CN117098455A - 杀生物组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开一般地涉及杀生物组合物，其包含异噻唑啉酮杀生物活性化合物与胍增强剂的组合。这些组合物可以证明使用低浓度的杀生物活性化合物可以高度有效地防止能够由微生物污染引起的恶化和腐烂。胍增强剂可以在惰性无机物周围结晶。

Description

杀生物组合物和方法
相关申请
本申请基于2021年3月19日提交的美国临时专利申请序列号63/163279并要求其优先权，该临时专利申请通过引用并入本文。
背景
杀生物剂用于许多领域，以控制有害微生物的生长，并防止微生物污染、微生物粘液沉积物和生物膜引起的恶化和腐烂。本文所用的术语“杀生物剂”旨在包括但不限于杀细菌剂和杀真菌剂和/或除藻剂，并且“杀生物活性”指消除和抑制细菌和真菌和/或藻类的生长。
异噻唑啉酮(Isothiazolones)(4-异噻唑啉-3-酮，本文中可互换使用的术语)是高效的杀生物剂，并作为广谱杀生物剂广泛应用于各个行业。两种最广泛使用的异噻唑啉酮杀生物剂是5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(氯甲基异噻唑啉酮或CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(甲基异噻唑啉酮或MIT)，它们也是经常以3:1的混合物一起使用(CMIT:MIT)。然而，MIT具有过敏性和细胞毒性，这引起了人们对MIT使用的一些担忧。由于近年来这些基于异噻唑啉酮的防腐剂的使用增加，已经报道对MIT和CMIT混合物接触过敏的报告的发生率有所增加。4-异噻唑啉-3-酮衍生物，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)，对细菌、真菌和酵母表现出广泛的抗微生物活性谱，并且还表现出高度的化学和热稳定性。然而，为了可靠和快速的杀生物活性，需要高达五百(500)ppm的数量。N-(正丁基)-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BBIT)是另一种广泛用于聚合物、金属切削油、油漆和涂料中的杀生物剂，用于抗细菌和抗真菌性能，通常需要一点五(1.5)至两(2)ppm的数量以影响对常见细菌或真菌(如黑曲霉)(Aspergillus niger)的足够抵抗力。
为了扩大杀生物组合物的有效性，异噻唑啉酮也已与各种其他杀生物剂组合。例如，包含吡啶硫酮(pyrithione)和2-烷基异噻唑啉-3-酮的杀生物组合物在过去已被广泛使用。吡啶硫酮锌(ZPT)是一种广谱抗细菌剂和抗真菌剂。由于ZPT在水中的溶解度较低(中性pH值下为8ppm)，吡啶硫酮锌适用于户外油漆和提供防霉防藻的其他产品。
对异噻唑啉酮杀生物活性物质使用的监管限制正在增加，未来必须进一步减少此类化合物的使用。类似地，关于通常用于类似应用的吡啶硫酮盐的最近和潜在的法规也将导致可用的基于吡啶硫酮的杀生物组合物减少。因此，找出提供类似或改进的性能但没有已知缺点的杀生物组合物已变得极其重要。
发明内容
一般而言，本公开涉及具有杀生物性质的组合物，其对微生物例如细菌和/或真菌表现出适当的杀生物活性，并且可用于保护技术材料(例如，油漆、涂料或表面)免于由于这些微生物的污染而导致的恶化和腐烂。可以将杀生物组合物掺入各种产品中以防止或减轻产品中的微生物生长。以这种方式，本公开的示例性实施方式可包括杀生物组合物、掺入该杀生物组合物的杀生物产品、以及使用此类杀生物组合物保护材料或材料部分的方法。
例如，本公开的一个示例方面可包括一种杀生物组合物，其包含4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和胍增强剂，所述胍增强剂为1-氰基胍、1-氰基胍的盐、2-氰基胍和2-氰基胍的盐中的一种或多种。结果已经证明，添加此类示例胍增强剂可以产生提高已知杀生物活性化合物的功效的佐剂效应，同时证明单独没有显著的杀生物活性。这一令人惊讶的结果可以允许配制包含较低量的3-异噻唑啉-3-酮杀生物活性剂的杀生物组合物，从而减轻至少一些与此类产品相关的环境问题。
本公开的另一个示例方面可以包括掺入杀生物组合物的产品。对于制造和生产，某些杀生物组合物可以以比有效保护所需的浓度更高的浓度配制。掺入杀生物组合物的示例产品可以包括有效浓度的胍增强剂和/或4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物以提供有效的保护。另外，3-异噻唑啉-3-酮杀生物活性物质的浓度可以降低的浓度存在，使得该产品将表现出有限的环境或其他安全问题。
本公开的另一个示例方面可以包括用于形成具有胍增强剂的杀生物组合物的方法。该方法可包括将惰性无机物和氰基胍，例如1-氰基胍、1-氰基胍的盐、2-氰基胍和2-氰基胍的盐中的一种或多种分散在液体中。氰基胍可以在惰性无机物周围结晶，形成胍增强剂。因此，胍增强剂可以包括在惰性无机物上结晶的氰基胍。
本公开的另一个示例方面可以包括一种配制掺有杀生物组合物的产品的方法。下面更详细地讨论这些以及本公开的其他特征和方面。
附图的简单说明
本公开的完整且可实施的描述在说明书的其余部分中更具体地阐述，包括参考附图，其中：
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的示例杀生物组合物，其可以与产品组合以制备杀生物产品。
在本说明书和附图中重复使用的参考字符旨在表示本发明的相同或相似的特征或要素。
发明的详细说明
