ES2214847T3 - Formulaciones solidas de tcmtb. - Google Patents

Abstract

Una formulación sólida de TCMTB para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo, la formulación que comprende TCMTB absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua, en la que el TCMTB está presente en una cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo y la matriz salina portadora se selecciona a partir de un acetato de sodio, bicarbonato de sodio, borato de sodio, bromuro de sodio, carbonato de sodio, cloruro de sodio, citrato de sodio, fluoruro de sodio, gluconato de sodio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, lactato de calcio, sulfato de potasio, fosfato tripotásico, cloruro de potasio, bromuro de potasio, fluoruro de potasio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de litio y mezclas de éstos.

Description

Formulaciones sólidas de TCMTB.

Ámbito de la invención

La presente invención se refiere a la formulación sólida del 2-(tiocianometiltio)-benzotiazol (TCMTB) para controlar el crecimiento de microorganismos. Más concretamente, la invención se refiere a una formulación sólida de TCMTB en la que el TCMTB es absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua. Una formulación sólida de TCMTB de la invención resulta particularmente útil para tratar una gran variedad de sistemas que experimentan un crecimiento biológico no deseado, en concreto un crecimiento microbiológico.

Antecedentes de la invención

Una gran variedad de industrias están expuestas a problemas vinculados al crecimiento de microorganismos, entre ellos la industria del cuero, de la madera, la industria, agrícola y de revestimientos de superficie. En particular, la bioincrustación o incrustación biológica representa molesta o problemática en un gran número de sistemas industriales acuosos. La bioincrustación, tanto microbiológica como macro-biológica, está provocada por la acumulación de microorganismos, macroorganismos, sustancias extra-celulares y suciedad y residuos. Entre estos organismos se incluyen microorganismos como bacterias, hongos, levaduras, algas, diatomeas, protozoos y macroorganismos como macroalgas, percebes y pequeños moluscos como almejas asiáticas o mejillones cebra.

Otro fenómeno rechazable de bioincrustación que se produce en los sistemas acuosos, especialmente en fluidos acuosos de procesos industriales, es la formación de limo. La formación de limo puede tener lugar en sistemas de agua dulce, salobre o salada. El limo consiste en depósitos apelmazados de microorganismos, fibras y desechos. Puede ser fibroso, pastoso, gomoso, con aspecto de tapioca o duro, y puede desprender un característico olor desagradable que es diferente del que tiene el sistema acuoso donde se forma. Los microorganismos involucrados en su formación son principalmente diferentes especies de bacterias formadoras y no formadoras de esporas, concretamente formas encapsuladas de bacterias que segregan sustancias gelatinosas que envuelven o recubren las células. Los microorganismos del limo también incluyen bacterias filamentosas, hongos filamentosos tipo moho, levadura, y organismos similares a la levadura.

La incrustación biológica, que a menudo degrada un sistema acuoso puede manifestarse en una diversidad de problemas, tales como pérdida de viscosidad, formación de gas, olores desagradables, pH reducido, cambio de color, y gelificación. Asimismo, la incrustación biológica de sistemas acuosos puede dar lugar a la contaminación de los sistemas relacionados que funcionan con agua, que pueden incluir torres de refrigeración, bombas, intercambiadores térmicos y conductos, sistemas de calefacción, sistemas de lavado, y otros sistemas similares.

La incrustación biológica puede tener un impacto económico directo y negativo cuando se produce en aguas de procesos industriales como las aguas de refrigeración, fluidos de trabajo del metal u otros sistemas de recirculación de agua como los que se utilizan en las industrias de fabricación de papel y textil. Si no se controla, la incrustación biológica en las aguas de procesos industriales puede dificultar las operaciones del proceso reduciendo su eficiencia, malgastando energía, obstruyendo el sistema de tratamiento de aguas, e incluso degradar la calidad del producto.

Por ejemplo, los sistemas de refrigeración de agua utilizados en las centrales eléctricas, refinerías, fábricas de productos químicos, sistemas de aire acondicionado y otras operaciones industriales con frecuencia deben afrontar problemas de incrustación biológica. A menudo, los organismos arrastrados por el aire desde las torres de refrigeración así como los organismos transportados por el agua desde la fuente de agua del sistema suelen contaminar estos sistemas acuosos. El agua de estos sistemas suele proporcionar un excelente medio de crecimiento para estos organismos. Los organismos aeróbicos y heliotrópicos se desarrollan en las torres; otros organismos crecen en áreas como el sumidero de la torre, los conductos, intercambiadores térmicos, etc. y los colonizan. Si no se controlan, la incrustación biológica resultante puede obstruir las torres, bloquear los conductos, y revestir las superficies de transmisión térmica con capas de limo y otras acumulaciones biológicas. Esto impedirá que funcionen correctamente, reducirá la eficacia de la refrigeración y, tal vez lo más importante, incrementará el coste de todo el proceso.

Entre los procesos industriales expuestos a la incrustación biológica también se incluye la fabricación de papel, pasta, cartón, etc. y la fabricación de tejidos, particularmente los fieltros abatanados. Generalmente, estos procesos reciclan abundantes cantidades de agua en condiciones que favorecen el crecimiento de organismos de incrustación biológica.

Las máquinas de papel, por ejemplo, tratan volúmenes de agua muy elevados al reciclar sistemas denominados "sistemas de agua blanca". Habitualmente, la composición de fabricación de una máquina de papel contiene sólo un 0,5% de sólidos de fabricación de papel fibrosos y no fibrosos, lo que significa que por cada tonelada de papel circulan casi 200 toneladas de agua a través de la caja de entrada. La mayor parte de esta agua vuelve a circular en el sistema de agua blanca, que proporciona un excelente medio de crecimiento para los microorganismos de incrustación biológica. Este crecimiento no sólo puede obstaculizar los flujos de agua y pasta en suspensión, sino que cuando está liberado puede generar manchas, agujeros y olores desagradables en el papel además de roturas de la banda; problemas costosos en las operaciones de las máquinas de papel.

El agua de saneamiento, como el agua de procesos industriales, también está expuesta a la incrustación biológica y a sus problemas derivados. Las aguas de saneamiento incluyen el agua del lavabo, de cisternas, agua séptica, y aguas de depuración de aguas residuales. Debido a la naturaleza de los residuos que contiene el agua de saneamiento, estos sistemas de agua están especialmente expuestos a la incrustación biológica.

Las formulaciones líquidas, que contienen el 2-(tiocianometiltio) -benzotiazol (TCMTB) son conocidas en la materia y se han utilizado con frecuencia para controlar o prevenir la incrustación biológica en los sistemas acuosos, además de la formación de limo y películas biológicas. Los concentrados de TCMTB emulsificable ofrecen la ventaja de ser fácilmente aplicables pero presentan inconvenientes como una fuerte irritación de la piel, congelación en temperaturas bajas, hedor y precipitación del ingrediente activo. Asimismo, a medida que aumenta la preocupación acerca de la protección medioambiental, se está intentando reducir la concentración de compuestos orgánicos volátiles (VOC) de biocidas utilizados en el tratamiento de sistemas de aguas industriales.

Las formulaciones sólidas ofrecen muchas ventajas en comparación con las formulaciones líquidas. Una de estas formulaciones se describe en la patente estadounidense n° 5,413,795, que se incorpora al presente documento a título de referencia. En la patente estadounidense n° 5,413,795, se realizó una formulación sólida de TCMTB con el TCMTB absorbido en un vehículo salado sólido insoluble en agua.

Las formas sólidas bien formuladas proporcionan una mayor estabilidad y reducen la exposición a las sustancias químicas, disolventes o vapores. En un sólido es posible combinar de manera efectiva diferentes ingredientes; tal combinación en un líquido puede provocar reacciones no deseadas y una potencial pérdida de actividad. Si se utiliza una forma sólida, habitualmente una fórmula química se podrá empaquetar y enviar de manera más concentrada que con las formulaciones líquidas. Las formas sólidas también contribuyen a reducir o eliminar el problema del derrame de líquidos o la rotura de recipientes durante su transporte o manipulación.

Asimismo, en el momento de la utilización, las formas sólidas pueden ofrecen ventajas adicionales en comparación con las formulaciones líquidas. Las formas sólidas permiten una dosificación por unidad y un sistema de suministro uniforme que ayuda a controlar las cantidades utilizadas. Las formas sólidas de las sustancias químicas del tratamiento de agua también pueden formularse para proporcionar una liberación constante o prolongada de las sustancias químicas en el sistema acuoso.

Resumen de la invención

La invención responde a los problemas derivados del uso de formulaciones microbicidas líquidas al proporcionar una formulación TCMTB sólida que minimiza el contacto con el usuario y se empaqueta más fácilmente. La formulación sólida de TCMTB de la invención contiene TCMTB absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua, con una cantidad de TCMTB efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo, preferiblemente en un sistema acuoso. También pueden incorporarse otros microbicidas y aditivos a la formulación de TCMTB sólida de la invención. En una realización preferida, la formulación contendrá TCMTB y uno o más microbicidas (por ejemplo, bistiocianato de metileno (MTC)) y una matriz salina portadora soluble en agua. El TCMTB se absorberá en la matriz. El TCMTB y otros microbicidas están presentes en un cierto número de antimicrobianos combinados efectivos para el control de al menos un microorganismo.

Las formulaciones sólidas de la invención pueden realizarse mezclando el TCMTB con una matriz salina portadora soluble en agua para formar un polvo. Cuando el TCMTB y la matriz salina portadora se mezclan, el TCMTB puede estar en forma líquida, mientras que la matriz salina portadora suele ser un sólido. Si es necesario, el polvo se puede granular, para reducir sus partículas al tamaño deseado. Si se desean obtener pastillas, la formulación en polvo del TCMTB también puede prepararse en forma de pastilla.

Las formulaciones sólidas de la invención pueden utilizarse en una gran variedad de aplicaciones biocidas. En consecuencia, la invención también estará vinculada a un método para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sistema líquido, preferiblemente acuoso. En concreto, el método controla el crecimiento de al menos un microorganismo en un sistema acuoso al tratar el sistema con una formulación sólida de TCMTB compuesta por TCMTB absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua en una cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo.

En otra realización, la invención se vincula a un método de control del crecimiento de al menos un microorganismo sobre un sustrato susceptible al crecimiento de éste. El método de tratamiento de un sustrato para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo implica poner en contacto un sistema de líquido con una formulación compuesta por TCMTB absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua para formar una formulación líquida de TCMTB en una cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo, y posteriormente tratar el sustrato con la formulación líquida del TCMTB.

Breve descripción de los gráficos

La fig.1 es un diagrama de los resultados obtenidos en el ejemplo 1.

1

Descripción detallada de la invención

Una realización de la invención se refiere a una formulación sólida de TCMTB útil para controlar el crecimiento de microorganismos. La formulación está formada por TCMTB absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua. La formulación contiene una cantidad efectiva de TCMTB para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo. Las formulaciones sólidas de TCMTB de la invención resultan particularmente útiles para controlar el crecimiento de microorganismos en un sistema acuoso, además de reducir o eliminar los problemas asociados con el crecimiento microbiológico, en concreto los descritos con anterioridad. Más adelante se discuten ejemplos de varios sistemas acuosos. Un "sistema acuoso" puede contener otros líquidos o componentes además de agua. Una formulación sólida de TCMTB de la invención puede estar en forma de polvo o de pastilla. Una pastilla puede prepararse adoptando su forma o comprimiendo el polvo. Gracias a su rápida capacidad de dispersión en un sistema acuoso y su preparación menos costosa, se suelen preferir las formulaciones en polvo.

Para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo, la formulación sólida está compuesta por una cantidad de TCMTB microbicidamente efectiva, preferiblemente una cantidad comprendida entre el 1% y el 40%, es más preferible que oscile entre el 5% y el 30% por peso y lo más preferible es que sea del 5% al 20% por peso. La formulación puede contener desde un 40% hasta un 99,9% por peso de la matriz salina portadora basado en el peso total de la formulación. Preferentemente, la cantidad de matriz salina portadora oscila entre el 60% y el 90%, es más preferible que esté entre el 70% y el 95% por peso y de manera ideal, oscila entre el 80% y el 95%.

