HU230127B1

HU230127B1 - Szinergetikus hatású biocid készítmény

Info

Publication number: HU230127B1
Application number: HU0003297A
Authority: HU
Inventors: Dagmar Antoni-Zimmermann; Rüdiger Baum; Thomas Wunder; Hans-Jürgen Schmidt
Original assignee: Thor Chemie Gmbh
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-08-20
Publication date: 2015-08-28
Also published as: JP3992433B2; PL203139B1; CN1286370C; NO20000749L; EP1005271B1; JP2001515016A; DK1005271T3; EP0900525A1; HUP0003297A3; AU9345398A; BR9811955B1; PT1005271E; BR9811955A; NO323350B1; PL338711A1; HUP0003297A2; CA2299227C; MX212024B; KR20010023049A; CA2299227A1

Description

A találmány tárgya biocid készítmény, amely adalékként alkalmazható olyan anyagokhoz, amelyek káros mikroorganizmusok által fertőződhetnek. A találmány szerinti biocid készítmény legalább két biocid hatású anyagot tartalmaz, amelyek egyike 2-metilizotiazolin-3-on. A készítményre jellemző, hogy 1,2-benzizotiazolin-3-ont tartalmaz; az 5-klór-2-metilizotiazolin-3-ont tartalmazó készítményeket a találmány oltalmi köréből kizárják. A készítmény egyedi komponenseinek a hatását a találmány szerinti készítmény hatásával összehasonlítva igazolható, hogy a találmány szerinti készítménynek szinergetikus biocid hatása van.

,,, _{2 B r} MEGADÁS ALAPJÁUL SZOLGÁLÓ VÁLTOZAT smRöEíms hatású biocí b készítméit

A találmány olyan bioeid készítményekre vonatkozik, amelyek káros mikroorganizmusokkal fertőződő anyagokhoz adhatók. Közelebbről a találmány legalább két aktív bioeid anyagot tartalmazó bioeid készítményekre vonatkozik, amelyek szinergetikus kölcsönhatásban vannak, és az aktív anyagoknak egyike 2-metilizotiazoiin-3“On.

A bioeid hatóanyagokat, számos területen, például káros baktériumok, gombák vagy algák leküzdésére alkalmazzák, A. 4izotiazolin-3-on-vegynletek (amelyeket Shzoüazolörmknak is neveznek) alkalmazása ilyen készítményekben régóta ismert, mert ebbe a csoportba igen hatékony bioeid vegyületek tartoznak.

Ezeknek a vegyieteknek egyike az S-Jdór-S-metilizotiazolin3-on. Jóllehet valóban kedvező bioeid aktivitással, rendelkezik, gyakorlati alkalmazása különféle hátrányokkal jár, így például ez a vegyüiet gyakran allergiákat vált ki azokon a. személyeken,, akik alkalmazzák. Továbbá sok országban törvényes korlátozások vannak érvényben az ipari szennyvizek AOX értékére, azaz a szerves klór-, bróm- és jódvegyületek koncentraeioira. vonatkozóan: ezeknél az· értékeknél nagyobb mennyiségüknek ~ amelyek aktivált szénre adszorbeálódnak ~ a vízbe jutniuk nem szabad. Ez kizárja az 5-klór-2-metiiizotiazoiin.· 3- on alkalmazását a kívánt mértékben. Továbbá, ennek a vegyületnek a. stabilitása bizonyos körülmények között, pékiául magas pH-értékek mellett, vagy nukleofil anyagok vagy redukálőszerek jelenlétében, nem megfelelő.

* * * χ *· * » «· ί * » :* « ♦

X* ♦♦ λ * van, a 2-

& ismert izotiazolin-3-on, amelynek biocid. hatása 3-on. Jóllehet ez a vegyület az 5-klór-23-on különböző hátrányait nem mutatja, így nem jelent erős aliergiaveszélyí., biocid hatása. jóval kon egyszerű felséges.

a 2vezetese o-aior-z-metmzonazolin-3-on helyett nem

Különböző izotiazolin-3-on-származékok, vagy legalább égy isotiazolin-3-on és más vegyületek is ismert, így például az EP 067 6140

3-ont és 2-n-oktüizotíazolin-3-ont tartalmaz.

elvek 1,2-3-on és egy jódpropargil-vegyülei: (jódpröpiniltj kombinációi - az 5 328 926 számú egyesült államokbeli ismertek, ilyen vegyületként például a 3t nevezik: meg. Ebben a szabadalmi nem írnak le olyan lyek további aktív biocid anyagi

A JP 01224306 számú japán szabadalmi dokumentumban (Chemical Abstracts .112, kötet, 11. szám, 1990 .március 12, az Áhstraet száma 93924) olyan biocid készítményt írnak le, amely 2metilizotiuzoim.-3-ont, l,2-henzízotiazolirt~3-ont és 5-klör-2metilizotiazolin-3-ont tartalmaz.