本领域普通技术人员应当理解，本公开仅是对示例性实施方式的描述，并不旨在限制本公开的更广泛的方面。
本公开总体上涉及具有杀生物特性的组合物，其表现出适当的针对微生物的杀生物活性并且可用于保护材料免受此类微生物污染引起的恶化和/或腐烂。在一个示例性实施方式中，杀生物组合物可包含至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种胍增强剂。在另一个示例性实施方式中，可以将杀生物组合物掺入载体中以制备杀生物产品。例如，杀生物产品可包括流体载体(例如液体、悬浮液、乳液或其他类似流体)，其可与杀生物组合物混合以掺入有效量的杀生物组合物以制备杀生物产品。在进一步的示例性实施方式中，杀生物组合物和/或杀生物产品可以施加到或以其他方式掺入到材料的区域中，作为一种处理以保护至少该材料的区域免于恶化和/或腐烂。
对于根据本公开的实施方式，示例杀生物组合物可以包括至少一种异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种具有化合物I的结构的胍增强剂，化合物I具有下式：
HR2N-(C＝NHR3)-NR1H
其中，R3为H,CN,C1-C30-烷基,C1-C30-烯基,C1-C30-炔基,C7-C30-烷基芳基,或C6-C12-芳基；R1为H,CN,C1-C30-烷基,C1-C30-烯基,C1-C30-炔基,C7-C30-烷基芳基,或C6-C12-芳基；R2为H,CN,C1-C30-烷基,C1-C30-烯基,C1-C30-炔基,C7-C30-烷基芳基,或C6-C12-芳基；并且其中R3,R1,或R2的至少一个为CN。
如本文所用，对化学式的引用使用根据周期表的标准元素符号(例如，C表示碳，N表示氮等。)此外，除非另有说明，否则对化学式的引用是基于标准键合，使得碳可以构成最多四(4)个键，氮可以构成最多三(3)个键。因此，CN的引用应被理解为指示氰基，其中碳包括与氮的三键并且剩余的碳键可指示氰基与化学结构的连接。
在一些实施方式中，胍增强剂是以下的一种或多种：1-氰基胍、1-氰基胍的盐、2-氰基胍(也称为双氰胺)和2-氰基胍的盐。1-氰基胍和2-氰基胍均为化合物I的衍生物，其中，分别地，R2或R1为CN且R3为H，以及R1和R2为H且R3为CN。应当理解，1-氰基胍和2-氰基胍之间的转化可以通过在水溶液中或暴露于其他供质子溶剂中的互变异构化发生，因此仅包含一种互变异构体的组合物可以随着时间的推移而转化为两者的混合物。进一步，虽然使用1-氰基胍和2-氰基胍进行示例，但根据本公开的示例性实施方式，作为胍增强剂通常可以包括衍生自化合物I的物质的互变异构体形式。化合物I的互变异构体形式包括结构(a)和(b)，其具有下式：
其中，R3为H,CN,C1-C30-烷基,C1-C30-烯基,C1-C30-炔基,C7-C30-烷基芳基,或C6-C12-芳基；R1为H,CN,C1-C30-烷基,C1-C30-烯基,C1-C30-炔基,C7-C30-烷基芳基,或C6-C12-芳基；R2为H,CN,C1-C30-烷基,C1-C30-烯基,C1-C30-炔基,C7-C30-烷基芳基,或C6-C12-芳基；并且其中R3,R1,或R2的至少一个为CN。
一般而言，胍化合物可与质子供体反应形成具有带正电荷的胍鎓阳离子与带负电荷的阴离子配对的盐。因此，在某些杀生物组合物中，胍增强剂可以是化合物I的盐，例如1-氰基胍的盐和/或2-氰基胍的盐。
可以作为1-氰基胍的盐或2-氰基胍的盐包括的阴离子的一些实例可以包括无机阴离子，例如卤离子(例如氯离子、溴离子、氟离子、碘离子等)、硝酸根、硫酸根等。可选地或另外地，阴离子可包括有机阴离子，例如衍生自脂肪酸例如辛酸、癸酸或十二烷酸的乙酸根或羧酸根阴离子。
一般而言，本发明的至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物可以是本领域已知的表现出杀生物活性的任何4-异噻唑啉-3-酮衍生物。例如，至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物可以是1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、N-(正丁基)-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BBIT)、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑啉-3-酮(CMIT)、2-甲基-2H-异噻唑啉-3-酮(MIT)、2-甲基-4,5-三亚甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MTI)、2-辛基-3(2H)-异噻唑啉酮(OIT)、二氯-正辛基-2H-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、N-甲基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(nMBIT)和2,2-二硫代双(N-甲基苯甲酰胺)(DTMB)中的一种或多种。
在某些实施方式中，至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物是1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT),N-(正丁基)-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BBIT),或其混合物。在一些实施方式中，BIT是杀生物组合物中唯一的4-异噻唑啉3-酮杀生物活性化合物。可选地，对于一些实施方式，BBIT是杀生物组合物中唯一的4-异噻唑啉3-酮杀生物活性化合物。除了至少一种4-异噻唑啉3-酮杀生物活性化合物之外，本公开的杀生物组合物还可包含至少一种化合物I的胍增强剂。
