中常用的成分，但是將為有利的是能夠最小化所使用 MBIT的量并且將其與天然成分混合，同時保持相同或者更好的有效性。
[0003] 本發明解決的問題是提供殺微生物劑的此類額外組合。不同抗微生物化合物或者 其它成分在配方中的組合，尤其是如果它們是協同的，可擴大對抗各種微生物的活性，減少 抗微生物劑總用量，幫助最小化在環境中留下的痕跡(environmental footprint)，以及還 擴展潛在市場應用。本發明解決了如上所述的潛在問題，并且提供對MBIT與在化妝品皮膚 護理應用或者家用產品中使用的、已知具有特定功能如局部治療功效、抗氧化劑、皮膚保濕 等等并且可能具有或者可能不具有抗微生物活性的若干種天然成分組合的協同活性的洞 察。
【發明內容】
[0004] 本發明涉及一種殺微生物組合物，其包含：（a)N_甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮；和 (b)至少一種天然有機酸。
[0005] 本發明還涉及一種抑制微生物生長或者控制微生物生長的方法，所述方法包含以 下步驟:添加殺微生物組合物到家用產品;化妝品;浴室用品;洗發劑;肥皂;洗滌劑;工業清 洗劑;地板拋光蠟;洗衣漂洗水;皮革和皮革產品；紡織品；紡織產品；農業助劑保存;表面活 性劑保存;醫療裝置;診斷試劑保存;抽水馬桶;再生加工用水;水池；以及溫泉中。
[0006] 另外，根據本發明提供了一種涂料組合物，其包含：（a)N_甲基-1，2-苯并異噻唑- 3_酮;和(b)至少一種天然有機酸，其中N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮與天然有機酸的重量 比可為 1:10 到1:33,333。
【具體實施方式】
[0007] 如本文所用，以下術語具有指定的定義，除非上下文另外明確指示。"MBIT"為N-甲 基-1，2-苯并異噻唑-3-酮。
[0008]術語"天然有機酸"與"有機酸"同義，是指壬二酸（CAS No. 123-99-9)、乳酸（CAS No · 50-21 -5)、阿魏酸(CAS No · 1135-24-6)和^-一碳烯酸(CAS No · 112_38_9)，優選地為壬 二酸(〇厶5吣.123-99-9)、乳酸(0厶5吣.50-21-5)和^-一碳烯酸(CAS No. 112-38-9)。
[0009]術語"殺微生物劑"與"抗微生物劑"同義，是指能夠殺滅某一位置處的微生物、抑 制所述微生物的生長或者控制所述微生物的生長的化合物;殺微生物劑包括殺細菌劑、殺 真菌劑和殺藻劑。
[0010]術語"微生物"包括例如真菌(例如酵母和霉菌）、細菌和藻類，優選地真菌和細菌。 [0011]術語"位置"是指受到微生物污染的工業系統或者產品。貫穿本說明書使用以下縮 寫:ppm =每百萬份的重量份數(重量/重量），mL =毫升，ATCC =美國模式培養物保藏所，MBC =最小殺生物濃度，并且MIC =最低抑制濃度。除非另有規定，否則溫度為攝氏度（°C)，并且 所提及的百分比（％ )是以重量計的。有機殺微生物劑的量是以活性成分計，以ppm(w/w)為 單位給出的。
[0012] 已經出乎意料地發現，本發明組合物在比單獨殺微生物劑更低的組合活性成分水 平下提供了增強的殺微生物功效。超出權利要求書中所列的那些殺微生物劑的額外殺微生 物劑可存在于所述組合物中。
[0013] 抗微生物組合物包含N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮和有機酸。
[0014] 在本發明的一些組合物中，抗微生物組合物包含N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮和 壬二酸。優選地、N-甲基-1，2_苯并異噻唑-3-酮與壬二酸的重量比為1:50到1:105。