De acuerdo con la presente invención, el control del crecimiento de un microorganismo sobre un sustrato o en un sistema acuoso significa controlar el sustrato o sistema concreto hasta, a o por debajo de un nivel deseado y por un período de tiempo especificado. Éste puede variar desde una prevención o inhibición completa del crecimiento microbiológico hasta el control a un cierto nivel y por un tiempo concreto. La formulación sólida de TCMTB aquí descrita puede reducir en muchos casos el recuento microbiológico hasta límites imperceptibles y mantener el recuento hasta ese nivel durante un período de tiempo determinado. En consecuencia, las formulaciones sólidas de TCMTB de la invención puede utilizarse para preservar un sustrato o sistema.

El TCMTB

Las propiedades microbicidas del 2-(tiocianometiltio)-benzotiazol (TCMTB) son bien conocidas. El TCMTB se ha utilizado para controlar microorganismos industriales durante más de 20 años. Se sabe que el TCMTB es útil para controlar bacterias y hongos en varios sistemas acuosos. La preparación y el uso del 2-(tiocianometiltio)-benzotiazol (TCMTB) como microbicida y conservante se describe en las patentes estadounidenses n° 3,520,976, 4,293,559, 4,866,081, 4,595,691, 4,944,892, 4,893,373 y 4,479,961, que contienen ejemplos de sus propiedades microbicidas. Las revelaciones de estas patentes se incorporan al presente documento a título de referencia.

El TCMTB es un compuesto sensible al pH, y puede descomponerse en un pH superior a 8.0. Por lo tanto, es preferible utilizar una formulación sólida de TCMTB en un sistema de tratamiento de agua con un pH de 8.0 o inferior, preferiblemente un pH de 7.0 o inferior. Asimismo, el TCMTB es relativamente insoluble en agua (la solubilidad en agua es aproximadamente de 0,033 g/1) y tiene una densidad de 1,38 g/ml. El TCMTB es un sólido en forma pura a temperatura ambiente y en forma líquida cuando se mezcla con una cantidad adecuada de disolvente. En el agua, el TCMTB adquiere con rapidez una forma globular oleaginosa incluso cuando está emulsionado.

El TCMTB es un compuesto sensible al calor, y a temperatura ambiente, el TCMTB puro forma un sólido. Debido a su relativa insolubilidad en agua, el TCMTB se ha formulado principalmente como un concentrado emulsionable o como un producto de base acuosa. El TCMTB está disponible en el mercado; por ejemplo, las formulaciones de TCMTB las comercializan los Laboratorios Buckman, Inc., Memphis, TN, con las marcas comerciales BUSAN® 30 WB, BUSAN® 1030 y BUSAN® 1118. En una realización preferida, el TCMTB-80 se utiliza en las formulaciones sólidas de TCMTB de la invención. El TCMTB-80 es un líquido viscoso a temperatura ambiente y si está almacenado, puede cristalizar a temperatura ambiente. El uso de TCMTB-80 contribuye a reducir la cantidad de disolvente utilizado para formular la formulación sólida de TCMTB. Sin embargo, al formular una formulación sólida de TCMTB con TCMTB-80 a baja temperatura puede ser necesario calentar el TCMTB-80 para reducir su viscosidad.

Asimismo, el TCMTB-60 también puede utilizarse en la invención. El TCMTB-60 es TCMTB-80 diluido con éter metílico de dipropilenglicol. Tanto el TCMTB-80 como el TCMTB-60 se pueden adquirir en los Laboratorios Buckman, Inc., Memphis, TN.

Matriz salina portadora

El material de la matriz salina portadora soluble en agua puede ser un único material salado o una mezcla de dos o más sales, aislado o combinado con otros materiales de la matriz, que se detallan en una lista más adelante. Cuando la matriz portadora contiene una mezcla de sales solubles en agua, es preferible que éstas estén presentes en cantidades iguales; por ejemplo, una mezcla de dos sales en una relación de 1:1. Generalmente, la matriz salina portadora debería estar en forma granular o de polvo. El tamaño de las partículas de polvo o los gránulos de la matriz portadora puede variar según la formulación concreta y su utilización específica.

Como se describe anteriormente, una formulación sólida de TCMTB de la invención contiene una matriz salina portadora soluble en agua. Cuando se utiliza una formulación sólida de la invención para tratar un sistema acuoso, la matriz salina portadora se disuelve en gran parte, si no totalmente, en el sistema acuoso dejando apenas residuos sólidos, o ninguno. Particularmente, ésta es una ventaja en comparación al uso de vehículos insolubles en agua que podrían dejar residuos y/o dañar el material o el sistema acuoso tratado. Se pueden utilizar diferentes matrices saladas en diferentes sistemas para conseguir una disolución máxima en un sistema acuoso concreto. Preferiblemente, la matriz salina portadora es una sal orgánica o inorgánica soluble en agua o una mezcla de estas sales.

Las sales utilizadas en la presente invención son: acetato de sodio, bicarbonato de sodio, borato de sodio, bromuro de sodio, carbonato de sodio, cloruro de sodio, citrato de sodio, fluoruro de sodio, gluconato de sodio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, lactato de calcio, sulfato de potasio, fosfato tripotásico, cloruro de potasio, bromuro de potasio, fluoruro de potasio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio y cloruro de litio. Las sales preferidas son las inorgánicas, especialmente los sulfatos y cloruros metálicos. Unas sales especialmente preferidas por su bajo coste son el sulfato de sodio y el cloruro de sodio. El cloruro de sodio utilizado en la invención puede ser puro en gran medida o en forma de sal de roca, sal marina o de dendrita.

Emulgentes

Se puede agregar un emulgente a una formulación sólida de TCMTB para incrementar aún más la dispersabilidad del TCMTB en un sistema acuoso. El TCMTB es un compuesto relativamente insoluble en agua; muestra una solubilidad en este medio de unos 0,033 g/l. Habitualmente, un emulgente puede estar presente en las formulaciones sólidas de TCMTB en cantidades de hasta un 20 por ciento por peso de la formulación sólida, es preferible que hasta un 10 por ciento por peso de la formulación, es más preferible que hasta un 5 por ciento del peso de la formulación, y de manera ideal, hasta un 2 por ciento del peso de la formulación. Algunos de los emulgentes adecuados para las formulaciones sólidas de TCMTB son los surfactantes aniónicos, no iónicos, anfotéricos, dipolares y mezclas derivadas de éstos.

Entre los surfactantes aniónicos adecuados para las formulaciones sólidas de TCMTB se incluyen, de manera no exhaustiva, sulfonatos de alquil benceno, sulfatos de alquilo, sulfonatos de alquiléter, sulfonatos de alquilfenol, fosfatos de alquilo y carboxilatos polietoxilados de alquilo. En el mercado se comercializan otros productos que también pueden funcionar, incluyendo, de manera no exhaustiva, los sulfonatos de alquilnaftaleno, alquilsulfosuccinato, sal de sodio de ácidos sulfónicos de alquilnaftaleno, formaldehídos de ácido sulfónico de naftaleno de sodio, sodio modificado o lignosulfonato de amonio, sulfoéster graso, sulfamida graso, polvo Witconate LX (Witco Corporation, Greenwich, CT) y Rhodacal DS-10 (de Rhone-Poulenc, Cranbury, NJ). Sin embargo, debe evitarse el uso de surfactantes aniónicos que reaccionan y degradan el TCMTB, como los surfactantes aniónicos pequeños con cadenas alquilo. Habitualmente, el grupo alquilo en el surfactante aniónico contiene entre 8 y 22 átomos de carbono. Preferiblemente, el surfactante aniónico es un sulfato de alquilo C_{12}-C_{10}, un sulfato de alquiléter C_{12}-C_{10} y/o un sulfonato de alquil benceno lineal C_{9}-C_{20} con sales de sodio. Más preferiblemente, el surfactante aniónico es un sulfonato de alquil benceno lineal C_{9}-C_{15} y de manera ideal, el surfactante aniónico es una sal de calcio o sodio de sulfonato de dodecilbenceno que se comercializa con los nombres Casul 70 HF y Stepwet DF 90, un producto de la empresa Stepan, de Northfield, IL.

Los surfactantes de detergentes no fónicos adecuados se revelan en el n° de patente estadounidense 3,929,678, de Laughlin et al., que se incorpora al presente documento a título de referencia. Los surfactantes no iónicos adecuados incluyen alcoholes alcoxilados como fenoles alcoxilados, productos de condensación de óxido de etileno con una base hidrófoba formada por la condensación de óxido de propileno con glicol de propileno que pueden terminar en un grupo alquilo, los productos de condensación de óxido de etileno con el producto resultante de la reacción del óxido de propileno y etilendiamino y los no iónicos semipolares, como óxidos de amina, aminas de ácidos grasos, polihidroxiamidas y alquil polisacáridos incluyendo alquil poliglicosidas. El surfactante preferible es un copolímero de bloque formado de óxido de etileno y óxido de propileno y opcionalmente limitado por un grupo alquilo en uno o ambos extremos. El surfactante no iónico más preferible es un copolímero de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno combinado con butanol, que se comercializa con el nombre Tergitol XD.

Entre los surfactantes dipolares se incluyen los que pueden describirse de manera general como derivados de compuestos de sulfonio, fosfonio y amonio cuaternarios alifáticos, en los que los radicales alifáticos pueden formar una cadena lineal o ramificada, uno de los substituyentes alifáticos contiene entre 8 y 18 átomos de carbono y otro contiene un grupo aniónico solubilizante en agua, por ejemplo, carboxilo, sulfonato, sulfato, fosfato o fosforato.

Algunos de surfactantes anfotéricos que pueden utilizarse en las formulaciones de la presente invención son los que pueden describirse de manera general como derivados de aminas alifáticas secundarias y terciarias en las que el radical alifático puede formar una cadena lineal o ramificada y en la que uno de los substituyentes alifáticos contiene entre 8 y 18 átomos de carbono y otro contiene un grupo aniónico solubilizante en agua, por ejemplo carboxilo, sulfonato, fosfato o fosfonato.

Podrá encontrar más ejemplos en los volúmenes I y II de la obra "Surface Active Agents and Detergents" ("Agentes tensioactivos y detergentes") de Schwartz, Perry y Berch, que se incorpora al presente documento a título de referencia. Asimismo, un gran número de emulgentes adicionales no jabonosos se describen en el Anual de 1996 "DETERGENTS AND EMULSIFIERS" ("Detergentes y emulgentes"), de McCutcheon, publicado por Allured Publishing Corporation, que se incorpora al presente documento a título de referencia. Asimismo, también se revelan de modo general una variedad de surfactantes en la columna 23, línea 58 a lo largo de la columna 29 y en la línea 23 de la patente estadounidense n° 3,929,678, publicada el 30 de diciembre de 1975 en Laughlin et al. y en la patente estadounidense n°5,614,484, Panandiker, que se incorpora al presente documento a título de referencia.

En una realización preferible de la invención, el emulgente es una mezcla de un copolímero de óxido de propileno o etileno y un sulfonato de dodecilbenceno.

Adyuvantes biocidas

Las pastillas de la invención pueden contener otros adyuvantes biocidas utilizados comúnmente en el tratamiento del agua. Entre tales adyuvantes se incluyen, por ejemplo, germicidas, fungicidas, esterilizadores y agentes oxidantes o que liberan halógeno, así como clarificadores de agua. Estos adyuvantes biocidas pueden estar presentes desde un 0 a un 50 por ciento por peso de la pastilla. Preferiblemente, están presentes de un 5 a un 40 por ciento, y lo más preferible es que estén presentes de un 10 a un 30 por ciento. Los adyuvantes biocidas utilizados en la formulación sólida de TCMTB no deberían provocar interacciones no deseadas con el TCMTB u otros componentes en la formulación sólida de TCMTB.