本文使用的术语“佐剂”是指这样一种添加剂，当它与活性化合物组合使用时可以影响活性化合物的性能但在本发明的组合物中其本身不表现出任何杀生物活性和/或其本身不表现出显著的杀生物活性的添加剂。虽然不受任何一种特定理论的束缚，但据信本发明的胍增强剂通过帮助溶解这些活性化合物或通过充当所述活性化合物的载体来增加杀生物活性化合物的杀生物效力。因此，可以在本发明的杀生物组合物中使用较低量的异噻唑啉酮(isothiazolone)来实现所需的杀生物活性，使得这些杀生物组合物提供对产品或待保护场所免受有害细菌和真菌的强力保护和保存。
在根据本公开的杀生物组合物中，至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种胍增强剂的相对量可以根据例如杀生物活性化合物的性质和胍增强剂的性质而变化。然而，有利地，胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的重量比不大于约800:1且不小于约1:1，例如不大于约750:1且不小于约1:1、不大于约650:1且不小于约25:1、不大于约580:1且不小于50:1、或不大于约400:1且不小于约100:1。对于一些实施方式，胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的重量比不大于约800:1且不小于约500:1，例如不大于约750:1且不小于约550:1或不大于约700:1且不小于约600:1。
特别地，对于示例杀生物组合物，胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的重量比可以基于每种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的总量、每种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的各自量、或两者来指定。作为一个实例，对于包括两种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物(例如，BIT和BBIT)的实施方式，可以为每一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物指定胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的比率。另外地或可选地，可以针对整个组合物指定胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的比率。例如，根据本公开的杀生物组合物可具有胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的重量比为不大于约800:1且不小于约500:1。示例杀生物组合物可包括4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，其为BIT和BBIT的混合物，并且BIT与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的比率不大于约650:1且不小于约25:1。
如本文所用，胍增强剂与4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的重量比应基于胍增强剂来读取。因此，不大于约800:1用于表示对于每1重量单位的4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，存在不大于800重量单位的胍增强剂。再举一个例子来说明，不小于约1:1用来表示对于每1重量单位的4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，存在不小于1重量单位的胍增强剂。
根据本公开的一个示例性实施方式可包括具有4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性物质为BIT的杀生物组合物，并且胍增强剂与BIT的重量比不大于约800:1且不小于约1：1。在另一个示例性实施方式中，杀生物组合物可包含4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性物质，其为BIT和/或BBIT，并且胍增强剂与BIT、BBIT或两者的重量比不大于约800:1且不小于约1:1。在又一个实施方式中，杀生物组合物可包含4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性物质，其为BIT和/或BBIT，并且胍增强剂与BIT、BBIT或两者的重量比不大于约800:1且不小于约500:1。
在另一个示例性实施方式中，杀生物组合物可包含为1-氰基胍和/或2-氰基胍的胍增强剂和为BIT的4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物。对于杀生物组合物，胍增强剂与BIT的重量比不大于约800:1且不小于约1:1。