(Chemical. Abstracts 121. kötet, 11, szám, 1994 szeptember 12, az t száma 127844) olyan biocid készítményekre vonatkozik, lyek izotíazolmont, 1,2-benzizötiazolin~3~ont és propánok vagy φ<

·**:

* *»« ♦ ♦ X X*· tartalmaznak. 2

Iául a 2-brőm.--2-nitropropán-l.,3-dio.lt

2-bróm-2-mtropro pán-1,3·· dióit. tartalmaz, és egyszersmind 5 -klór 2-metí.lizotiazolin-3-on-tól mentes.

f célja olyan biocid készítmény kő hon minőség;

nem

on.

to

ensei szinergetikus kölcsönhatásban, vannak, és ennek következtében koncentrációkban alkalmazhatók, mintha azokat *^L’alm aznánk. így az emberek és a környezet kevesebb szennyezésnek vannak kitéve, és a kártékony mikroorganizmxisok kiirtásának a költségei csökkenthetők.

Ezt a célt a találmány szerint olyan érjük el, amely legalább két hatásos biocai anyag ezek egyike a 2-metilizotiazolin~3~on, A készítményre jel hogy további biocid hatóanyagként 1,2-be tartalmaz; a találmány hói az 5 -

A találmány szerinti biocid készítmény előnye, hogy mindeddig a gyakorlatban alkalmazott. olyan hatóanyagokat képes helyettesíteni, amelyek az egészségre és a környezetre nézve hátrányosak, amilyen például az 5 -klór- 2 -m etlllxoh a mbn - 3 - on_:Ehhez járul, hogy a. találmány szerinti biocid készítmény kedvező ^eg.

is előállítható szükség esetén - v;

szerves oldószerek és/vagy stabílízálös hozzáadása ennek alapján, nem szükséges. Továbbá., a találmány ve teszi a kész íges c aktív anyagok hozzáadásával növelésére, a mikroorganb kedvezőbb összeegyeztetésre (k vagy

a biocid aktivitás fertőzött anyagok i kívánt anyagokkal való ításra.); valamint javított niogiai

A találmány szerinti biocid készítmény 2-metilizotiazolin-3és l,2-benzí.zoticizolin-3ont tartalmaz általában (az előbbi sídben) (50-1) : (1.-50) tömegarányban, előnyösen (.1.5-1) : (1-3) garányban, és különösen (4-1) : (1-4) tömegarányban, előnyös az 1:1 tömegarány,

A biocid készítményben a 2-mefihzohazobn-3-on és az 1,2benzizottazo.lín-3-on előnyösen 0,5-50 tömegé összes 1-20 tömegük különösen előnyösen % összes koneenttáciöban vannak jelen a teljes vonatkoztatva, os a találmány szerinti készítményben, lévő ont.

sor

ans vagy’' a

rázni.

>zeg és/vagy a tartósítani kívánt anyagban

Előnyös poláris, folyékony közegek: a víz; 1-4 szénatomos alifás alkoholok, például az etanol és ízt etílénglíkol, dietiléngbkol, 1,2-pro güKOI es tripropilénglikol; glikol-éterek, üttilgírkoi vagy a

vagy 2,2,4-trimefcil-pentándiol

I, H,N-e

b folyékony közeg különösen, víz.

anyagoknak a keverékei. A

álékét előnyösen 7-9 pH-értékre in-3~on oldott állapotban, az 1,2h&tőauyag i van.

Nempoláris, folyékony közegként például aromás oldószerek, előnyösen xüol és toluol alkalmazhatók.

A találmány szerinti bioeíd készítményt egyidejűleg poláris és

Á 2~metilizotiazolin-3~on- és l^-benzízotiazobn-S-onon a találmány szerinti hiocid készítmény egy vagy több, további ad hatásó anyagot tartalmazhat, amelyeket az alkalmazási terület szerint választunk, Ezekre a hozzáadható (adalékok) bfoeid ragokra az alábbiakban specifikus példákat adunk meg,

a henzilalknhol,

2,4- diklór benzil

2-fenoxietanol,

an, brőm - 5-nitro-1,3és g*

av-észter, ♦ * >

♦ <

♦*

N-métüöI-klóracetasíid., fenolok, így a p-klór-m-krezol és o-fenilfenol,

-met

Ts^N'-dímetilol-karbamid.