Los germicidas adecuados incluyen, por ejemplo, agentes que liberan formaldehídos como la 1,3,5,7-tetra-aza-adamantina hexametilentetramina, fenoles clorados, 1,3,5-tris(etil)hexahidro-s-triazina, hexahidro-1,3,5-tris(2-
hidroxietil)-s-triazina, 1,3 -(dihidroximetil) -5,5-dimetilhidantoína, N-metilcloroacetamida y similares.

La hexahidro-1,3,5-tris-(2-hidroxietil)-s-triazina la comercializan los Laboratorios Buckman de Memphis, TN como el producto BUSAN® 1060, una formulación sólida activa al 78,5 por ciento.

Entre los agentes oxidantes y/o que liberan halógeno que pueden utilizarse en relación con la presente invención se incluyen, por ejemplo, derivados del ácido cianúrico N-clorado como el dicloroisocianurato, N-clorosuccinimida, cloramina T diclorosuccinimida, bromoclorodimetilhidantoína y 1,3-dicloro 5,5-dimetilhidantoína.

Otros adyuvantes biocidas incluyen el n-hidroximetil-N-metil tiocarbamato de potasio, un ingrediente 30% activo en el producto BUSAN® 52, un ingrediente 30% activo, y el producto MECT 5, una mezcla de 2,5 por peso y un 2,5 por ciento por peso de TCMTB. Todos estos productos los comercializa en los Laboratorios Buckman, de Memphis TN. El diacetato de clorexidina, otro adyuvante biocida, es el 1,1-hexametilenebis-[5-(4-cloro-2-fenil)biguanida)diacetato comercializado por Lonza Chemical Co., Fairlawn, NJ. El producto biocida BTC 2125MP40 también puede utilizarse. El producto BTC 2125MP40 contiene un 40 por ciento de una mezcla de alquildimetilbenzoamonio cloruro y está comercializado por Stepan Chemicals, Northfield, IL. Otro adyuvante biocida adecuado es el BTC 1100R, que tiene una solubilidad en agua fría de hasta 1500 ppm, y se puede adquirir en Onyx Chemical Co. Sin embargo, cuando se utilizan adyuvantes biocidas adicionales, éstos deben seleccionarse de manera que no degraden el TCMTB por debajo de su nivel biocida deseado.

En una realización preferida, el MTC (metilenbistiocianato, también conocido como MTB), que actúa como un agente antibacteriano, se añade a una formulación sólida de TCMTB. La adición del TCMTB complementa las propiedades antifúngicas del TCMTB y confiere propiedades adicionales de tratamiento antimicrobiano a una formulación sólida de TCMTB. El MTC tiene un punto de fusión de 105°C, y una densidad de 2,0 g/ml. A temperatura ambiente es un sólido cristalino amarillo con un olor característico, y se considera inestable a temperaturas superiores a 100°C. La solubilidad del MTC en agua es de 5,0 g/l, lo que permite añadirlo a la formulación sólida de TCMTB sin utilizar disolventes y emulgentes adicionales.

Otros aditivos

Una formulación sólida de TCMTB de la invención también puede contener aditivos conocidos en la materia por mejorar la propia formulación sólida, su manipulación o utilización en el sistema acuoso. Por ejemplo, también pueden utilizarse aditivos como agentes humectantes, dispersantes, antiapelmazantes y antiespumantes. Podemos encontrar ejemplos de estos aditivos en la publicación de McCutcheon "Emulsifiers & Detergents, Functional Materials" ("Emulgentes y detergentes, materiales funcionales"), que se incorpora al presente documento a título de referencia. Habitualmente, los aditivos pueden estar presente en las formulaciones sólidas de TCMTB en cantidades de hasta un 30 por ciento por peso de la formulación sólida. Algunos de estos aditivos convencionales se mencionan con más detalle en apartados posteriores.

Una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención puede contener ácidos orgánicos sólidos o sales de éstos, como ácido benzoico, glucónico o sórbico, incorporados en la matriz salina portadora. El uso de tales ácidos orgánicos o sus sales permite a la matriz salina portadora tener actividad beneficiosa por sí misma, incluyendo la actividad biológica, en el sistema acuoso. Por ejemplo, el ácido glucónico, o sus sales, pueden utilizarse en una matriz portadora.

Los clarificadores de agua convencionales también pueden incluirse en una formulación sólida de TCMTB de la invención. Los clarificadores incluyen, por ejemplo, poliDMDAC (polidimetil dialil cloruro), sulfato de aluminio y el producto CHITOSAN.

Un agente antiapelmazante puede estar presente en una formulación sólida de TCMTB de la invención. Los agentes antiapelmazantes pueden actuar como aglutinantes, desecantes o absorbentes. Estos agentes deben ser ligeramente hidroscópicos o no hidroscópicos en estado natural y pueden regular la absorción de humedad de la formulación sólida de TCMTB. Es preferible que los agentes antiapelmazantes estén en forma granular o en polvo. Estos agentes pueden presentarse en cantidades de hasta un 30 por ciento por peso, preferiblemente de 1 a 25 por ciento por peso. Lo ideal es que sea de un 5 a un 15 por ciento. Al seleccionar un agente antiapelmazante para que también actúe como absorbente, éste debería ser preferiblemente soluble en agua y no potenciar el crecimiento de hongos ni bacterias. Asimismo, cuando se utilice por sus propiedades absorbentes, el agente debería tener la capacidad de convertir abundantes cantidades de TCMTB líquido en polvo seco y no formar una masa húmeda.

Los agentes antiapelmazantes adecuados se describen en la obra Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2ªed., A. Wade y P.Waller, Eds., (Amer.Pharm.Assoc., 1994), que se incorpora al presente documento a título de referencia. Las mezclas de agentes antiapelmazantes también pueden utilizarse. Algunos ejemplos de agentes antiapelmazantes adecuados incluyen, de manera no exhaustiva, aluminosilicato (zeolitas), trisilicato de magnesio, óxido de magnesio, carbonato de magnesio, silicato de magnesio (por ejemplo, metasilicato de magnesio, ortosilicato de magnesio), carbonato de calcio, silicato de calcio (por ejemplo, CaSiO_{3}, CaSiO_{4}, CaSiO_{5}), fosfato de calcio (por ejemplo, fosfato de calcio dibásico y tribásico), sulfato de calcio, talco, sílice pirogénica, óxido de zinc, dióxido de titanio, atapulgitas, carbono activado, dióxido de silicio, lactosa, celulosa microcristalina, oxazolidinona y almidón.

Un dióxido de silicio adecuado es Hi-Sil 233, que es un polvo de sílice (dióxido de silicio) amorfo y blanco con un diámetro medio de 0,019 micrones y que comercializan las industrias PPG Inc. El pH de un 5% de solución Hi-Sil 233 en agua oscila entre 6,5 y 7,3. También pueden utilizarse en esta aplicación una cantidad similar de otros productos de sílice comercializados, como Sipernat 22, 22S.

Los agentes antiapelmazantes de aluminosilicato incluyen, por ejemplo, compuestos que tienen la fórmula Na_{2} [(AlO_{2})_{z}(SiO_{2})]_{x} xH_{2}O, en la que z, e, y son íntegros de al menos 6, la relación molar de z, a, y es el intervalo de 1,0 hasta aproximadamente 0,5, y x es un íntegro desde 15 hasta 264 aprox. En el mercado se pueden adquirir materiales de intercambio de iones de aluminosilicatos útiles. Estos aluminosilicatos pueden tener una estructura cristalina o amorfa y pueden ser naturales o derivados sintéticamente. Consulte, por ejemplo, la patente estadounidense n°3,985,669, incluida en el presente documento a título de referencia. Los agentes antiapelmazantes preferidos incluyen las Ceolitas A, P (B), X, 23A y 7. En una realización especialmente preferida, el aluminosilicato antiapelmazante es Zeolex 7, un producto de J.M.Huber Corporation. Zeolex 7 tiene una absorción de aceite de 115 cc/100g, un pH al 20% de 7.0 y un tamaño de partículas de 6 micrones. Se determinó que Zeolex 7 es un mejor absorbente que Celite 110 (tierra de diatomeas calcinada de Manville, Denver, Colorado), que tiene una absorción de aceite superior de 130.

Una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención también puede contener un agente colorante o tinte, como es sabido en la materia. Las formulaciones que tienen diferentes colores pueden utilizarse para realizar distinciones entre formulaciones, por ejemplo, diferentes niveles de TCMTB, formulaciones con una cierta combinación de ingredientes activos, o formulaciones para utilizar en un sistema acuoso concreto. Los agentes colorantes o tintes pueden incorporarse en cantidades conocidas en la técnica, por ejemplo, de un 0 a un 5 por ciento por peso. Algunos ejemplos de tintes adecuados para utilizar en formulaciones no oxidantes son Alizarine Light Blue B (C.L 63010), Carta Blue VP (C.L. 24401), Acid Green 2G (C.L 42085), Astragon Green D (C.L. 42040), Supranol Cyanine 7B (C.L 42875), Maxilon Blue 3RL (C.L Basic Blue 80), acid yellow 23, acid violet 17, direct violet 51, Drimarine Blue Z-RL (C.L. Reactive Blue 18), Alizarine Light Blue H-RL (C.L. Acid Blue 182), FD&C Blue n°1., FD&C Green n°3 y Acid Blue n°9. Algunos tintes o agentes colorantes adicionales se describen en 4,310,434 y 4,477,363 y en la obra Pharmaceutical Excipients, 2ªed., A.Wade Y P.Waller, Eds., Amer.Handbook of Pharm. Assoc. 1994, que se incorpora al presente documento a título de referencia.

Cuando una formulación sólida de TCMTB se convierte en pastilla, ésta también puede incluir otros adyuvantes conocidos para utilizarse con pastillas de tratamiento de agua. Ejemplos de tales adyuvantes incluyen, de manera no exhaustiva, complementos, aglutinantes, deslizantes, antiadherentes, ablandadores de agua, agentes quelatantes, estabilizadores, etc. Los ejemplos de tales adyuvantes, las propiedades que añaden a la pastilla y sus utilizaciones se describen en las patentes antes mencionadas en relación a las formas sólidas de las sustancias químicos para tratar el agua. Consulte, por ejemplo, la patente estadounidense n° 5,637,308, que se incorpora al presente documento a título de referencia.

Una formulación sólida de TCMTB de la invención puede formularse de modo que se desintegre rápidamente al agregarse a un sistema acuoso o para que se libere de manera sostenida en el sistema acuoso. Una rápida desintegración permite una dosificación directa de un sistema acuoso y puede ser preferible en sistemas acuosos que experimentan una incrustación biológica. La liberación sostenida proporciona una dosificación continua del sistema a lo largo del tiempo. Las pastillas de liberación sostenida pueden utilizarse para un control o prevención ampliada del incrustación biológica en un sistema acuoso como una piscina o la cisterna de un lavabo. Dada la eficacia biocida del TCMTB, tanto la desintegración rápida como las pastillas de liberación sostenida pueden controlar las películas biológicas o el crecimiento de microorganismos en el sistema acuoso. La elección entre ellas, como apreciará cualquier experto mínimamente entendido en la materia, dependerá del uso particular.

Para controlar la velocidad a la que una pastilla de la invención se disuelve en un sistema acuoso, se puede incorporar a ésta un regulador de la velocidad de desintegración (en ocasiones denominado agente de control de solubilidad). Los reguladores de la velocidad de desintegración son generalmente materiales hidrófobos que retardan la disolución de la pastilla. En general, puede utilizarse cualquier compuesto que revista, retenga o limite de cualquier otra forma la liberación del TCMTB o la desintegración de la pastilla en el sistema acuoso para conseguir una liberación sostenida o prolongada. Algunos reguladores de la velocidad de desintegración pueden servir de manera beneficiosa como agentes lubricantes o liberadores de mohos durante el proceso de formación de la pastilla.