[0015] 在本發明的一些組合物中，抗微生物組合物包含N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮和 乳酸。優選地、N-甲基-1，2_苯并異噻唑-3-酮與乳酸的重量比為1:125到1:33,333。
[0016] 在本發明的一些組合物中，抗微生物組合物包含N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮和 十一碳烯酸。優選地、N-甲基-1，2_苯并異噻唑-3-酮與十一碳烯酸的重量比為1:10到1: 212〇
[0017] 本發明的組合物中的殺微生物劑可"按現狀"使用或者可先用溶劑或者固體載體 配制。適合的溶劑包括例如水;二醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇和 聚丙二醇;甘油、乙二醇醚，例如丙二醇醚、二乙二醇單丁基醚、二丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、 乙二醇單丁醚;醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、苯乙醇、苯氧乙醇和苯氧基丙醇;酮，例如 丙酮和丁酮；酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、檸檬酸三乙酰酯和三乙酸甘油酯;碳酸酯；例如 丙烯碳酸酯和二甲基碳酸酯；油，例如礦物油和植物油，例如冬青油、蓖麻油、松油、杏仁油、 橄欖油，以及它們的混合物。優選地所述溶劑選自水、二醇、乙二醇醚、酯，以及它們的混合 物。合適的固體載體包括例如環糊精、二氧化硅、粘土、動物脂肪、硅藻土、蠟、纖維素材料、 堿和堿土(例如，鈉、鎂、鉀)金屬鹽(例如，氯化物、硝酸鹽、溴化物、硫酸鹽），以及炭。
[0018] 當殺微生物劑組分在溶劑中配制時，配方可任選地含有表面活性劑。當此類配方 含有表面活性劑時，它們一般是以下形式:可乳化的濃縮物、乳濁液、微乳化的濃縮物，或者 微乳濁液。可乳化的濃縮物在加入足量水后形成乳濁液。微乳化的濃縮物在加入足量水后 形成微乳濁液。此類可乳化和可微乳化的濃縮物一般是本領域中熟知的；優選地此類配方 不含表面活性劑。可查閱美國專利No.5,444,078以獲得關于制備各種微乳濁液和可微乳化 的濃縮物的進一步一般性細節和具體細節。
[0019] 殺微生物劑組分還可以分散體形式配制。分散體的溶劑組分可為有機溶劑或水， 優選地為水。此類分散體可含有助劑，例如助溶劑、螯合劑或多價螯合(sequestrans)增稠 劑、抗凍劑、分散劑、填充劑、涂料、表面活性劑、生物分散劑、磺基丁二酸酯、萜烯、呋喃酮、 聚陽離子、穩定劑、防垢劑和防腐添加劑。
[0020] 本領域中的技術人員將認識到，可將本發明的殺微生物劑組分順序地、同時添加 到某個位置，或者可以在添加到所述位置之前混合。優選地，將第一殺微生物劑和第二殺微 生物劑組分同時或者順序地添加到某一位置。當同時或者順序地添加所述殺微生物劑時， 每一單一組分可含有助劑，例如溶劑、增稠劑、抗凍劑、著色劑、多價螯合劑(例如，乙二胺四 乙酸、乙烯二胺二琥珀酸，亞氨基二琥珀酸，以及它們的鹽）、分散劑、表面活性劑、生物分散 劑、磺基丁二酸酯、萜烯、呋喃酮、聚陽離子、穩定劑、防垢劑和防腐添加劑。
[0021] 本發明的殺微生物組合物可通過將微生物上有效量的組合物引入到遭受微生物 攻擊的某一位置上，某一位置中或某一位置處來抑制微生物的生長。