作为另一个示例性实施方式，杀生物组合物可包含为1-氰基胍和/或2-氰基胍的胍增强剂和为BBIT的4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物。对于该示例性杀生物组合物，胍增强剂与BBIT的重量比不大于约800:1且不小于约1:1。
在另一个示例性实施方式中，杀生物组合物可包含4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，其为BIT和BBIT的混合物，且胍增强剂为1-氰基胍和/或2-氰基胍。对于该示例性杀生物组合物，1-氰基胍和/或2-氰基胍与BIT的重量比不大于约400:1且不小于约1:1，并且1-氰基胍和/或2-氰基胍与BBIT的重量比不大于约350:1且不小于约1:1。
如本文所用，相对比或重量比是指重量/重量(w/w)比。当本文公开盐(例如胍盐)的w/w比时，其是相对于游离碱(例如胍盐的胍部分)计算的。这意味着在计算相对比时不考虑胍鎓阳离子的抗衡离子的分子量。本文所用的百万份数(ppm)类似地指重量/重量比，即，一(1)ppm表示1×106、或0.000001、或0.0001％/重量。
本发明的杀生物组合物对于细菌和/或真菌特别有效。示例微生物可包括来自以下一组或两组的一种或多种物种。
细菌：产碱菌属如粪产碱菌，不动杆菌属如醋酸钙不动杆菌，芽孢杆菌属如枯草芽孢杆菌，柠檬酸杆菌属如弗氏柠檬酸杆菌，棒状杆菌属如产氨棒杆菌，肠杆菌属如产气肠杆菌属或阴沟肠杆菌，肠球菌属如海拉肠球菌，大肠杆菌属如大肠杆菌，变形杆菌属如豪氏变形杆菌，假单胞菌如铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌或施氏假单胞菌，沙门氏菌属如肠沙门氏菌，葡萄球菌属如金黄色葡萄球菌；
真菌：顶孢霉属如直立顶孢霉(Acremonium strictum),链格孢属(Alternaria)如链孢菌(Alternaria tenuis)或链孢菌(Alternaria alternata),曲霉属如黑曲霉菌(Aspergillus niger)或巴西曲霉(Aspergillus brasiliensis),念珠菌属如白色念珠菌，毛壳属如球毛壳菌(Chaetomium globosum),镰刀菌属如腐皮镰刀菌(Fusarium solani),地霉属如白地霉(Geotrichum candidum),香菇属(Lentinus)如虎皮香菇(Lentinustigrinus),青霉菌属如灰绿青霉(Penicillium glaucum),绳状青霉菌(Penicilliumfuniculosum)或嗜松青霉(Penicillium pinophilum),红酵母属(Rhodotorula)如深红酵母菌(Rhodotorula rubra)或胶红酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa),葡萄穗霉属(Stachybotrys)如黑葡萄穗霉属(Stachybotrys chartarum),木霉属(Trichoderma)如绿色木霉(Trichoderma virens)。
本公开的杀生物组合物可包含另外的杀生物活性化合物。此类另外的杀生物活性化合物的实例为溴硝醇、苄基半缩甲醛、四甲基偶氮二甲酰胺(TMAD)、1，3-双(羟甲基)-5，5-二甲基咪唑烷-2，4-二酮(DMDMH)、三羟甲基硝基甲烷(THNM)、二甲基噁唑烷(DMO)、对-氯-间-甲酚、二羟甲基脲、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、戊二醛、乙二醇半缩甲醛、乙二醇-双半缩甲醛、N-羟甲基脲、双(四羟甲基)硫酸鏻(THPS)、噻菌灵、多菌灵、吡啶硫酮锌、吡啶硫酮钠、吡啶硫酮钾、吡啶硫酮锂、吡啶硫酮铵、吡啶硫酮钙、吡啶硫酮镁、有机胺吡啶硫酮、吡啶硫酮钡、吡啶硫酮锶、吡啶硫酮铜、吡啶硫酮镉、2-苯氧基乙醇、苯氧基丙醇、邻苯基苯酚、苯甲醇、二硫代氨基甲酸钠、氯酚、季铵盐，例如N-烷基-N,N-二甲基-苄基-氯化铵，或三正丁基十四烷基氯化鏻，C8-C16烷基胺，和有机酸例如苯甲酸、无水乙酸、山梨酸、水杨酸。
然而，对于本公开的一些实施方式，杀生物组合物和/或杀生物产品可限于仅包含4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物并且不包含另外的杀生物活性化合物，例如所列出的那些。具体地，本公开的示例杀生物组合物可以在不使用吡啶硫酮或吡啶硫酮盐(例如上面列出的那些)的情况下满足防腐剂功效要求。例如，一些实施方式可包括不含吡啶硫酮或吡啶硫酮盐的杀生物组合物。
此外，在本公开的一些实施方式中，杀生物组合物和/或杀生物产品可限于不包括双胍或聚合双胍，所述双胍或聚合双胍具有共价结合至双胍或聚合双胍中的一个或多个氮的氰基。对于这些化合物，在不归因于某一特定理论的情况下，双胍或聚合物可携带多个正电荷，因此可充当细胞膜的破坏剂。因此，这些化合物可以充当杀生物活性化合物而不是佐剂，并且它们在本公开的某些实施方式中的使用可能受到限制。
在一个示例方面，具有胍增强剂的杀生物组合物和/或杀生物产品除了胍增强剂之外，可以用一种或多种杀生物活性化合物配制，包括至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物。作为实例，杀生物组合物和/或杀生物产品可以通过将惰性无机物分散并将胍增强剂溶解在液体中来制备。例如，可以首先将胍增强剂溶解在液体中，然后可以将惰性无机物分散在液体中。可选地，可以首先将惰性无机物分散在液体中，然后可以将液体中的胍增强剂溶解在液体中。然后胍增强剂可以在惰性无机物周围结晶以形成用于杀生物组合物和/或杀生物产品的胍增强剂。因此，在某些示例方面，胍增强剂可以在惰性无机物周围结晶。