Un regulador de desintegración, o mezclas de éste, puede estar presente en la pastilla en cantidades de un 0 a un 20 por ciento por peso de la pastilla. Más preferiblemente, el regulador de la velocidad de desintegración está presente de 0,25 a un 10 por ciento por peso, y lo más preferible es que esté presente entre un 0,5 y un 5 por ciento. Si se varía la cantidad del regulador de la velocidad de desintegración se modificará la velocidad a la que la pastilla de disuelve en un sistema acuoso. En general, en las pastillas de desintegración rápida puede utilizarse el regulador de la velocidad de desintegración en poca cantidad o no puede utilizarse ninguno, mientras que se puede utilizar en mayor cantidad en pastillas de liberación sostenida.

El regulador de la velocidad de desintegración puede ser un ácido graso o un derivado de un ácido graso. Los ácidos grasos están compuestos de una cadena de grupos alquilos que contienen de 4 a 22 átomos de carbono (habitualmente, pares) y tienen un grupo ácido carboxílico terminal. Pueden ser lineales o ramificados, saturados e insaturados, e incluso aromáticos. Suelen existir como sólidos, semisólidos o líquidos. En la presente invención, la ácido graso o su derivado puede actuar no sólo como un regulador de la velocidad de desintegración, sino también como un lubricante o un agente liberador de moho mientras forma la pastilla. Los ácidos grasos y sus distintos derivados son sustancias químicas bien conocidas y pueden adquirirse a través de varios distribuidores.

Los ácidos grasos que pueden utilizarse en la siguiente invención incluyen, de manera no exhaustiva, ácido butírico, ácido decanoico, ácido undecilénico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido linoleico y ácido fenil esteárico. Los derivados de ácidos grasos que pueden utilizarse en la siguiente invención incluyen, por ejemplo, sales de ácidos grasos, amidas de ácidos grasos, alcalonamidas de ácidos grasos, alcoholes grasos, aminas grasas. Las mezclas de ácidos grasos y/o sus derivados también pueden utilizarse. Por ejemplo, los ácidos grasos de sebo, los ácidos grasos de aceite de palma y los ácidos grasos de aceite de coco son mezclas de ácidos grasos que se pueden utilizar en la presente invención. También pueden utilizarse derivados de estas mezclas de ácidos grasos; por ejemplo, derivados de amidas como derivados de dimetilamidas de aceite de pulpa de madera (DMATO) o de aceite de palma (DMAPO).

Un grupo de reguladores de velocidad de desintegración preferidos son los relacionados con el ácido esteárico, estearato de potasio, estearato de magnesio, estearato/diestearato de polioxietileno, éter de estearil éter de polioxietileno-2, gliceril monoestearato, hexagliceril diestarato, gliceril palmitoestarato y estearil fumarato de sodio. El estearato de magnesio se prefiere particularmente y se puede adquirir en Witco Corporation and Mallinkrodt Specialty Chemical Co. Los estearatos/diestearatos de polioxietileno son una serie de derivados polietoxilados de ácido esteárico disponible en ICI Americas, Inc. Wilmington, DE. Estos incluyen, por ejemplo, polioxil 6 estearato, polioxil 12 estearato, polioxil 20 estearato, polioxil 40 estearato y polioxil 50 estearato. El gliceril monoestearato se puede adquirir en Ashland Chemical Co., Columbus, OH. El gliceril palmitoestearato se puede adquirir en Abatar Corporation, Hickory Hills, NJ. STEROWET es un producto basado en el ácido esteárico que tiene una mezcla de compuestos: estearato de calcio y sulfato laurílico de sodio.

Los ésteres de sorbitan de polioxietileno o los ésteres de polisorbato representan otro grupo de reguladores de velocidad de desintegración preferidos. Estos ésteres de polisorbato los comercializan con el nombre "TWEEN" ICI Americas Inc., Wilmington, DE. Algunos ejemplos de ésteres son el polisorbato 81 (Producto TWEEN 81), el polisorbato 85 (Producto TWEEN 85), polisorbato 61 (Producto TWEEN 61), el polisorbato 65 (Producto TWEEN 65) y el polisorbato 21 (Producto TWEEN 21).

Los éteres de polioxietileno, preferiblemente los que tienen cadenas de alquilos de diez carbonos o más, también pueden utilizarse como regulador de la velocidad de desintegración en pastillas de la invención. Estas cadenas de alquilo más largas incrementan la hidrofobicidad del éter. Algunos de estos éteres son: 2 cetil éter, 2 estearil éter, 3 decil éter, 3 lauril éter, 3 miristil éter, 3 cetil éter, 3 estearil éter, 4 lauril éter, 4 miristil éter, 4 cetil éter, 4 estearil éter, 5 decil éter, 5 lauril éter, 5 miristil éter, 5 cetil éter, 5 estearil éter, 6 decil éter, 6 estearil éter, 7 lauril éter, 7 miristil éter, 7 cetil éter, 7 estearil éter, 8 lauril éter, 8 miristil éter, 8 cetil éter, 8 estearil éter, 9 lauril éter, 10 lauril éter, 10 tridecil éter, 10 cetil éter, 10 estearil éter, 10 oleil éter, 20 cetil éter, 20 isohexadecil éter, 20 estearil éter, 20 oleil éter y 21 estearil éter.

Otros reguladores de la velocidad de desintegración que pueden utilizarse son aceites vegetales hidrogenados como los productos STEROTEX y Durotes de Capital City Products de Columbus, Ohio. El regulador de la velocidad de desintegración también puede ser una cera como la cera de carnauba, ceresina de petróleo (disponible en International Wax Refining Co.), cera de abeja (cera amarilla) o goma laca (estas dos últimas, las comercializan Van Waters y Rogers). Amidas alifáticas como la amida de cacao y la amida octadecanoica o amidas de sebo hidrogenadas como las oliamidas también pueden utilizarse como reguladoras de la velocidad de desintegración.

Las amidas de polietileno también pueden incluirse en una pastilla como reguladoras de la velocidad de desintegración.

Se puede elegir un regulador de la velocidad de desintegración concreto para utilizarlo en una pastilla basándose en sus propiedades: por ejemplo, la facilidad de uso en el proceso de formación de pastillas y los beneficios en la pastilla final. El regulador de la velocidad de desintegración elegido puede ser levemente, moderadamente o extremadamente hidrófobo, en función de su uso específico. Generalmente, los reguladores menos hidrófobos se utilizan para pastillas de desintegración rápida, y los más hidrófobos, para las pastillas de liberación sostenida. Por ejemplo, el estearil fumarato de sodio es menos hidrófobo que el ácido esteárico o el estearato de magnesio. Por tanto, el estearil fumarato de sodio puede utilizarse para incrementar la velocidad de disolución en las pastillas que contienen ácido esteárico o estearato de magnesio. Las mezclas de reguladores de velocidad de desintegración pueden utilizarse para conseguir un nivel de hidrofobicidad o una velocidad de disolución deseados.

Una formulación de TCMTB en pastillas puede recubrirse con revestimientos conocidos en esta disciplina. Por ejemplo, una pastilla de la invención puede estar revestida de una película soluble en agua, como alcohol polivinilo, para un uso más práctico.

Recientes avances en la tecnología de revestimiento, como las bandejas de ventilación lateral han incrementado la eficiencia de las operaciones de revestimiento acuosas. Entre los métodos más comunes para aplicar revestimientos está el revestimiento por película (deposición de un revestimiento mediante una base acuosa o disolvente) o un revestimiento por compresión (comprimir un revestimiento alrededor de una pastilla central). Técnicas como estas también permiten añadir agentes a la superficie de la pastilla que transfieran características sostenidas a las pastillas. De manera análoga a los revestimientos, la pastillas puede estar fabricada como una pastilla para incrustaciones o de capas múltiples en la que la parte que contiene el TCMTB está "metida" entre, por ejemplo, matrices de liberación lenta. Esto también puede crear una pastilla de liberación sostenida según la invención. Para tener referencias adicionales, consulte "Pharmaceutical Dosage Forms. Tablets Vols 1-3", 2ª ed., 1989, H.A. Lieberman, L. Lachman y J.B. Schwartz, Eds, incluida en el presente documento a título de referencia.

Método de creación de una formulación sólida de TCMTB en polvo

Una formulación sólida de TCMTB puede crearse combinando una solución de TCMTB con una matriz salina portadora soluble en agua para formar un polvo. En general, una solución de TCMTB se pulveriza sobre, o se mezcla con la matriz salina portadora, o una mezcla previa de la matriz y otros compuestos sólidos, para crear una formulación sólida de TCMTB. Por ejemplo, un microbicida puede mezclarse con la matriz salina portadora para formar una mezcla previa antes de combinar la mezcla previa con la solución de TCMTB. Asimismo, la solución de TCMTB también puede contener compuestos solubles para incorporarlos en la formulación sólida de TCMTB. Para evitar las aglomeraciones, la solución de TCMTB debe aplicarse a la matriz salina portadora o a la mezcla previa sólida sin mezclarse muy rápido y sin calor excesivo. Esto puede conseguirse pulverizando una solución de TCMTB en una matriz salina portadora o una mezcla previa sólida mientras éstas se mantienen en movimiento. Este método, que combina una solución de TCMTB con una matriz salina portadora, puede utilizarse para formar formulaciones sólidas de TCMTB en polvo con partículas de varios tamaños, desde polvos hasta particulados e incluso gránulos. Generalmente, el tamaño de las partículas depende del tamaño inicial de las partículas de la matriz salina portadora o mezcla previa sólida. Si se desea, se pueden emplear las fases de molienda o trituración para reducir más el tamaño de las partículas después de formar la formulación sólida de TCMTB. Generalmente, el tamaño de las partículas de las formulaciones sólidas de TCMTB en polvo depende del tamaño de las partículas de la matriz salina portadora. En una formulación sólida de TCMTB preferida, prácticamente la totalidad de las partículas de polvo tienen un tamaño inferior a 100 micrones. Preferiblemente, más del 80% de las partículas del polvo tienen un tamaño inferior a 20 micrones.

Al preparar una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención, puede ser necesario procesar la matriz salina portadora antes de combinarla con una solución de TCMTB. Por ejemplo, un o varios vehículo(s) salino(s), además de cualquier otro compuesto sólido, puede mezclarse en una mezcladora Ribbon para conseguir el tamaño y la relación de partículas deseados, especialmente si se utiliza más de un tipo o tamaño del vehículo salado o componente sólido. Al mezclar los sólidos en una mezcladora se puede obtener el tamaño uniforme de partículas preferido de la formulación en polvo del vehículo. Un tamaño de partículas uniforme permite una distribución equilibrada de los compuestos y una dispersión homogénea del ingrediente activo, especialmente en un sistema acuoso.

Después de formar la matriz salina portadora o una mezcla sólida, una mezcla líquida de TCMTB que contiene TCMTB y otro componente líquido se combina o se mezcla con la matriz salina portadora creada en la primera fase. Esto puede hacerse en una mezcladora o en un aparato de revestimiento pulverizado adecuado que puede utilizarse preferiblemente para aplicar, como por pulverización, la mezcla líquida de TCMTB en la matriz salina portadora o la mezcla previa sólida. La mezcla líquida de TCMTB se combina con la mezcla previa sólida o en polvo hasta que ambos compuestos forman un polvo, preferiblemente con el TCMTB completamente absorbido en el polvo del vehículo. Si es necesario, el polvo se puede granular para formar una formulación de flujos sólidos de TCMTB en polvo de un tamaño deseado. Preferiblemente, el polvo formado por la invención es un producto granuloso bajo en polvos que fluye fácilmente y que tiene un tamaño y una formulación uniformes y homogéneos.

Para aplicar TCMTB a una matriz salina portadora o a una mezcla previa sólida, el TCMTB se disuelve o dispersa en un disolvente. Otros compuestos para el TCMTB sólido también pueden disolverse o dispersarse en el disolvente. Esto es preferible para componentes como los emulgentes, que pueden no mezclarse fácilmente con la matriz salina portadora para formar una mezcla previa sólida o que están en forma líquida. Si es necesario, puede utilizarse una mezcla de disolventes, incluyendo el agua, para incorporar todos los componentes deseados en la solución de TCMTB antes de aplicarlo al vehículo sólido. Preferiblemente, el disolvente debería presentar una o varias de las siguientes características: (1) alta disolubilidad de TCMTB, (2) baja volatilidad, (3) no inflamable, (4) con un punto de vaporización alto, (5) baja fitotoxicidad, (6) baja viscosidad, (7) disponibilidad, (8) bajo coste, (9) bajo olor y (10) no estar presente en las listas reguladoras de substancias peligrosas, por ejemplo, SARA 313 y CERCLA.