合適的位置包括例如： 工業生產方法水；電泳漆淀積沉積系統;冷卻塔;空氣洗滌器;氣體洗滌器;礦物質料漿;廢 水處理;裝飾噴泉;反滲過濾;超濾;壓艙水;蒸發冷凝器;換熱器;紙漿和紙張處理流體和添 加劑;淀粉;塑料;乳濁液;分散體;涂劑;乳液;涂料，例如清漆;建筑產品，例如膠粘劑、填縫 劑和密封劑;建筑粘合劑，例如陶瓷粘合劑、地毯背襯粘合劑和層壓粘合劑;工業或者消費 者粘合劑;相片用化學品；印刷流體;家用產品，例如浴室和廚房清潔器和清潔擦;化妝品； 浴室用品；洗發劑;肥皂;洗滌劑;工業清洗劑;地板拋光蠟;洗衣漂洗水;金屬加工流體;傳 送帶潤滑劑;液壓流體;皮革和皮革產品；紡織品；紡織產品;木材和木制品，例如層壓板、刨 花板、壁板、木肩刨花板、層積梁、定向刨花板、硬紙板和碎肩膠合板;石油加工流體;燃料； 油田流體，例如注入水、壓裂液和鉆探泥漿;農業助劑保存;表面活性劑保存;醫療裝置;診 斷試劑保存;食物保藏，例如塑料或者紙食物包裝;食物、飲料和工業生產方法巴氏滅菌器； 抽水馬桶;再生加工用水;水池；以及溫泉。
[0022] 優選地，本發明的殺微生物組合物用于在選自以下的位置處抑制微生物生長:家 用產品;化妝品;浴室用品;洗發劑;肥皂;洗滌劑;工業清洗劑;地板拋光蠟;洗衣漂洗水;皮 革和皮革產品；紡織品；紡織產品；農業助劑保存;表面活性劑保存;醫療裝置;診斷試劑保 存;抽水馬桶;再生加工用水;水池；以及溫泉中。
[0023] 抑制或控制微生物和更高級的水生生物在某位置處的生長所必需的本發明組合 物的特定量取決于欲保護的特定位置。通常，如果在某一位置處提供的組合物中的異噻唑 啉成分為0.1到l，000ppm，那么用于控制所述位置處的微生物生長的本發明組合物的量是 足夠的。優選地，在所述位置處存在的組合物中的異噻唑酮成分的量為至少〇.5ppm，更優選 地至少4ppm，并且最優選地至少lOppm。優選地，在所述位置處存在的組合物中的異噻唑酮 成分的量為至多lOOOppm，更優選地至多500ppm，并且最優選地至多200ppm。
[0024] 本發明的殺微生物組合物可包括在涂料組合物中。可將N-甲基-1，2-苯并異噻唑- 3-酮和至少一種有機酸分別或者作為混合物或者它們的任意組合加入涂料組合物中。優選 的涂料組合物為液體。涂料組合物可為水性的或者非水性的。按涂料組合物的重量計，水性 涂料組合物一般含有以混合物的重量計30%或者更多的水。
[0025] 通常，所述抗微生物組合物用于抑制藻類、細菌和/或真菌，優選地細菌和/或真菌 的生長。可設想到一些實施例可含有一種或多種額外的抗微生物化合物。
[0026] 實例
[0027] 材料和方法
[0028]本發明的組合的協同作用是通過測試各種濃度和比率的化合物而證明的。
[0029] -種協同作用的度量方法是由Kull，F. C. ;Eisman，P. C. ; Sylwestrowicz，H.D.和 Mayer，R.L.在《應用微生物學》(Applied Microbiology)，第9卷，第538-541頁（1961)中所 描述的工業上認可的方法，所述方法使用通過以下公式計算出的比率。
[0030] Qa/QA+Qb/QB=協同指數（"SI"）
[0031] 其中：
[0032] Qa =化合物A(第一組分）的濃度，單位為ppm，其單獨作用，產生終點（化合物A的 MIC)〇
[0033] Qa =化合物A的濃度，單位為ppm，所述化合物A在混合物中，其產生終點。
[0034] Qb =化合物B(第二組分）的濃度，單位為ppm，其單獨作用，產生終點（化合物B的 MIC)〇
[0035] Qb =化合物B的濃度，單位為ppm，所述化合物B在混合物中，其產生終點。
[0036]當Q3/Qa和Qb/QB的和大于一時，指示詰抗作用。當所述和等于一時，指示相加作用， 并且當小于一時，表明協同作用。SI越低，則由特定混合物表現出的協同作用越大。殺微生 物劑的最低抑制濃度(MIC)是在一特定組條件下所測試的阻止所加入微生物的生長的最低 濃度。所測試的微生物是大腸桿菌(Escherichia coli) (E. coli，ATCC#_8739)、酵母、白色 念珠菌（Candida albicans) (C · albicans，ATCC#_10231)和霉菌，黑曲霉（Aspergil lus niger)(A.niger，ATCC#_16404)〇
