BR112012001716B1

BR112012001716B1 - Antimicrobial synergistic composition, and, method for inhibiting microbial growth in a medium.

Info

Publication number: BR112012001716B1
Application number: BR112012001716A
Authority: BR
Inventors: yin Bei
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2017-06-20
Also published as: EP2458986B1; EP2458986A1; JP2013500335A; CN102469779B; AU2010281595A1; WO2011016909A1; AU2010281595B2; US8557266B2; US20120108546A1; RU2012106879A; JP5547286B2; BR112012001716A2; CN102469779A; RU2499387C2

Description

“COMPOSIÇÃO ANTIMICROBIANA SINERGÍSTICA, E, MÉTODO PARA A INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO MICROBIANO EM UM MEIO” Esta invenção refere-se a combinações de biocidas, as combinações tendo uma atividade maior do que seria observado para os compostos antimicrobianos individuais. O uso de combinações, pelo menos de dois composto antimicrobianos, pode ampliar os mercados em potencial, reduzir as concentrações de uso e os custos, e reduzir as perdas. Em alguns casos, os compostos antimicrobianos comerciais não podem produzir um controle efetivo de microorganismos, mesmo em altas concentrações de uso, devido à fraca atividade contra certos tipos de microorganismos, ou à ação antimicrobiana relativamente lenta, ou à instabilidade sob certas condições, tais como alta temperatura e pH elevado. As combinações de compostos antimicrobianos diferentes, algumas vezes são utilizadas para produzir um controle geral de microorganismos ou para produzir o mesmo nível de controle microbiano em quantidades de uso menores, em um ambiente de uso final especifico. Por exemplo, a patente americana de número 5.385.896 apresenta combinações de sais de fosfônio e aldeídos, mas esta referência não sugere nenhuma das combinações reivindicadas aqui. Além disso, existe uma necessidade por combinações adicionais de compostos anti- microbianos tendo uma atividade aumentada, para produzir um controle efetivo de microorganismos. O problema estudado por esta invenção é o de produzir tais combinações de compostos antimicrobianos.

DECLARAÇÃO DA INVENÇÃO A invenção atual é direcionada para uma composição antimicrobiana sinergística constituída por: (a) um composto de fósforo substituído por hidroximetila, escolhido do grupo que consiste de sais de tetraquis(hidroximetil)fosfônio e tris- (hidroximetil)nitrometano (Tris Nitro); onde a relação em peso entre o composto de fósforo substituído por hidroximetila e o tris(hidroximetil)nitrometano é de 8:1 a 1:12.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Conforme usado aqui, os seguintes termos têm as definições atribuídas, a não ser que o contexto indique claramente de outra forma. O termo "composto antimicrobiano" rcfere-se a um composto que é capaz de inibir o crescimento ou propagação de microorganismos, e/ou matar os microorganismos; os compostos antimicrobianos incluem bactericidas, bacteriostatos, fungicidas, fiingistatos , algicidas e algistatos, dependendo do nível de dose aplicada, condições do sistema e o nível de controle microbiano desejado. O termo "microorganismos" inclui, por exemplo, fungos (tais como levedura e mofo), bactérias e algas. As seguintes abreviaturas são utilizadas em toda a especificação: ppm = partes por milhão por peso (peso/peso), mL = mililitro. A não ser que seja especificado de outra forma, as temperaturas são em graus centígrados (° C), e as referências a percentagens são por peso (%peso). As percentagens de compostos antimicrobianos na composição desta invenção são baseadas no peso total de ingredientes ativos na composição, i.e., os próprios compostos antimicrobianos, exclusive de quaisquer quantidades de solventes, veículos, dispersante, estabilizantes ou outros materiais que possam estar presentes. O composto de fósforo substituído por hidroximetila é escolhido do grupo que consiste de sais de tetraquis(hidroximetil)fosfônio (por exemplo, sulfato de tetraquis(hidroximetil)fosfônio (THPS) e cloreto de tetraquis(hidroximetil)fosfônio e tris(hidroximetil)fosfina. Poderá estar presente mais de um composto de fósforo substituído por hidroximetila, em cujo caso, a relação entre os biocidas é calculada a partir do teor total de tais compostos.