En una formulación sólida de TCMTB de la invención, la cantidad de disolvente, si se utiliza a la hora de crear la formulación, preferiblemente no supera el 10% por peso de la formulación. Si se utiliza un disolvente, éste puede ser cualquier disolvente compatible con el TCMTB, como:

(1)

disolventes oxigenados, glicol monoetiléter de dietileno, glicol monometiléter de dietileno, glicol monobutiléter de dietileno, hexileno glicol, alquilo acetato, como el producto EXXATE™ 600, 700, 800, 900, 1000 ó 1300, isoforona y propileno glicol;

(2)

productos de amidas como la reacción de aceite de pulpa de madera, aceite de soja, aceite de palma, aceite de coco, aceite de semilla de algodón, aceite de girasol, aceite de cártamo y aceite de cacahuete con dimetilamina;

(3)

aromáticos (dimetilbencenos, derivados de alquil benceno);

(4)

alifáticos y parafínicos; aceite mineral, aceite de terreno mineral;

(5)

cicloparafina;

(6)

aceites animales o vegetales;

(7)

ésteres: metil oleato, butil oleato, gliceril oleato, metil sebo, metil soja

(8)

miscelánea: ácidos oleicos, tetrahidrofurfuril alcohol, dimetil formamida, alquil alcohol, como el alcohol Texanol™ y N-metil 2-pirrolidina, y

(9)

mezclas de dos o más de los disolventes anteriormente mencionados.

Los disolventes especialmente preferidos incluyen el dipropileneglicol monometiléter, el aceite mineral, el tetrahidrofurfuril alcohol y aceites naturales como el aceite de ricino, ya que estos disolventes presentan las características antes especificadas.

El método puede llevarse a cabo en una mezcladora P-K, un Turbulizer, un pulverizador de lecho fluidizado o un aparato de revestimiento Wurster. Puede utilizarse una mezcladora P-K para realizar tanto la mezcla de la matriz salina portadora y/o la combinación de la solución de TCMTB con la matriz salina portadora. Las mezcladoras P-K las fabrica Paterson-Kelley de East Stroudsburg, Penn. La mezcladora P-K utilizada en la invención preferiblemente tiene la capacidad de mezclar los materiales de manera homogénea, dispersar el líquido de forma uniforme por todo el sólido, eliminar los disolventes de la mezcla, moler las partículas del producto final hasta que tengan el tamaño deseado y darle la consistencia adecuada. Asimismo, la mezcladora P-K tiene cortadoras de alta velocidad que complementan la acción mezcladora. Estas cortadoras de alta velocidad pueden mejorar la acción mezcladora básica, dispersar rápidamente los ingredientes menores y reducir/ eliminar la necesidad de moler previamente los compuestos sólidos hasta el tamaño en polvo deseado.

De manera alternativa, puede utilizarse un Turbulizer™ o un Turbulator™ como aparato de revestimiento en polvo. Turbulizer™ está fabricado por Bepex Corporation de Minneapolis, Minn. El uso del Turbulizer™ se describe con más detalle en la patente estadounidense n° 5,043,090, cuya revelación se incorpora al presente documento a título de referencia. Turbulator™ lo fabrica Ferro-Tech, de Wyandotte, Mich. Una configuración preferida de la paleta del Turbulator™ puede ser: cuatro hacia adelante, cinco en plano, y uno hacia atrás. La velocidad del rotor puede configurarse a varias velocidades, incluyendo 1800 rpm. El Turbulizerr™ puede utilizarse a temperatura ambiente sin un revestimiento refrigerante. Si se desea, se pueden realizar más procesamientos en este aparato, con una velocidad de rotor alta (3600 rpm) para reducir el tamaño del polvo, esto es, desaglomerarlo.

De acuerdo con la invención, se puede obtener una formulación de TCMTB en polvo considerablemente homogénea, esto es, el TCMTB se absorbe de manera uniforme en la matriz salina portadora soluble en agua. Si se desea reducir el tamaño de las partículas, también puede utilizarse un molino de martillo o pulverizador. Según el tamaño de partículas deseado, el pulverizador puede utilizarse con un batidor de tres pasos con una placa de 0,15 cm. y una velocidad de molido de hasta 7200 rpm con el clasificador configurado a 4500 rpm o más. Un experto en la materia puede seleccionar de manera rutinaria la mezcla de elementos y los ajustes para obtener los resultados deseados, como la homogeneidad de la formulación sólida de TCMTB de la invención.

En un método preferido de creación de una formulación sólida de TCMTB en polvo, los compuestos sólidos, incluyendo la matriz salina portadora, se mezclan en una mezcladora P-K Twin Shell Blender con los compuestos líquidos, incluyendo el TCMTB. No es necesario calentarlos ni refrigerarlos calentamiento. Preferiblemente, esta operación se realiza en un ligero vacío, que contribuye a eliminar el exceso de agua o de cualquier disolvente que se libere de la solución de TCMTB. El producto formado en la mezcladora se descarga en un vacío en almacenamiento intermedio hasta que todas las partidas estén completas.

Generalmente, el tamaño de las partículas de una formulación sólida de TCMTB en polvo depende del tamaño de las partículas de la matriz salina portadora. En las formulaciones sólidas de TCMTB en polvo preferidas, casi todas las partículas del polvo tienen un tamaño inferior a 100 micrones. Preferiblemente, más del 80% de las partículas del polvo tienen un tamaño inferior a 20 micrones.

Formación de pastillas

En otra realización, la formulación sólida de TCMTB de la invención puede transformarse en pastillas. Las formas de "pastillas" incluyen las propias pastillas además de otras formas y estructuras sólidas conocidas en la técnica como palos, discos, briquetas, píldoras, etc. Puede aplicarse cualquier forma a la pastilla. Las pastillas pueden prepararse comprimiendo una formulación sólida de TCMTB en polvo descrita anteriormente. El tamaño de las partículas puede variar y generalmente depende del tamaño de la pastilla que se quiera formar. Las pastillas más grandes no necesitan partículas de tamaño tan reducido como las más pequeñas. Las partículas del polvo utilizado para formar una pastilla preferiblemente tienen un tamaño inferior a 12 mallas y podría ser de 200 ó 400 mallas o menos.

El tamaño de la pastilla según la invención puede variar en función de su uso específico. Por ejemplo, las pastillas de tratamiento del agua utilizadas para tratar una piscina o una torre de refrigeración puede pesar entre 200 y 400 gramos. Como sabe cualquier usuario mínimamente instruido en la materia, el tamaño de la pastilla depende hasta cierto punto de la dimensión y las necesidades del sistema específico.

Antes de comprimir la formulación sólida de TCMTB en polvo en una pastilla, pueden añadirse a la formulación sólida de TCMTB en polvo otros compuestos para comprimirla como los mencionados anteriormente en una fase de mezcla opcional, preferiblemente una fase de mezcla en seco. Por lo tanto, la formulación sólida de TCMTB en polvo podría mezclarse, por ejemplo, con un regulador de la velocidad de desintegración, un agente antiapelmazante, un tinte y/o otros componentes para formar la pastilla. Si se desea o es necesario, el molido y/o cernidura adicionales también pueden aplicarse después de la mezcla. Si las formulaciones líquidas se añaden en esta fase, también pueden aplicarse métodos de secado, molido y/o cernidura.

Se puede "comprimir" el polvo en una pastilla mediante procedimientos de formación de pastillas conocidos en la técnica. Preferiblemente, el TCMTB en polvo se comprime en una pastilla mediante presión. Las presiones para formar pastillas generalmente oscilan entre 10 y 40 toneladas por pulgada cuadrada.

La cantidad de presión aplicada para comprimir el polvo en una pastilla no debería ser demasiado baja, para que la pastilla resultante no sea débil y sin integridad o se disuelva demasiado rápido en aplicaciones de liberación sostenida. Si la presión es demasiado alta, la pastilla podría disolverse demasiado lentamente. La presión real empleada para crear una pastilla de cualquier polvo concreto dependerá, hasta cierto punto, de su utilización final (desintegración rápida o liberación sostenida), sus componentes y sus proporciones relativas en la mezcla. En cualquier caso, determinar el método preferido y/o la presión para transformar formulaciones sólidas de TCMTB en pastillas en función de la invención será una cuestión rutinaria.

Empaquetado de la formulación sólida de TCMTB

Cuando se utiliza una formulación sólida de TCMTB de la invención, es preferible evitar el contacto directo con el usuario. Para reducirlo o incluso eliminarlo, se puede depositar la formulación sólida de TCMTB en un recipiente soluble en agua. Preferiblemente, el recipiente soluble en agua es una bolsa sellada soluble en agua. La cantidad de formulación sólida de TCMTB contenida en un recipiente soluble en agua suele depender de la cantidad de TCMTB y/u otros ingrediente activo en la formulación y su uso específico. Sin embargo, por razones prácticas, una bolsa soluble en agua común tiene una capacidad mínima de 100 a 900 gramos.

Empaquetar las formulaciones sólidas de TCMTB en recipientes solubles en agua no sólo reduce la exposición en su manipulación, sino que permite un dimensionado cómodo para una variedad de sistemas de agua de refrigeración industriales y comerciales, curtidores de pieles, y aplicadores de conservantes para el tratamiento de madera, como los mencionados anteriormente. Al empaquetar el TCMTB sólido en tamaños cómodos para dosis controladas, un usuario puede añadir el TCMTB sólido a un sistema acuoso sin entrar en contacto directo con la formulación sólida de TCMTB. Debido a que el propio recipiente es soluble en agua, deberá preservarse su integridad reduciendo su exposición al exceso de humedad, envolviendo los recipientes en un envoltorio impermeable resistente a la humedad.

Un recipiente soluble en agua puede fabricarse a partir de varias películas solubles en agua que se pueden adquirir en el mercado. Los materiales que forman películas en agua y son adecuados para ello se mencionan en las patentes estadounidenses de Dunlop et al. n° 3,918,740 y de Gladfelter et al. n° 5,235,615 que se incorpora al presente documento a título de referencia. Los materiales de formación de películas solubles en agua adecuados para la invención incluyen, de manera no exhaustiva, los siguientes: alcohol de polivinilo, acetato de polivinilo, metil celulosa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, carboximetil-hidroxietil celulosa de sodio, pirrolidona de polivinilo, poli(alquil)oxazolina y derivados del polietileno glicol que formen películas.

Un polímero soluble en agua preferido es el alcohol de polivinilo, que es un excelente material de formación de películas. Las películas formadas a partir de alcohol de polivinilo muestran resistencia y maleabilidad bajo la mayoría de condiciones. Las formulaciones de alcohol de polivinilo disponibles en el mercado que funcionan como películas varían en peso molecular y grado de hidrólisis. Para la mayoría de aplicaciones de películas, se prefieren los pesos moleculares oscilan entre 10.000 y 100.000. La hidrólisis es el porcentaje de grupos acetatos del alcohol de polivinilo que se han substituido por grupos hidróxilos. Para las aplicaciones de películas, el margen de hidrólisis suele ser del 70% hasta el 100%. Por tanto, el término "alcohol de polivinilo" suele abarcar los compuestos de acetato de polivinilo. La película de polivinilo puede ser hidroscópica y sus propiedades físicas pueden variar con los cambios de temperatura y humedad. Por tanto, el recipiente soluble en agua sellado que contiene la formulación sólida de TCMTB deberá estar protegido frente a la humedad atmosférica.