benxil·· formál,

4,4-dimetü-1 _? 3-oxazolidin,

1,3_?5-bexabídrotóazin - szbrm azékok, kvaíerner aimöónmmvegyulefek, példán! az N-alkil-Ν,Ηdimeíilbenzil-ammóninm-klorid és di{n-decil)-dimetilammónium-klörld.

ceíilpiridinínm -idorid, id€>rhexidin,

1,2 - dí bróiii - 2,4~ dieianob urán, 3_;5~díklór-4-hidroxibonzaldebídj etílénglikobhemiformálj tetraíbidroxweíí!) foszfönium sók,

azok 2-il) karbanxát,

2-n-okfilizotiazolm- 3-on

4.5- di.kIőr-2-η

4.5- frimetílén- 2

2_J2'-dib'Qdí.benzöesav henzizoíiaz

Idául a

Cd

- hidroximet.il· 2-nitro-1,;

metii én - bisztróéianát, ailantoín-reakefotermékek.

hatást! anyagokként a 3-jód-2-propin.il· _o_

3-on, szereplő anyag, valamint a 2 répán-1,3-diol előnyösek,

FomaldehidfojTásként alkalmazható anyagok például származékok, így az

N,N’dimetiIol

N-metilo dimetilol-dimetilltidantoin,

M-melilol-klóraeetam id, allantoín-reakciótermékek;

az N-formál· származékok, etSénglikohkírm ál, az

henzildormák

A találmány szerinti bíocid készítmény más szokásos cet is tartalmazhat, amelyek a hiocidek szakterületén személyek számára adalékként ismertek, ilyenek a sürítő-, habzásgátlószerek, a pH heáiktására alkalmazható anyagok, liiatanyagok, diszpergálószerek és színezékek,

A 2~m.eulizotiázölin~3-on és I,2-benzizotíazolin-3-on ismert, anyagok. A 2~meti.lizotiazo.lin-3~on például az 5 466 818 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint állithatő elő. Az « X χψ χ··* x fc * <.

♦ * * φ *♦* X^· matograhas * '♦·» Χβ ,*' ♦ *♦* * '♦ *> 9 :«♦ ilyen úton előállított reakeíótermék

Az l,2-benzizoiiazolin~3~on kereskedelmi forgalomból márkanéven a Thor Cneniie GmbH cégtől.

Ugyanígy kereskedelmi forgalomban van a 3-jód-2-propinilM-bu.tíl-karbam.át, amelv néldául a Trov Chemical Companv cég

-1 és Polvohaseé NP-1 márkanéven

Kereskedelmi forgalomból beszerezhető továbbá a 2-n-3~on is, példán! Aeticide^R ÓIT márkanéven a Thor

Chemíe GmbH cégtől.

Végül a 2-bröm-2-nit.ropropán-l,3-dioit például a Bonts cég hozza, forgalomba Mvácidé^R AS márkanéven.

első megvalósítási normájában a találmány szerinti van rendszer, amelyben, a 2~meíilízotiazolín -3on és az X,2-benzfootíazöIn~3~on. szinergetiknsan nagyobb bioeid aktivitást .fejt. ki, mint ezen vegyületek közül bármelyik önmagában.

Továbbá, amennyiben a találmány további megvalósítási módjai szerint a találmány szerinti bioeid készítmény a 2~ metilizotía.zolin-3-onbö.l és l,2-ben.zizot.íazolin-3-onböi álló kétkomponensű kombináción kívül egy további, hatásos bioeid anyagként 3-jöd-2~propiní!-N-bntil-kmfoamátot_; 2-n~okíüizotiazolin~3~ont, formaldehidet, vagy formaldehidforrásként szereplő anyagot, vagy 2-bnőm~2~nitropropán~I,3-dfok tartalmaz, akkor szinergetikus bioeid aktivitást érünk el, mint amelvet a ν·

...«· X > > ¢. X *kombináció és bármelyik további anyag önmagában kifejt, a kétkomponensű anyagc a fenti, további

aa

9l-ont és l,2-benzmotiazoün-3“Ont tartaimaa előnyösen 1:1 tömegarányban. Választható- azonban bármilyen más tömegarány is azzal a feltétellel, hogy ezen az úton szinergetíkus hatás érhető eh szerinti bioeid készítményt, iérryegesen alkalmazhatjuk. A készítmény vas célszerűen alkalmazható festékekben, lignoszulfonátokban, mészszuszpenriőkban, termékekben bitumenemulziókban felületaktív (neíivesttoszer) oldatokban, motorhajtóanyagokban :n, vizám ragasztókban, (vízcirkuláeíós) rendszerekben, polimer diszperziókban, hűtő kenőanyagokban például baktériumok, fonalasgombák, élesztőgombák és algák támadó hatásának a kivédésére.