液体可以是溶解胍增强剂的任何适合液体，例如一种或多种具有化合物I结构的胍增强剂。例如，溶剂可以包括水，用于溶解1-氰基胍、1-氰基胍的盐、2-氰基胍和/或2-氰基胍的盐。可以加热液体以帮助溶解胍增强剂。例如，液体可被加热至不低于五十摄氏度(50℃)、不低于六十摄氏度(60℃)、不低于七十摄氏度(70℃)、不低于八十摄氏度(80℃)、不低于九十摄氏度(90℃)或不低于一百摄氏度(100℃)以帮助溶解胍增强剂。加热液体还可以有助于惰性无机物周围的胍增强剂的结晶。例如，在将惰性无机物分散并将胍增强剂和/或一种或多种杀生物活性化合物溶解在加热的液体中之后，随着液体冷却，胍增强剂可以在惰性无机物周围结晶。因此，当胍增强剂在惰性无机物周围结晶时，液体的温度可以降低。
惰性无机物可以是适合分散在液体内的材料。例如，惰性无机物可以是如下中的一种或多种：硅酸盐、白垩、硅藻土、碳酸钙、碳酸镁、白云石、氧化镁、硫酸钙、粘土、钙膨润土、高岭土、中国粘土、滑石、珍珠岩、云母、蛭石、硅粉、蒙脱石、硅镁土、石灰粘土、黄土、石灰石和石灰。通过将惰性无机物分散在液体内，惰性无机物可以有利地提供用于胍增强剂结晶的成核位点。
可以选择性地调整惰性无机物的尺寸，以为胍增强剂提供所需的粒度。例如，可以研磨惰性无机物，使得在胍增强剂在惰性无机物周围结晶之后，胍增强剂的粒度约等于一种或多种杀生物活性化合物的粒度，所述杀生物活性化合物包括至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀菌活性化合物。因此，分散在水分散体中的胍增强剂粒子和一种或多种杀生物活性化合物(包括至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物)的粒子可以是大约相等的。作为另一个实例，可以研磨惰性无机物，使得在胍增强剂在惰性无机物周围结晶之后，胍增强剂的粒度有利于胍增强剂分散在具有胍增强剂的杀生物组合物和/或杀生物产品中。控制惰性无机物的研磨尺寸可以有利地比研磨胍增强剂更精确。
本发明的杀生物组合物具有多种应用并且可以用于任何合适的工业或领域。本发明的杀生物组合物可以是溶液、乳液、悬浮液、粉剂、粉末、泡沫、糊剂、颗粒材料、树脂或微囊化在聚合物材料中的形式。制剂类型取决于特定的预期目的，并且通常应当确保根据本发明的杀生物组合物的精细且均匀的分布。
例如，杀生物组合物可用于油漆和涂料工业、建筑化学领域、聚合物化学领域、矿物油工业、纺织工业或光化学工业等。本发明的杀生物组合物中的杀生物活性化合物所见的杀生物活性的增加程度也使得该杀生物组合物有可能用作消毒剂。该杀生物组合物特别适用于罐内或干燥膜保存，或用于工业生产用水的处理。
更具体地，本发明的杀生物组合物可包含用于分配杀生物组合物的组分的溶剂。溶剂可以起到将组分分布在整个溶剂中的作用，使得任何体积的溶剂将具有包含在杀生物组合物中的每种组分(例如，胍增强剂)具有基本上相等浓度。在一个示例性实施方式中，溶剂可包括水，然而本领域已知的其他溶剂或溶剂混合物可并入杀生物组合物中。
在一些实施方式中，溶剂可能不会明显溶解杀生物组合物的所有组分。对于这些组合物，可以使用表面活性剂或其他相稳定剂来产生分散体。例如，一些示例性实施方式可以包括为水分散体的杀生物组合物。水分散体的特征在于，基于杀生物组合物的重量，水含量不大于百分之九十五(95％)且不小于百分之二十(20％)。因此，本公开的示例性实施方式可以包括杀生物组合物，其是包含胍增强剂和4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的水分散体。
本发明的杀生物组合物可以添加至产品或场所，其中或其上的微生物将被控制。杀生物活性化合物和胍增强剂可以是浓缩物的形式，其包括基本成分，即，至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种化合物I的胍增强剂(“杀生物浓缩物”)，然后可以将其添加到所述产品中。在添加到产品中之前，浓缩物还可以用合适的溶剂或载体稀释或悬浮、溶解或乳化在合适的溶剂或载体中。将杀生物组合物添加到待保护的产品中可用于制备杀生物产品。
因此，本公开还考虑了包含根据本公开的杀生物组合物的杀生物产品。
在杀生物产品中，至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种胍增强剂以杀生物有效量存在。杀生物产品中至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种胍增强剂的量可根据不同因素例如杀生物活性化合物或胍增强剂而变化。
对于杀生物产品的示例性实施方式，杀生物产品可以包括一定量的根据本公开的各种实施方式的杀生物组合物，使得至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物在杀生物产品中存在的浓度不小于约一(1)ppm至不大于约五百(500)ppm，例如不大于约四百(400)ppm、三百(300)ppm、两百(200)ppm、一百五十(150)ppm、一百(100)ppm、五十(50)ppm或二十五(25)ppm。