Varias empresas comercializan películas solubles en agua y las bolsas fabricadas a partir de éstas, entre ellas, MONO-SOL Registered TM Division de Crhis Craft Industries, Inc. Un tipo de película de alcohol de polivinilo soluble en agua particularmente útil es la serie 7-000, que comercializa MONO-SOL Registered TM Division de Crhis Craft Industries, Inc. Esta serie de películas se disuelven en el agua a una temperatura de 1°C - 95°C, no son tóxicas y muestran un alto grado de resistencia química. Una película de alcohol de polivinilo de la serie 7-000 de 0,005 cm + / - 0,0005 cm. de grosor tiene las propiedades y las características de rendimiento que se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1

Propiedades	Valor	Método de prueba
Claridad	Translúcido
Rendimiento (pulg./lb.)	11.600 pulg./lb.
Intervalo de termosellado con varilla de calefacción	150 - 175°C, 30 lppc, 3/4
Intervalo de impulso de termosellado	0,8 - 1, 0 seg., 80 lppc,
Intervalo de temperatura del agua para la solubilidad	1°C - 95°C
Rendimiento	valor.
Resistencia a la tensión (a la rotura)	6000 lb/pulg^{2} mín.	ASTDM D822
Resistencia al rasgado	. 1000 gm/mil. in. mín.	ASTDM D1922
Resistencia al reventamiento. (Mullen)	Supera los límites del equipo	TAPPI
Alargamiento	450% mín.	ASTM D822

Al seleccionar una película soluble en agua para utilizar en el recipiente, debería tenerse en cuenta a qué temperatura se espera que el recipiente se disuelva en el agua. Es deseable elegir una película soluble en agua que se disuelva a baja temperatura, de modo que la invención funcione adecuadamente en aguas de diferente temperatura. Las películas útiles para emplearse en los recipientes solubles en agua incluyen las que se disuelven en el agua a una temperatura de sólo 1°C.

Asimismo, es importante seleccionar una película soluble en agua que no reaccione con la formulación sólida de TCMTB contenida en el recipiente. Otros factores que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir una película soluble en agua para formar el recipiente son los siguientes: el efecto de la película soluble en aguas residuales, la toxicidad de la película, su imprimibilidad y las propiedades que permiten utilizarla en equipos de confección de bolsas automatizados (a saber, sellabilidad, resistencia a la tensión y al rasgado). La imprimibilidad es un factor, ya que es posible que se quieran imprimir advertencias e instrucciones en el recipiente soluble en agua.

Los materiales que sirven como recipientes solubles en agua deberían presentar como mínimo las siguientes propiedades para utilizarse de manera efectiva. El material debe tener un margen máximo de termosellado con varilla de calefacción de 175°C. El material debe tener un margen de temperatura de agua para la solubilidad de un 1°C. El material debe tener una resistencia a la tensión mínima (de rotura) de 6000 lb/pulg^{2} según el método de comprobación ASTM D822. El material debe tener una resistencia de tensión mínima de 1000 gm/mil según este método, y un alargamiento de un 450%.

Un recipiente soluble en agua de la invención puede tener cualquier dimensión necesaria para contener la cantidad de la formulación sólida de TCMTB deseada, y puede crearse según los métodos generales utilizados por la industria fabricante de la película de plástico.

La bolsa soluble en agua preferida de la invención puede prepararse a partir de la película soluble en agua colocando dos hojas rectangulares de la película una frente a otra de modo que los bordes coincidan y termosellando o sellando con agua tres extremos utilizando un equipo de sellado y métodos conocidos en la técnica. Después de sellar los tres extremos, la bolsa soluble en agua se llena vertiendo en su interior la formulación sólida de TCMTB pesada y finalmente, se termosella el cuarto extremo. El grosor de una pared de la bolsa soluble en agua puede oscilar entre 20 y 90 micrones, preferiblemente de 25 a 90 micrones por razones de solubilidad; lo más preferible es que sea de 50 micrones por razones de contención efectiva, rápida solubilidad y maquinabilidad. Habitualmente, la longitud de una bolsa soluble en agua puede oscilar entre 15 y 45 cm, preferiblemente es de 20 a 40 cm para facilitar el llenado automático; lo más preferible es que mida de 25 a 32 cm, para poder adecuarla mejor al dosificador. La anchura de la bolsa puede oscilar entre 12 y 25 cm, preferiblemente entre 16,5 y 20,5 cm para el llenado automático; lo más preferible es que mida entre 17,5 y 19 cm. Es preferible que la bolsa tenga un intervalo de velocidad de disolución de 0,5 a 30 minutos con el agua a una temperatura entre 5°C y 85°C y una presión de 1,75-2 bar.

Como se ha mencionado anteriormente, para proteger el recipiente soluble en agua de la humedad atmosférica durante su almacenamiento, transporte y manipulación, éste puede cubrirse con un envoltorio exterior impermeable; por ejemplo, una bolsa con cierre de cremallera. El envoltorio exterior ayuda a prevenir daños de la humedad atmosférica si ésta es alta humedad, proteger de la lluvia y el rocío y de un contacto accidental con el agua por salpicaduras o manos húmedas. Este envoltorio impermeable puede aplicarse a una bolsa soluble en agua individual o un conjunto de bolsas, lo que sea más conveniente. Preferiblemente, el envoltorio impermeable se aplica a cada bolsa de manera individual por motivos de seguridad del usuario, por comodidad y protección del producto. Una vez retirado el envoltorio impermeable, el recipiente soluble en agua deberá protegerse del contacto con el agua o introducirse en el sistema acuoso. Asimismo, se puede utilizar un envoltorio impermeable para proteger la bolsa soluble en agua de la exposición a la luz.

El envoltorio puede abarcar una gran variedad de formas, incluyendo, de manera no exhaustiva: películas de poliolefina como el polietileno o el polipropileno, papel kraft que puede estar protegido contra la humedad con polietileno, celofán protegido contra la humedad, papel cristal, hojas de metal, películas de polímero metalizadas, mylar, poliéster, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, papel parafinado y combinaciones de estos materiales laminados. La selección del material del envoltorio impermeable viene determinado por una serie de factores, entre ellos el coste del material y la resistencia necesaria. Preferiblemente, el envoltorio está formado por una película de polietileno por razones económicas y sus propiedades antihumectantes.

Una película de polietileno preferida por varios fabricantes para utilizar en la producción de envoltorios impermeables presenta las siguientes propiedades:

Estructura

Revestimiento antiestático
Polietileno de alta densidad	20%
Polietileno de baja densidad lineal blanco	60%
Surlyn (capa sellante)	20%
Calibre: grosor absoluto mínimo 2,70 mil. pulg.

*	Valor
Propiedades
Claridad (% de transmisión de luz)	34,4%
Rendimiento (pulg./lb.)	10,561
Intervalo de termosellado	90-120°C, \hskip0.5cm 60 lppc.
*	½ segundo
	de permanencia
Velocidad de transmisión
del vapor de agua	0,18
WVTR (gm/100 pulg^{2}/24
horas a 38°C, 90% H.R)
Prueba de transmisión de oxígeno	95,0
O_{2} trans (cc/100 pulg^{2}
24 horas/1 atm./23°C, 50% H.R.)
Características funcionales
Resistencia a la tensión
(a la rotura)	3300 mín.-3900
	máx. lppc
Resistencia al desgarre	616 g
MD/536G MD
Alargamiento	663% \hskip0.5cm MD/620%
CD
Impacto con dardo
(50% de fallo)	214G

Es preferible que los materiales que pueden servir como envoltorio impermeable tengan unas propiedades mínimas para utilizarlos de manera efectiva. Preferiblemente, el material del envoltorio exterior tiene una velocidad de transmisión de vapor (WVTR) no superior a 0,5 gm/100 cuadr./24 horas a unos 40°C y con una H.R del 90%; una fuerza de tensión mínima (en la rotura) de unos 3000 lppc.; un grosor de pared mínimo de 35 micrones, y una capacidad mínima de unos 100 gramos.

Las bolsas que se quieran utilizar como envoltorios exteriores resistentes frente a la humedad se fabrican con métodos conocidos en la técnica similares a los de las bolsas de películas solubles en el agua: termosellando los tres extremos, a excepción de que las películas se suelen cortar para ser de 0,5 a 1 centímetro más anchas y de 0,5 a 1,5 centímetros más largas que la bolsa soluble en agua que deben contener. Un margen del envoltorio exterior impermeable, preferiblemente la parte lateral, puede contener una ranura extendida para facilitar su apertura. Es preferible que la cuarta cara se selle con métodos conocidos en la técnica, como una cierre con cremallera, para proporcionar como mínimo un margen de 10 mm.

Métodos de utilización de las formulaciones sólidas de TCMTB

La formulación sólida de TCMTB de la invención puede aplicarse en un gran número de usos y procesos industriales para el control de microorganismos. Puede utilizarse en lugar de y del mismo modo que otras formulaciones microbicidas utilizadas tradicionalmente en la industria específica. Como se ha mencionado en apartados anteriores, tales industrias comprenden, con carácter no exhaustivo, la industria del cuero, maderera, papelera, textil, agrícola, y de revestimientos. La formulación sólida de TCMTB también puede utilizarse con sistemas acuosos como los especificados anteriormente que estén expuestos al ataque y degradación microbiológicos. Los problemas ocasionados por el ataque y el deterioro microbiológicos en estas diversas aplicaciones se ha descrito en secciones anteriores. La utilización de la formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención para controlar el crecimiento de microorganismos en aplicaciones concretas de ejemplo se describe más adelante.

La invención también se refiere a un método para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en diferentes sustratos y sistemas de fluidos. El método comprende el tratamiento de un sustrato o un fluido susceptible al crecimiento o ataque microbiológico con una formulación sólida de TCMTB, tal y como se ha explicado anteriormente. El TCMTB está presente en una cantidad combinada eficaz para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo sobre el sustrato o fluido. Como se ha explicado en apartados anteriores, el control del crecimiento de un microorganismo en un sistema acuoso implica controlar en, a o por debajo de un cierto nivel y durante un período de tiempo concreto el sustrato o sistema específico. Esto puede variar desde la prevención o inhibición completas del crecimiento microbiológico hasta el control a un cierto nivel y durante un tiempo concreto.

Habitualmente, la formulación sólida de TCMTB se agrega a un disolvente para crear una formulación líquida de TCMTB. Es preferible que el disolvente sea agua. Posteriormente, la formulación líquida se pone en contacto con el sustrato o el sistema fluido en el que se desea efectuar el control de microorganismos. Generalmente, el sistema de fluidos a tratar es un sistema acuoso. Al controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sistema acuoso, éste y las superficies y sustratos que están en contacto con el sistema se protegen contra la degradación biológica. Las aplicaciones preferidas para este método general se especifican más adelante.

En una realización, una formulación sólida de TCMTB puede utilizarse en la industria del cuero para controlar el crecimiento de microorganismos en la piel. Se puede utilizar una formulación sólida de TCMTB en el proceso de curtido en cantidades similares y de manera parecida a la que se utiliza para aplicar otros microbicidas utilizados en este sector. El tipo de piel puede ser cualquier tipo de cuero o piel curtida, por ejemplo piel de vaca, de serpiente, de aligátor, de oveja, etc. La cantidad utilizada, hasta cierto punto, dependerá del grado de resistencia microbiológica necesaria y puede determinarse fácilmente por una persona entendida en esta disciplina.

Un proceso de curtido típico comprende diversas fases, incluyendo, de manera no exhaustiva, una fase de piquelado, una fase de curtido al cromo, una fase de curtido vegetal, una fase de lavado post-curtido, una fase de recurtido, una fase de teñido, y una fase de aplicación de licor graso. Además de aplicarse en las fases donde se produce un problema microbiológico conocido, la formulación sólida de TCMTB puede utilizarse durante todas las fases del proceso de curtido. En todas las etapas, la formulación sólida de TCMTB puede ser un componente del licor de curtido adecuado aplicado a la piel sometida al proceso de curtido.