[0037] MBIT與第二抗微生物劑的協同作用是通過評估抑制微生物生長所需的最少抗微 生物劑或者抗微生物劑共混物濃度來確定的。所有研究是使用96孔微量滴定板規格進行 的。對于所有研究，將含有各種濃度的單獨MBIT、單獨第二抗微生物劑，或者這兩種抗微生 物劑化學品的組合的200μ1微生物生長培養基加入微量滴定板的個別孔中。具體地，胰蛋白 酶大豆培養液(TSB)用于細菌（大腸桿菌，ATCC#_8739)，酵母麥芽提取物培養液(ΥΜΒ)用于 酵母（白色念珠菌，ATCC#_10231)，并且馬鈴薯葡萄糖培養液（PDB)用于霉菌（黑曲霉， ATCC#_16404)。將測試生物體以104CFU/mL或者104芽孢/mL的最終濃度加入平行試驗中的 各孔中，以開始MIC評估。不含抗微生物劑的生長培養基在各個實驗設備中用作對照，以確 認各個生物體的生長活力。除了這些抗微生物劑濃度的64種可能的組合外，在微生物生長 抑制研究中還評估了每一個別抗微生物劑的八種濃度(2倍稀釋）。個別抗微生物劑濃度的 評估需要達到抑制濃度終點以用于協同指數計算。加入生物體后，將96孔微量滴定板在25 °C下孵育48小時或者直到在不含抗微生物劑的對照孔中觀測到生長為止。以視覺上的生物 體生長濁度為基準，將個別孔評定為生長或沒有生長。除了造成微生物生長抑制的組合抗 微生物劑濃度之外，還記錄MBIT和第二抗微生物劑的造成無生物體生長的最低單一活性抗 微生物劑濃度，以用于協同指數計算。
[0038] 這些微生物代表許多消費者和工業應用中的天然污染物。在視覺上評估平板的微 生物生長(濁度）以確定在25°C下（酵母和霉菌）或者在30°C下（細菌）的各種孵育時間之后 的 MIC。
[0039] 用于證明MBIT與各種天然有機酸的協同作用的測試結果示出于下表1-4中。
[0040] 表 1
[0041]
[0042] MBIT:壬二酸在比率1:50到1:105處表現出協同效應。
[0043] 表 2
[0044]
[0046] MBIT乳酸在比率1:125到1:33,333處表現出協同效應。
[0047] 表 3
[0048]
[0049] MBIT Η^一碳烯酸在比率1:10到1:212處表現出協同效應。
【主權項】
1. 一種殺微生物組合物，其包含： (a) N-甲基-1,2-苯并異噻唑-3-酮;和 (b) 至少一種天然有機酸。2. 根據權利要求1所述的殺微生物組合物，其中N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮與天然 有機酸的重量比為1:10到1:33，333。3. 根據權利要求1所述的殺微生物組合物，其中所述天然有機酸是壬二酸，并且此外， 其中N-甲基-1，2_苯并異噻唑-3-酮與壬二酸的重量比為1:50到1:105。4. 根據權利要求1所述的殺微生物組合物，其中所述天然有機酸是乳酸，并且此外，其 中N-甲基-1，2-苯并異噻唑-3-酮與乳酸的重量比為1:125到1:33，333。5. 根據權利要求1所述的殺微生物組合物，其中所述天然有機酸是十一碳烯酸，并且此 外，其中N-甲基-1，2_苯并異噻唑-3-酮與^^一碳烯酸的重量比為1:10到1:212。6. -種抑制微生物生長或者控制微生物生長的方法，所述方法包含以下步驟:添加根 據權利要求1所述的殺微生物組合物到家用產品;化妝品;浴室用品;洗發劑;肥皂;洗滌劑； 工業清洗劑;地板拋光蠟;洗衣漂洗水;皮革和皮革產品；紡織品；紡織產品;農業助劑保存； 表面活性劑保存;醫療裝置;診斷試劑保存;抽水馬桶;再生加工用水;水池；以及溫泉中。7. -種產品，其包含根據權利要求1所述的殺微生物組合物。
【文檔編號】D06M10/08GK105828607SQ201480069517
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月10日
【發明人】E·西恩瓦蒂
【申請人】陶氏環球技術有限責任公司