Em algumas realizações da invenção, uma relação em peso entre o composto de fósforo substituído por hidroximetila e o tris(hidroximetil)nitrometano é de 7:1 a 1:12, altemativamente, de 8:1 a 1:9, altemativamente, de 7:1 a 1:9, altemativamente, de 7:1 a 1:8, altemativamente, de 6:1 a 1:12, altemativamente, de 6:1 a 1:10, altemativamente, de 6:1 a 1:9, altemativamente, de 6:1 a 1:8, altemativamente, de 5:1 a 1:12, altemativamente, de 5:1 a 1:10, altemativamente, de 5:1 a 1:9, altemativamente, de 5:1 a 1:8, altemativamente, de 4:1 a 1:12, altemativamente, de 4:1 a 1:10, altemativamente, de 4:1 a 1:9, altemativamente, de 4:1 a 1:8, altemativamente, de 3:1 a 1:12, altemativamente, de 3:1 a 1:9, altemativamente, de 3:1 a 1:10, altemativamente, de 3:1 a 1:8. Em algumas realizações da invenção, a composição é usada para evitar o crescimento microbiano em um meio, em temperaturas mais elevadas e níveis de sulfeto elevados, i.e., pelo menos 50 ° C e 2 ppm de sulfeto, condições que tipicamente estão presentes em poços e reservatórios de petróleo e gás. Nestas realizações, a relação em peso entre o composto de fósforo substituído por hidroximetila e tris(hidroximetil)nitrometano é de 1:1,5 a 1:12, altemativamente, de 1:1,5 a 1:10, altemativamente, de 1:1,5 a 1:9, altemativamente, de 1:1,5 a 1:8, altemativamente, de 1:1,8 a 1:12, altemativamente, de 1:1,8 a 1:10, altemativamente, de 1:1,8 a 1:9, altemativamente, de 1:1,8 a 1:8, altemativamente, de 1:2 a 1:12, altemativamente, de 1:2 a 1:10, altemativamente, de 1:2 a 1:9, altemativamente, de 1:2 a 1:8. Em algumas das realizações da invenção, um meio com uma temperatura mais elevada e com alto teor de sulfeto é um que tem uma temperatura pelo menos de 60 ° C e um nível de sulfeto pelo menos de 4 ppm. Em algumas realizações, a temperatura é pelo menos 65 ° C; altemativamente, pelo menos 70 ° C; altemativamente, pelo menos 75 ° C; e altemativamente, pelo menos 80 ° C. Em algumas realizações, o meio contem pelo menos 5 ppm de sulfeto, altemativamente, pelo menos 6 ppm de sulfeto, altemativamente, pelo menos 7 ppm de sulfeto, altemativamente, pelo menos 8 ppm de sulfeto, altemativamente, pelo menos 9 ppm de sulfeto, altemativamente, pelo menos 10 ppm de sulfeto. Em algumas realizações da invenção, o meio no qual é adicionada a composição antimicrobiana, é anaeróbico. Em algumas realizações da invenção, o meio anaeróbico é um ambiente com alta temperatura e alto teor de sulfeto. Em algumas realizações da invenção, o meio no qual a composição antimicrobiana adicionada, contém bactérias de redução de sulfato. Em algumas realizações da invenção, o ambiente em alta temperatura e alto teor de sulfeto contém bactérias de redução de sulfato. Em algumas realizações da invenção, o meio no qual é adicionada a composição antimicrobiana é um meio aquoso, i.e., composto pelo menos por 60% em água, altemativamente, pelo menos 80% de água. Em algumas realizações da invenção, o meio aquoso é um meio com alta temperatura e alto teor de sulfeto.

Em algumas realizações da invenção, a combinação antimicrobiana desta invenção é útil na injeção de campos de petróleo e gás, fluidos produzidos, fluidos de fratura e fluidos funcionais, poços de petróleo e gás, sistemas de operação, separação, estocagem, e transporte de petróleo e gás, oleodutos e gasodutos de petróleo e gás, tanques de petróleo e gás, e combustíveis. A combinação é especialmente útil em fluidos aquosos adicionados ou produzidos por poços de petróleo e gás. A composição é também útil para o controle de microorganismos em outras matrizes industriais contendo/contaminadas com água, tais como água de processo industrial, água de lastro, água de rejeitos, fluidos de trabalho em metal, látex, tinturas, revestimentos, adesivos, tintas, compostos de fitas de adesão, pigmentos, suspensões com base aquosa, produtos de higiene pessoal e domésticos, tais como detergentes, sistemas de filtração (incluindo sistemas de osmose reversa e de ultrafiltração), vasos sanitários, têxteis, couro e sistema de produção de couro, ou um sistema usado no mesmo.

Tipicamente, a quantidade de combinações de biocidas da invenção atual para o controle do crescimento de microorganismos é de 10 ppm a 5.000 ppm de ingrediente ativo. Em algumas realizações da invenção, os ingredientes ativos da composição estão presentes em uma quantidade pelo menos de 20 ppm, altemativamente, pelo menos 50 ppm, altemativamente, pelo menos 100 ppm, altemativamente, pelo menos 150 ppm, altemativamente, pelo menos 200 ppm. Em algumas realizações, os ingredientes ativos da composição estão presentes em uma quantidade não maior do que 2.000 ppm, altemativamente, não maior do que 1.000 ppm, altemativamente, não maior do que 500 ppm, altemativamente, não maior do que 400 ppm, altemativamente, não maior do que 300 ppm, altemativamente, não maior do que 250 ppm, altemativamente, não maior do que 200 ppm, altemativamente, não maior do que 100 ppm, altemativamente, não maior do que 50 ppm. As concentrações mencionadas acima são em uma composição líquida contendo combinações de biocidas. As concentrações de biocida em um ambiente com alto teor de sulfeto e temperatura elevada, tipicamente, serão maiores do que em outros ambientes. A invenção atual também inclui um método para a redução, ou inibição, ou prevenção do crescimento microbiano nas áreas de uso descritas acima, especialmente nas operações de produção de petróleo ou gás natural, através da incorporação da combinação de biocida reivindicada, nos materiais.