La incorporación de una formulación sólida de TCMTB en un licor de curtido protege la piel frente al deterioro microbiológico durante el proceso de curtido. Preferiblemente, la combinación se dispersa de manera uniforme, por ejemplo, mediante agitación, en un licor adecuado que se utilice en el proceso de curtido. Algunos licores de curtido típicos son, por ejemplo, licor de piquelado, licor de curtido al cromo, licor de curtido vegetal, licor de lavado post-curtido, licor de recurtido, licor de teñido y licor graso. Este método de aplicación garantiza que la combinación aplicada a las pieles las protegerá frente al ataque y deterioro microbiológicos u otras formas de degradación microbiológica.

Generalmente, para evitar el crecimiento de bacterias en pieles curadas con salmuera se puede utilizar la formulación sólida de TCMTB a un nivel de 225 - 1150 gramos por 454 kg de cuero o piel en pelo. Es preferible agregar la formulación sólida de TCMTB antes o inmediatamente después de colocar las pieles en el canal. Para garantizar una mezcla adecuada, las bolsas y/o pastillas pueden introducirse de manera individual en la entrada de la paleta del canal.

Asimismo, la formulación sólida de TCMTB se puede utilizar para prevenir la degradación bacteriana de cueros y pieles durante el proceso de remojo. Se puede utilizar una formulación sólida de TCMTB con un nivel de unos 450 a 900 gramos por 450 kilogramos de pieles o cueros en pelo o curados con salmuera. Asimismo, se puede utilizar el TCMTB para prevenir el crecimiento de moho en las pieles sometidas al curtido al cromo o al curtido vegetal durante el proceso o posteriormente antes de terminarlo. Se puede utilizar una formulación sólida de TCMTB con un porcentaje de tratamiento de 225 gramos hasta 1360 gramos por 450 kilogramos de piel. Las bolsas o pastillas individuales de TCMTB sólido se pueden agregar directamente al tambor o recipiente de curtido o bien se pueden disolver en una caja de mezclas químicas durante el proceso de curtido.

De una manera en cierto modo análoga, la formulación sólida de TCMTB de la invención puede emplearse para controlar el crecimiento de microorganismos sobre un sustrato textil en un proceso de fabricación de tejidos. La puesta en contacto del sustrato textil con el TCMTB de acuerdo con la invención controla eficazmente el crecimiento de un microorganismo sobre el sustrato textil. En un proceso textil, la combinación puede utilizarse en cantidades similares y de manera parecida a otros microbicidas que se utilizan habitualmente en tales procesos. Como cualquier usuario con conocimientos básicos sobre la materia podría observar, las cantidades específicas suelen depender del sustrato textil y del grado de resistencia microbiológica requerido.

Para controlar el crecimiento microbiológico, generalmente, un proceso textil sumerge el sustrato textil en un baño que contiene un microbicida, solo o junto con otras sustancias químicas que se utilizan para tratar el sustrato textil. O bien, el sustrato textil puede pulverizarse con una formulación que contiene un microbicida. Puede añadirse una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención directamente en el baño o la pulverización antes o durante su utilización. Se agrega una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención en el baño o pulverización, de modo que el TCMTB está presente en una cantidad combinada eficaz para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo sobre el sustrato textil. Preferiblemente, el baño y la pulverización son composiciones acuosas.

Para conservar el valor de sus materiales y productos en bruto, la industria maderera también debe controlar el crecimiento de microorganismos para impedir la degradación microbiológica de la madera. Una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención resulta eficaz para controlar el crecimiento de microorganismos sobre la madera. Habitualmente, puede utilizarse una formulación sólida de TCMTB para proteger la madera en cantidades similares y de manera parecida a la empleada para otros microbicidas utilizados en la industria maderera. Por ejemplo, una formulación sólida de TCMTB se puede utilizar para controlar la mancha de savia y moldear la madera dura y de conífera, troncos, postes, estacas y maderos recién cortados. La puesta en contacto de la madera con una cantidad eficaz de TCMTB puede realizarse pulverizando la madera con una formulación acuosa que contenga la formulación sólida de TCMTB o sumergiendo la madera en un baño que contenga la formulación. Se prefiere la inmersión de la madera en un baño acuoso. Preferiblemente, la formulación sólida de TCMTB se dispersa de manera uniforme en un baño (por ejemplo, mediante agitación) antes de la inmersión de la madera en el baño o durante un proceso en curso. En general, se agregan bolsas de entre 6 y 24-450 gramos de formulación sólida de TCMTB por 400 litros de agua. Esta mezcla se agita vigorosamente hasta que la formulación se haya dispersado por completo. Los porcentajes a utilizar variarán en función de la temperatura, la humedad, la humedad de la madera, las condiciones de almacenamiento, etc. En condiciones adecuadas para un crecimiento agresivo del moho deberán utilizarse los porcentajes elevados antes especificados. El tratamiento deberá realizarse tan rápido como sea posible una vez cortada la madera y siempre durante las 24 horas posteriores al corte.

En general, la madera se sumerge en el baño, se saca, se deja escurrir y después se seca al aire. El tiempo de inmersión dependerá, tal y como se conoce en la técnica, de varios factores como el microbicida, el grado de resistencia microbiológica requerido, la humedad que contenga la madera, su tipo y densidad, etc. Puede aplicarse presión para fomentar la penetración de la combinación en la madera bajo tratamiento. También puede utilizarse la aplicación de vacío en la superficie superior de la madera para desgasificar la madera y fomentar una mayor humectación de la madera mediante un baño.

Una formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención también encuentra aplicaciones en la industria agrícola. Para controlar el crecimiento de microorganismos en un producto agrícola, como una semilla o una planta, éstas pueden ponerse en contacto con TCMTB en una cantidad combinada eficaz para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en la semilla o planta. Esta puesta en contacto puede realizarse utilizando medios y cantidades conocidos en la industria agrícola para otros microbicidas. Por ejemplo, la semilla o planta puede pulverizarse con una formulación acuosa que contenga la formulación sólida de TCMTB, o sumergirse en un baño que contenga la combinación. Una vez pulverizada o sumergida, la semilla o planta se suele secar con medios conocidos en la técnica como el escurrimiento, el secado con calor o secado al aire. El TCMTB también puede aplicarse a las plantas o cultivos mediante un empapamiento de tierra. El empapamiento de tierra es particularmente ventajoso cuando los microorganismos en cuestión se alojan en la tierra que rodea a la planta.

Un aspecto más de la presente invención es un método para controlar el crecimiento de microorganismos en un sistema acuoso susceptible a tal crecimiento. El sistema acuoso se trata con una formulación sólida de TCMTB de modo que el TCMTB está presente en una cantidad combinada eficaz para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en el sistema acuoso. Esto incluye el control, y preferiblemente la prevención, de la formación de limo en el sistema acuoso.

Algunos ejemplos de diversos sistemas acuosos, con carácter no exhaustivo, son las aguas de yacimientos petrolíferos, latexes, surfactantes, dispersantes, estabilizadores, espesantes, adhesivos, almidones, ceras, proteínas, agentes emulgentes, productos de celulosa, emulsiones acuosas, detergentes acuosos, composiciones de revestimiento, composiciones de pintura, composiciones de alumbre y resinas formuladas en soluciones, emulsiones o suspensiones acuosas. La formulación sólida de TCMTB puede también emplearse en sistemas acuosos utilizados en procesos industriales como los fluidos para trabajar el metal, las aguas de refrigeración (tanto entrada de agua de refrigeración como vertido de agua de refrigeración) y aguas residuales que incluyen aguas residuales o aguas sanitarias que sufren un tratamiento de residuos en el agua, por ejemplo, tratamiento de aguas residuales.

Como se menciona anteriormente, una formulación sólida de TCMTB puede utilizarse para controlar algas, bacterias y hongos en sistemas de recirculación de agua, como sistemas de refrigeración de agua o fluidos para trabajar el metal. Una formulación sólida de TCMTB puede agregarse a un sistema de recirculación de agua existente. Cuando se trata un sistema de recirculación de agua, es preferible que éste se limpie antes de añadir el TCMTB para eliminar el crecimiento de algas y el limo microbiológico y otros depósitos existentes. El sistema debe drenarse, purgarse, volver a llenarse de agua y tratarse con una dosis inicial de 1 a 2 bolsa(s) de 100 gramos de formulación sólida de TCMTB por 4000 litros de agua en el sistema. Una adición ulterior de 1 bolsa de 100 gramos de formulación sólida de TCMTB por 4000 litros puede realizarse a intervalos de 1 a 5 días, en función de la cantidad de purga del sistema y la gravedad de la incrustación microbiológica.

Para evitar la degradación de bacterias y hongos de los fluidos o lodos utilizados en la perforación de pozos, se incorpora una formulación sólida de TCMTB en el fluido de perforación en concentraciones de 4 a 24 bolsas de 450 gramos de Busan 1350 por 4000 litros de fluido.

Como se revela anteriormente, una formulación sólida de TCMTB puede utilizarse para controlar bacterias que reducen el sulfato, bacterias y hongos que forman limo en aguas de yacimientos petrolíferos, corrientes de polímeros o micelares, sistemas de eliminación de aguas y otros sistemas de agua de yacimientos petrolíferos. Habitualmente, los porcentajes de dosificación de formulaciones sólidas de TCMTB oscilan entre 1 y 4 bolsas de 100 gramos por 4000 litros de agua tratada. Deberán realizarse adiciones de manera continua o intermitente mediante una bomba reguladora en las expulsiones de agua, antes o después de las bombas de inyección y los cabezales de inyección del pozo. De forma alternativa, puede utilizar un método de tratamiento lento o intermitente cuando el sistema está visiblemente incrustado, o para mantener el control. Para tal método, se añaden entre 1 y 4 bolsas de 100 gramos de formulación sólida de TCMTB por 4000 litros de agua, de 1 a 4 veces por semana, o las que sea necesario para mantener el control.

Las formulaciones sólidas de TMCTB también pueden utilizarse como un conservante soluble en aceite para controlar las bacterias y los hongos que provocan la degradación del aceite crudo y refinado durante el almacenamiento. Los aceites crudos y refinados incluyen, de manera no exhaustiva, aceites olefínicos, aromáticos, parafínicos y naftinónicos. Una formulación sólida de TCMTB puede agregarse al aceite como si se transfiriera del depósito de transporte al depósito de almacenamiento con un porcentaje de 1 a 2 bolsas de 100 gramos de formulación sólida de TCMTB por 4000 litros de aceite. La adición deberá realizarse de forma intermitente cuando se produzca una mezcla.

Al igual que ocurre con todas las demás utilizaciones expuestas anteriormente, la formulación sólida de TCMTB de la invención puede utilizarse en las mismas cantidades y de la misma forma que los microbicidas utilizados tradicionalmente en los diferentes sistemas acuosos. La formulación no sólo protege el sistema acuoso antes de su utilización o durante su almacenamiento, sino que en muchos casos protege el sistema acuoso mientras está siendo utilizado o en aplicaciones adecuadas incluso después de que el sistema acuoso se haya secado. Por ejemplo; cuando se utiliza en una formulación para pintura, la formulación sólida de TCMTB no sólo protege la pintura en la lata, sino también a la película de pintura una vez aplicada sobre un sustrato.

Otra realización de la presente invención es un método para el control del crecimiento de microorganismos sobre papel o en procesos de fabricación de papel, por ejemplo, en una pasta o lodo de papel y en un producto de papel acabado como cartón. El papel, pasta, o lodo se pone en contacto con una formulación sólida de TCMTB en una cantidad combinada eficaz para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo sobre el papel, la pasta o en un lodo de papel. La puesta en contacto se realiza utilizando medios y cantidades conocidos en la técnica de la fabricación de papel.

De acuerdo con este aspecto de la invención, por ejemplo, un tejido que se está formando en una máquina para la fabricación de papel (o una pasta para cartón intermitente) puede ponerse en contacto con el TCMTB mediante la pulverización de una dispersión acuosa que contiene la formulación sobre la pasta cuando ésta se haya retirado de las prensas en el proceso de fabricación de papel. O bien, la formulación sólida de TCMTB puede agregarse en un baño utilizado en la prensa húmeda o de encolado y ponerse en contacto con el tejido mediante el pinzado de éste para incorporar el TCMTB con cualquier otro agente aplicado a la prensa. Otra opción es poner la pasta en contacto añadiendo directamente la formulación sólida de TCMTB a la mezcla lechada blanca, preferiblemente antes de que la pasta llegue a la varilla de formación.