例如，杀生物产品可包括本公开中提供的杀生物组合物。杀生物组合物可包含至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，其为BIT、BBIT或其混合物。BIT可以以不小于一(1)ppm且不大于一百(100)ppm的量存在于杀生物产品中和/或BBIT可以以不小于约一(1)ppm且不大于约一百三十(130)ppm的量存在于杀生物产品中。例如，BBIT可以以如下的量存在于杀生物产品中：不小于约一(1)ppm且不大于约一百三十(130)ppm，例如不大于九十(90)ppm、八十(80)ppm、七十(70)ppm或六十(60)ppm(例如，约十(10)ppm、约二十(20)ppm、约三十(30)ppm、约四十(40)ppm、约五十(50)ppm等)另外地或可选地，BIT可以以如下的量存在于杀生物产品中：不小于约十(10)ppm且不大于约一百三十(130)ppm，例如不小于约二十(20)ppm和不大于约一百二十(120)ppm，不小于约三十(30)ppm且不大于约一百一十(110)ppm，不小于约四十(40)ppm且不大于约一百(100)ppm，不小于约五十(50)ppm且不大于约一百(100)ppm，不小于约六十(60)ppm且不大于约一百(100)ppm，不小于约七十(70)ppm且不大于约一百(100)ppm，不小于约八十(80)ppm且不大于约一百(100)ppm，或不小于约九十(90)ppm且不大于约一百(100)ppm(例如，约二十五(25)ppm、约四十(40)ppm、约五十(50)ppm、约六十(60)ppm、约七十(70)ppm、约八十(80)ppm、约九十(90)ppm、约一百(100)ppm或约一百一十(110)ppm)。
更具体地，示例性杀生物产品可包括4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，其为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和N-(正丁基)-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮中的一种或两种。BIT可以以不小于二十(20)ppm且不大于六十(60)ppm的量存在于示例性杀生物产品中，BBIT可以以不小于四十(40)ppm且不大于一百(100)ppm的量存在于示例性杀生物产品中，或两者兼而有之。
应当理解，通过将杀生物组合物添加到产品中以制备杀生物产品，通常，杀生物产品中至少一种4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物和至少一种胍增强剂的比例与根据本公开的杀生物组合物中这些组分的比例大致相同。
因此，胍增强剂可以如下的量存在于所述杀生物产品中：不小于约一(1)ppm且不大于约四万(40,000)ppm，例如不大于约三万八千(38,000)ppm、约三万六千(36，000)ppm、约三万四千(34，000)ppm、约三万二千(32，000)ppm、约三万(30,000)ppm、或约二万五千(25,000)ppm(例如，约一万五千(15,000)ppm、约一万六千(16,000)ppm、约一万八千(18,000)ppm、约两万(20,000)ppm、约两万二千(22,000)ppm、约二万四千(24,000)ppm、约二万六千(26,000)ppm、约二万八千(28,000ppm)、约三万(30,000)ppm、约三万二千(32,000)ppm、约三万四千(34,000)ppm、约三万六千(36,000)ppm，约三万七千(37,000)ppm，约三万八千(38,000)ppm、约三万九千(39,000)ppm、约三万九千五百(39,500)ppm、约三万九千六百(39,600)ppm、约三万九千七百(39,700)ppm或约三万九千八百(39,800ppm))。
具体地，示例性杀生物产品可以包括4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物，其为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，并且1,2-苯并异噻唑啉-3-酮在产品中的存在量为不低于每百万分之十(10)份且不高于每百万分之九十(90)份。示例性杀生物产品还可以包括胍增强剂，其为1-氰基胍、2-氰基胍或其混合物，并且胍增强剂在产品中的存在量不小于五百(500)ppm且不大于七千(7,000)ppm。
在一个示例性实施方式中，杀生物产品可以包括并入产品中的杀生物组合物，例如以下产品中的一种或多种：油漆、涂料、密封剂、灰泥、淀粉溶液、水性矿物浆料、分散体、防水填料、有色颜料浆料、无机填料和有色颜料的浆料、建筑化学产品、胶水或粘合剂、聚合物分散体、乳液聚合物、洗涤剂或清洁剂、矿物油或矿物油产品、冷却润滑剂、皮革和/或纺织和/或光化学工业的助剂、化学工业的预产品或中间体、蜡和/或粘土乳液、油墨、洗涤剂和消毒剂。
本发明的杀生物组合物可以在水性溶剂***中表现出改善的杀生物效力。因此，示例性实施方式的一方面可以包括杀生物组合物或杀生物产品的pH。
本发明的杀生物组合物或杀生物产品的pH可以在相当大的范围内变化。优选地，本发明的杀生物组合物以及杀生物产品的pH高于约五(5.0)、约五点五(5.5)、约六(6.0)、约六点五(6.5)、约七(7.0)、约七点五(7.5)、约八(8.0)或约八点五(8.5)。更优选地，pH高于约七(7.0)、约七点五(7.5)、约八(8.0)或约八点五(8.5)。最优选地，pH高于约八点五(8.5)且低于十二(12.0)。在某些实施方式中，杀生物组合物或杀生物产品可包含缓冲剂。合适的缓冲剂的例子是本领域已知的。一般来说，在酸性条件(即pH低于约七(7.0))下观察到本发明的胍增强剂的水解增加(即降低的化学稳定性)。