EXEMPLOS

Exemplo 1. Efeito sinergístico do THPS e do Tris Nitro contra a bactéria de redução de sulfato (SRB) Dentro de uma câmara anaeróbica (câmara anaeróbica BACTRON), uma solução de sal estéril (3,1183 g de NaCl, 1,3082 mg de NaHCOs, 47,70 mg de KC1, 72,00 mg de CaCl2, 54,49 mg de MgS04, 172,28 mg de Na2S04, 43,92 mg de Na2C03 em 1 litro de água) foi contaminada com um consórcio anaeróbico isolado de campo de petróleo, principalmente SRB, nas concentrações bacterianas finais de 10 a 10 CFU/ml. As porções desta água contaminada foram tratadas com THPS e Tris Nitro, ou uma combinação de THPS/Tris Nitro, em níveis diferentes de concentração de ativo. Depois das misturas serem incubadas a 40 ° C durante 24h, a eficácia biocídica foi determinada pela concentração mínima de biocida testado para a matança das bactérias nas porções (MBC). A tabela 1 resume a eficácia de cada biocida e suas misturas, e o índice de Sinergia de cada combinação. Tabela 1. Eficácia biocídica do THPS. Tris Nitro. combinação de THPS/Tris r Nitro, e índice de Sinergia. _____________________________________ *! índice de Sinergia = Ca/CA + Cb/CB

Ca: Concentração requerida do biocida A para se atingir um certo nível de matança de bactérias, quando usado em combinação CA: Concentração requerida do biocida A para se atingir um certo nível de matança de bactérias, quando usado sozinho Cb: Concentração requerida do biocida B para se atingir um certo nível de matança de bactérias quando usado em combinação CB: Concentração requerida do biocida B para se atingir um certo nível de matança de bactérias quando usado sozinho *2 valor de P < 0,05 significa que existe uma diferença significativa em entre e o índice de Sinergia médio e 1,00.

Exemplo 2, Avaliação da eficácia biocídica do THPS, Tris Nitro, e a sua combinação, contra bactérias anaeróbicas para um ambiente de alta temperatura e rico em sulfeto.

Dentro de uma câmara anaeróbica (BACTRON IV), soluções de biocidas foram inoculadas com 104 a 105 CFU/mL de um consórcio SRB de campo de petróleo e 10 ppm de íons de sulfeto (adicionado na forma de sulfeto de sódio). As soluções de biocida foram então incubadas a 80 ° C sob condições anaeróbicas durante sete dias. Então, a eficácia biocídica foi avaliada contra o consórcio de SRB no campo. A eficácia biocídica foi determinada pela dosagem requerida de biocida para uma redução de bactérias de 99,999%. Foi então calculado o índice de Sinergia. A tabela 2 resume a eficácia de cada biocida e suas misturas, e o índice de Sinergia* de cada combinação.

Tabela 2. Avaliação da eficácia biocídica de THPS. Tris Nitro, e da combinação THPS/Tris Nitro, para um ambiente em alta temperatura e rico r em sulfeto. e do índice de Sinergia A tabela 2 mostra que a combinação de THPS e Tris Nitro era sinergística para um ambiente em alta temperatura e rico em sulfeto.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Composição antimicrobiana sinergística, caracterizada pelo fato de compreender: (a) um composto de fósforo substituído por hidroximetila escolhido do grupo que consiste de sais de tetraquis(hidroximetil)fosfônio e tri s( h idro x i meti 1 )fos fma; e (b) tris(hidroxitnetil)nitromctano; onde a relação em peso entre o composto de fósforo substituído por hidroximetila e o tris(hidroximetil)nitrometano é de 8:1 a 1:12.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da relação em peso ser de 5:1 a 1:10,

3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato do composto de fósforo substituído por hidroximetila ser o sulfato de tetraquis(hidroximetil)- fosfônio.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato da relação em peso ser de 4:1 a 1:9.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato da relação em peso ser de 3:1 a 1:8.

6. Método para a inibição do crescimento microbíano em um meio em uma temperatura pelo menos de 60 ° C, e um nível de sulfeto de pelo menos de 4 ppm; o dito método sendo caracterizado pelo fato de compreender a adição, no meio, de uma composição anlimicrobiana sinérgica compreendendo: (a) um composto de fósforo substituído por hidroximetila escolhido do grupo que consiste de sais de tetraquis- (hidrox imeti I )fosfônio e tris(hidruximetil)fosfina; e (b) tris(hidroximetil)nitrometano; onde a relação em peso entre o composto de fósforo substituído por hidroximetila e o tris(hidroximetil)nitrometano é de 1:1,5 a 1:12.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato da temperatura no mesmo ser pelo menos de 70 ° C e o nível de sulfeto ser pelo menos de 7 ppm; e no qual a relação em peso é de 1:1,8 a 1:10.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do composto de fósforo substituído por hidroximetila ser o sulfato de tetraquis(hidroximetil)- fosfônio.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do meio ser anaeróbico e conter bactérias de redução de sulfato.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato da referida relação em peso ser de 1:2 a 1:8.