Cuando se trata el papel (lo que incluye cartón y otros productos o sustratos celulósicos), la formulación sólida de TCMTB puede añadirse en lodos de pasta en el cabezal, en la solución que forma el sustrato, o en el sistema de agua blanca para tratar el propio sistema de agua o para su incorporación en el cuerpo del papel. O bien, como ocurre con otros microbicidas, la formulación sólida de TCMTB de acuerdo con la invención puede mezclarse con el revestimiento utilizado para revestir el papel acabado.

Ejemplos Ejemplo 1

Se creó una formulación sólida de TCMTB en polvo de la invención mezclando los siguientes componentes en una mezcladora-V (mezcladora P-K):

Ingredientes	Peso% (fórmula final)
TCMTB-60	13,34%
Tergitol XD	1,00%
Casul 70 HF	0,15%
Fosfato de sodio, anhi.	64,30%
Hi-Sil 233	2,00%
Stepwet DF-90	1,00%
Zeolox 7	10,00%
MTC (bistiocianato de metileno)	8,20%

El TCMTB-60 contiene TCMTB y glicol monometil éter de dipropileno.

Tergitol XD es un copolímero de bloque de etileneóxido y propileneóxido combinado con butanol.

Casul 70 HF es un sulfonato de dodecilbenceno de calcio en un disolvente de butanol.

Hi-Sil 233 es polvo de sílice (dióxido de silicio) blanco amorfo.

Stepwet DF 90 es un producto de la empresa Stepan, Northfield, IL. Su nombre genérico es sulfonato de dodecilbenceno de sodio.

Zeolex 7 es un producto de J.M.Huber Corporation, Haver de Grace, MD. Su nombre genérico es aluminosilicato de sodio.

La formulación sólida de TCMTB en polvo se formó cortando MTC sólido como una roca en una mezcladora P-K hasta convertirlo en polvo. Al polvo de MTC se le agregó el resto de componentes sólidos incluyendo el sulfato de sodio anhídrico, Hi-Sil 233 y Zeolox 7 para formar una mezcla previa de la matriz salina portadora. De manera independiente, el líquido TCMTB se mezcló con los demás compuestos líquidos, Tergitol XD, Casul 70 HF y Stepwet DF-90 para formar una mezcla líquida de TCMTB. A continuación, ésta se añadió a la mezcla previa de la matriz salina portadora contenida en la mezcladora-PK. Los compuestos líquidos y sólidos se mezclaron durante unos 50 minutos para formar un polvo. Para garantizar que el polvo tiene la consistencia adecuada, la mezcla en polvo resultante se desmenuzó durante 30 segundos y se dejó reposar otros 30. Este proceso de molido se repitió las veces necesarias para conseguir el producto en polvo deseado.

Ejemplo 2

La siguiente formulación sólida de TCMTB en pastilla se produjo utilizando una mezcladora-V (mezcladora P-K):

Ingredientes	Peso% (fórmula final)
Solución TCMTB	13,7%
MTC	10,4%
Sulfato de sodio, anhi.	62,9%
Hi-Sil 233 (sílice)	0,5%
Ácido esteárico	0,5%
Stepwet DF-90	1,00%
Zeolox 7	10,00%

La solución de TCMTB contenía un 92% de TCMTB-80, un 7% de Tergitol XD y un 1% de Casul 70 HF.

Los procedimientos descritos en el Ejemplo 1 se utilizaron en primer lugar para formar una formulación sólida de TCMTB en polvo que contenía los compuestos y los porcentajes de peso anteriormente especificados. Posteriormente, el polvo se comprimió para formar una pastilla.

Ejemplo 3

Se formuló una formulación sólida de TCMTB en pastilla del siguiente modo:

Ingredientes	Peso% (fórmula final)
Solución de TCMTB	14,5%
MTC	8,2%
Sulfato de sodio, anhi.	64,3%
Hi-Sil 233 (sílice)	2,0%
Stepwet DF-90	1,0%
Zeolex 7	10,0%

Los porcentajes son porcentajes de peso de la formulación final de TCMTB.

La solución de TCMTB es una mezcla de un 92% por peso de TCMTB 60, un 7% por peso de Tergitol XD y un 1% de Casul 70 HF 1%. Como se menciona anteriormente, el TCMTB-60 contiene TCMTB y glicol monometil éter de dipropileno.

Los procedimientos descritos en el Ejemplo 1 se utilizaron en primer lugar para formar una formulación sólida de TCMTB en polvo que contenía los compuestos y los porcentajes de peso anteriormente especificados. Posteriormente, el polvo se comprimió para formar una pastilla.

Se descubrió que el talco (Nytal 300 silicato de magnesio hidratado) y Zeolite A (de Ehtyl Corporation) no eran tan efectivos como Zeolex 7 en la formulación. Sin embargo, estos productos pueden funcionar bien si la concentración de Hi-Sil 233 se incrementa en la fórmula. Hi-Sil 233 es un producto de PPG Industries, Inc. (Pittsburg, Pensilvania).

Ejemplo 4

Para evaluar la efectividad antibacteriana de las formulaciones sólidas y líquidas de TCMTB se empleó un
"cóctel" de organismos bacterianos para estimular la microflora mezclada que suele hallarse en este tipo de sistemas. La formulación sólida de TCMTB en pastilla del ejemplo 3 se utilizó como formulación sólida. La solución de TCMTB empleada fue Busan 1009, que es una formulación que contiene un 30% de TCMTB comercializada por los laboratorios Buckman, Inc., Memphis, TN. Los organismos probados fueron la Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Staphylococcus aureus ATCC 6538 y Escherichia coli ATCC. Cada organismo se hizo crecer en agar extracto de levadura de triptona (TGEA). Para el ensayo, los organismos son sometidos dos veces a la técnica del repicado (repicados de 24 horas) en TGEA regulado a pH 8.5. El crecimiento de ensayo de cada organismo se eliminó con un bastoncillo de algodón estéril en un tubo de ensayo salino (9 ml). Todas las suspensiones de células bacterianas se estandarizaron a una densidad MacFarland de 1. Después de la estandardización, se prepararon porciones alíquotas iguales de cada suspensión de células en un tubo de ensayo separado. La mezcla salina de células se utilizó como inóculo para el ensayo. Se utilizaron cien (100) microlitros por 20 mililitros de agua de torre de refrigeración. Cada biocida se preparó como una solución patrón en agua desionizada estéril y diluida para añadirla al agua de refrigeración sintética en las dosis de prueba apropiadas (10, 20 y 50 ppm). La formulación del agua de torre de refrigeración sintética empleada por litro fue: triptona: 0,5 gramos, dextrosa: 0,5 gramos, sulfato de sodio: 0,093 gramos; bicarbonato de sodio: 0,17 gramos, cloruro de sodio: 0,26 gramos, cloruro de calcio: 0,29 gramos, sulfato de magnesio: 0,60 gramos. El medio se reguló a un pH de 8.5 con TrisHC1: 1,23 gramos, Tris-base: 5,13 gramos. El ensayo se llevó a cabo a 30°C. Para la enumeración de organismos supervivientes, se utilizó la técnica de lámina desplegada estándar. Todas las enumeraciones se colocaron en TGEA y se incubaron a 37°C durante 24 horas. Los controles no contenían ningún biocida. Los resultados se detallan en la Figura 1. Tomando como base los datos obtenidos, no se observaron diferencias que indiquen que la formulación líquida de TCMTB/MTC fuera mejor que la formulación sólida o viceversa bajo las condiciones especificadas. Se observó cierta variabilidad debido al error experimental y a una posible aglutinación de células. La formulación sólida de TCMTB y MTC parece ser tan efectiva como la formulación líquida. Algunos de los beneficios de tener una formulación sólida en vez de líquida son una mayor seguridad para el trabajador, que es más cómodo de utilizar y que se puede dosificar por unidades.

Claims (15)

1. Una formulación sólida de TCMTB para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo, la formulación que comprende TCMTB absorbido en una matriz salina portadora soluble en agua, en la que el TCMTB está presente en una cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo y la matriz salina portadora se selecciona a partir de un acetato de sodio, bicarbonato de sodio, borato de sodio, bromuro de sodio, carbonato de sodio, cloruro de sodio, citrato de sodio, fluoruro de sodio, gluconato de sodio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, lactato de calcio, sulfato de potasio, fosfato tripotásico, cloruro de potasio, bromuro de potasio, fluoruro de potasio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de litio y mezclas de éstos.

2. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 1, que además contenga:

un emulgente en una cantidad de hasta un 20 por ciento por peso de la formulación;

un agente antiapelmazante en una cantidad de hasta un 30 por ciento por peso de la formulación; y

un adyuvante biocida en una cantidad de hasta un 50 por ciento por peso de la formulación.

3. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 1, que además contenga:

un adyuvante biocida seleccionado del grupo integrado por los agentes germicidas, funguicidas, esterilizadores y agentes oxidantes y/o que liberen halógeno en una cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo.

4. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 1 en la que la formulación sólida sea un polvo.

5. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 1, en la que la formulación sólida sea una pastilla.

6. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 5, que además contenga:

un regulador de la velocidad de desintegración en una cantidad de hasta un 20 por ciento por peso de la formulación;

un emulgente en una cantidad de hasta un 20 por ciento por peso de la formulación;

un agente antiapelmazante en una cantidad de hasta un 30 por ciento por peso de la formulación;

un adyuvante biocida en una cantidad de hasta un 50 por ciento por peso de la formulación.

7. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 1 en la que la formulación sólida esté contenida en un recipiente soluble en agua.

8. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 7 en la que el recipiente soluble en agua sea una bolsa soluble en agua formada por alcohol de polivinilo, acetato de polivinilo, metil celulosa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, carboximetilhidroxietil celulosa de sodio, pirrolidona de polivinilo, poli(alquil)oxazolina y derivados del polietileno glicol que forman películas y mezclas de éstos.

9. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 8, en la que la bolsa soluble en agua se haya seleccionado del grupo integrado por el alcohol de polivinilo, el acetato de polivinilo y mezclas de éstos.

10. La formulación sólida de TCMTB de la reivindicación 7, en la que el recipiente soluble en agua esté contenido en un envoltorio impermeable frente a la humedad.

11. Una formulación sólida de TCMTB para controlar microorganismos, la formulación que comprende TCMTB, bistiocianato de metileno (MTC) y una matriz salina portadora soluble en agua, en la que el TCMTB se absorbe en una matriz salina portadora soluble en agua y en la que el TCMTB y el MTC están presentes en una cantidad antimicrobiana efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo y la matriz salina portadora se selecciona a partir de acetato de sodio, bicarbonato de sodio, borato de sodio, bromuro de sodio, carbonato de sodio, cloruro de sodio, citrato de sodio, fluoruro de sodio, gluconato de sodio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, lactato de calcio, sulfato de potasio, fosfato tripotásico, cloruro de potasio, bromuro de potasio, fluoruro de potasio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de litio y mezclas de éstos.

12. Un método para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sistema acuoso capaz de soportar el crecimiento de micro-organismos que incluya la fase de tratar el sistema acuoso con una formulación de acuerdo con la reivindicación 1.

13. El método de la reivindicación 12, en el que el sistema acuoso se selecciona del grupo formado por un sistema de refrigeración de agua, un fluido para trabajar el metal, un sistema de tratamiento de aguas residuales, un sistema de agua de yacimientos petrolíferos, una composición de revestimiento y un licor de curtido.

14. Un método para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sustrato en contacto con un sistema acuoso y susceptible al crecimiento de al menos un microorganismo que incluya la fase de:

poner en contacto un sistema acuoso con la formulación de acuerdo con la reivindicación 1 para formar una formulación líquida de TCMTB en una cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sustrato; y

tratar el sustrato con la formulación líquida de TCMTB.

15. El método de la reivindicación 14, en la que el sustrato es una piel de animal, un tejido, un producto de madera o agrícola.