本公开的另一个示例性实施方式可以包括一种用于抑制场所中细菌和真菌生长的方法，所述场所可能遭受或易受细菌和真菌污染。作为一个实例，该方法可包括将一定量的根据本公开的杀生物组合物掺入该场所内或场所上，所述一定量对于不利地影响细菌和真菌生长是有效的。一般而言，该场所可以是地点或地方、表面、材料、植物或设施。
前面的描述本质上是示例性的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或构造。在不脱离本公开的范围的情况下，可以在本文描述的元素的功能和布置上对所描述的实施方式进行各种改变。
如本文所使用的，术语“大约”、“大约”或“一般”当用于修饰值时，表示该值可以升高或降低10％并且保持在所公开的方面之内，例如在7.5％，例如5％、例如4％、例如3％、例如2％、例如1％、或其间的任何范围或值之内。此外，当用于描述材料中的物质的量时，术语“基本上不含”不限于全部地或完全地不含，并且可以对应于材料中缺乏任何可感知的或可检测的量的所述物质。因此，例如，当材料中物质的含量低于行业认可的用于测量材料中物质含量的仪器或测试的精度时，该材料“基本上不含”该种物质。在某些示例性实施方式中，按材料的重量计，当材料中某种物质的量小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.5％或小于0.1％时，该材料可以是“基本上不含”该物质。
如本申请和权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。另外，术语“包括”意思是“包含”。本公开的方法和组合物，包括其组分，可以包含下述、由下述或基本上由下述组成：本文所述的实施方式的基本要素和限制，以及本文描述的用于营养组合物的任何附加或可任选成分、组分或限制。
除非另有说明，否则说明书或权利要求书中使用的表示成分的量、性质例如分子量、百分比等的所有数字应被理解为由术语“约”修饰。因此，除非另有含蓄或明确说明，所提出的数值参数是近似值，其可能取决于所寻求的所需特性和/或标准测试条件/方法下的检测极限。当直接且明确地将实施方式与所讨论的现有技术区分开时，实施方式编号不是近似值，除非引用词语“约”。
如本文所用，“任选的”或“任选地”是指随后描述的材料、事件或情况可能存在或不存在或发生，并且该描述包括其中材料、事件或情况存在或发生的情形，以及其中材料、事件或情况不存在或不发生的情形。如本文所用，“w/w％”和“wt％”是指以总重量或相对于组合物中的另一组分的重量百分比计。
短语“有效量”是指促进、改善、刺激或鼓动对特定病症或障碍或该病症或障碍的特定症状的反应的化合物的量。
现在参考附图，图1示出了本公开的几个示例方面。如图所示，示例性杀生物组合物10可包括4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物12和胍增强剂14。在一些示例性实施方式中，杀生物组合物10可以与产品20(例如油漆、涂料或载体)组合或以其他方式掺入该产品以制备杀生物产品30。根据本公开的示例性实施方式，杀生物产品30可以包括有效量的4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物12和胍增强剂14。
参考以下实施例可以更好地理解本公开。
实施例
根据本公开内容制备了各种制剂并测试了性能。在一项激发测试(challengetest)中，使用修改后的ASTM D 2574-97“容器中应对微生物攻击的乳液油漆耐受性标准测试方法”(ASTM D2574-97“Standard Test Method for Resistance of Emulsion Paintsin the Container to Attack by Microorganisms”)以更高的接种量和频率评估了双氰胺作为BIT的佐剂的功效。使用由四(4)个细菌群组成的标准联合：铜绿假单胞菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、乙酸钙不动杆菌，以百分之十(10％)、百分之五(5％)或百分之二点五(2.5％)的样本量接种三(3)个不同的样品。每次接种后二十四(24)小时和七十二(72)小时，将每个样品的一部分在胰蛋白酶大豆琼脂上划线。在最后七十二(72)小时的时间点进行稀释板计数。表1提供了该激发的结果。
表1.罐内激发试验以验证双氰胺作为佐剂的功效。
如表1所示，与不含双氰胺或4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物(例如BIT)的空白对照相比，包含单独双氰胺(不与BIT组合)没有表现出显著差异。然而，在实施例激发测试中，双氰胺和BIT的组合显示出对BIT功效的显著增长。使用相同条件进行重复激发测试以确认功效，结果总结于表2中。
表2.重复罐内激发试验以验证双氰胺作为佐剂的功效。
进行了进一步的激发测试以评估双氰胺作为对MIT的佐剂的功效，如表3所示。
表3.罐内激发测试以验证双氰胺作为对MIT的佐剂的功效。
如表3所示，仅含有MIT的样品(例如，不使用胍增强剂如双氰胺)的功效在30ppm或更高(例如，35ppm)时显示出合格结果(用*表示)。然而，使用MIT和双氰胺的组合可以使得在MIT浓度低至20ppm时有效控制微生物。此外，较高浓度的双氰胺似乎可以提高MIT的功效，这表明:取决于双氰胺的浓度，甚至较低浓度的MIT(例如，低于20ppm)可以证明有效微生物控制。
除非另有说明，表1、2和3中提供的实施例数据应理解为指示针对给定数据点观察到的微生物生长程度。具体地，根据观察到的微生物生长的程度，将每个板从0到5c分等级(即0、1、2、3、4、5或5c之一)，其中：“0”等级表示没有生长；“1”等级表示观察到一(1)到五(5)个菌落形成单位(cfu)，即板被非常轻微地污染；“2”等级表示六(6)到十五(15)个cfu，即，板被轻度污染；“3”等级表示十六(16)到三十(30)个cfu，即，板被中度污染；“4”等级表示三十一(31)到四十五(45)个cfu，即，板被重度污染；“5”等级表示大于(45)cfu，即，板被严重地污染；“5c”等级表示汇合生长，即，板被非常严重地污染。因此，例如，表1，激发1对于BIT 50ppm在24小时的值为5，表明观察到超过四十五(45)个cfu。作为说明的另一个示例，表1，激发1对于双氰胺5,000ppm+BIT50ppm在24小时的值为1，表明观察到一(1)到五(5)个cfu。
本领域普通技术人员可以实践对本公开的这些和其他修改和变化，而不背离本发明的精神和范围，其如在所附权利要求中更具体阐述。另外，应当理解，各种实施方式的各方面可以全部或部分互换。此外，本领域普通技术人员将理解，前述内容描述仅作为示例，并不旨在限制在所附权利要求中进一步描述的本发明。

Claims (17)

1.一种形成杀生物组合物的方法，包括：
将惰性无机物分散在液体中；
将胍增强剂溶解在液体中；
使所述胍增强剂在所述惰性无机物周围结晶，
其中所述胍增强剂为1-氰基胍、1-氰基胍的盐、2-氰基胍、2-氰基胍的盐中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体包括水。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述胍增强剂在所述惰性无机物周围结晶之前，将所述液体加热至不低于七十摄氏度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述胍增强剂在所述惰性无机物周围结晶之前，将所述液体加热至不低于八十摄氏度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述胍增强剂在所述惰性无机物周围结晶时，所述液体的温度降低。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述惰性无机物包括如下中的一种或多种：硅酸盐、白垩、硅藻土、碳酸钙、碳酸镁、白云石、氧化镁、硫酸钙、钙膨润土、高岭土、中国粘土、滑石、珍珠岩、云母、蛭石、硅粉、蒙脱石、硅镁土、石灰粘土、黄土、石灰石和石灰。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述惰性无机物分散在所述液体中之前研磨所述惰性无机物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物分散在所述液体中。
9.一种杀生物组合物，包含：
4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物；和
胍增强剂，
其中所述胍增强剂为1-氰基胍、1-氰基胍的盐、2-氰基胍、2-氰基胍的盐中的一种或多种，并且
所述胍增强剂在惰性无机物周围结晶。
10.根据权利要求9所述的杀生物组合物，其中所述4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物是1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和N-(正丁基)-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮中的一种或两种。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的杀生物组合物，其中所述杀生物组合物中所述胍增强剂与所述4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物的重量比为不大于约800:1且不小于约1:1。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的杀生物组合物，其中所述杀生物组合物是水分散体，并且所述水分散体具有水含量按所述杀菌组合物的重量计为不小于20％且不大于95％。
13.一种产品，包含权利要求9至12中任一项所述的杀生物组合物。
14.根据权利要求13所述的产品，其中所述4-异噻唑啉-3-酮杀生物活性化合物以不小于约百万分之一份且不大于约百万分之四百份的量存在。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的产品，其中所述胍增强剂以不小于百万分之一份且不大于百万分之三万二千份的量存在。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的产品，其中所述产品是油漆、涂料、密封剂、灰泥、淀粉溶液、水性矿物浆料、分散体、填缝剂、有色颜料浆料、无机填料和有色颜料的浆料、建筑化学产品、胶水或粘合剂、聚合物分散体、乳液聚合物、洗涤剂或清洁剂、矿物油或矿物油产品、冷却润滑剂、皮革和/或纺织和/或光化学工业的助剂、化学工业的预产品或中间体、蜡、粘土乳液、油墨或消毒剂。
17.根据权利要求16所述的产品，其中所述产品是油漆、涂料、乳液聚合物或水性矿物浆料。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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