A gyakorlatban a bioeid készítmény alkalmazható felhasználásra kész keverék formájában, vagy' ügy, hogy a bioeid anyagokat és a készítmény többi komponensét kűlön-külön adjuk a tartósítani kívánt, anyaghoz.

A találmányt. az alábbi példákkal szemléltetjük.

Valamennyi példában, ahol a. MIT és BIT hatóanyagkeveréket, valamint ezeken kívül egy további, bioeid hatású anyagot alkalmaztunk, a MIT-et a BIT-hez viszonyítva 1:1 tömegarányban ajkalmaztuk.

f *

4» φφ :φ·

Φ * S X ς, 4·4· ΐ szerinti készítményben jelenlévő, két esszenciális hatóanyag szinergetikus szemléltetjük.

Erre a célra különböző koncentrációban 2-metilizotiazoIin-3ont (MIT) és 1,2 benzizotíazohn-3-onf (BIT) alkalmaztunk vizes

Myoological tastitute, IMI 302054 számú

A oiocict Komponensen es a vizen távul a vizes keveréken egy tápközeget - nevezetesen Müller-Hinton levest (kereskedelmi neve .0393’ sege hőmérsékleten véges tartalmaztak. Az Eseheriehia coli volt. Az inkubálást 72 órán át 25 -'C Valamennyi mintát inkubációs rázó berendezésben rázva ink (pero«mfeenti fór <y<yí=

Az L táblázat mutatja a MIT és BIT alkalmazott, koncentrációit. A táblázatban, látható továbbá, hogy· a mikroorganizmus szaporodott-e {+-’* jel) vagy nem (-''jel).

Az I. táblázat továbbá a minimális gátló koncentrációkat. (MIC értékeket) is mutatja, Ennek megfelelően, ha a MIT-et önmagában alkalmazzuk, akkor a MIC talált értéke 17,5 ppm; ha a BiT-et önmagában alkalmazzuk, akkor a. MIC talált értéke 25 ppm. Ezzel, szemben a MIT és BIT keverékeinek a MIC értékel nyilvánvalóan alacsonyabbak, azaz kombináció esetén a MIT és BIT szinergetikus hatású.

*» » * ♦ .*) :·*· >

MIC A KÖT	értéke:	< Escheríchía	coli A BH	esetében 72 ár koncentráció ja	•3 in.	cubálasi	idővel
köncösU
rációja	35	30 25 20	17 5	15 12.5 10	7 S	5 2.5	1 0
(ρρπό
25		-		~ -	....	-	-
17.5	....	- ----	-	- „	-	...	.....
15	—		...	...	-	-	V
12 5	-	-	-			-	4 4
10	-	- -·	...	—	—	-	4. 4.
7.5		—		- -	-	4 4.	4 4.
5		-			Τ'	-r	4 ~p
2.5	--	'· rr		-*- 4. .4	4·	.4 4.	4, 4
1		......		4- 4^: 4^:	4-	4	4 4
0	-	~ - +	•r	4. 4 4.	4		4 4

A kialakult színergetikus hatást számszerűen a szinergetikns indexszel fejezzük ki. Ez a Ik táblázatban is látható, A srinergetíkus indexet F. C. Kuli és munkatársai, módszerével számítottuk .ki [Applied Microbiology 9, 538 (196!)) az alábbi, egyenlet alapján:

tnüex

Ha a vizsgált hiocid rendszerre ezt a képletet alkalmazzuk, akkor az egyenletben szerepló mennyiségek jelentése az alábbi:

.:

ícióját a. BIT és MIT biocid adóját, ha egyedüli biocidként jelenti a BIT keverem Qa jelenti a van jelen:

Qfc jelenti MIT koncentrációját. a MIT és BIT biocid keverékben;

Qs jelenti a MIT koncentrációját, ha egyedüli Mseidként van jelen.

Ha a sdnergetíkus index értéke 1-nél nagyobbnak, adódik, akkor ez azt jelenti, hogy antagonizmus áll fenn. Ha a szlnergetikus index értéke 1, akkor ez azt jelenti, hogy a két biocid aktivitása összeadódik, Ha a szinergetikus index értéke 1-nél kisebb, akkor ez azt. jelenti, hogy a két biocid. szinergetikns hatást lejt ki.

ILlhbíázat

Bseheríchía coli-ra vonatkozó szinergetösns index kiszámítása 72 órás inknbáiási idővel

A BIT konesnfcrxíciüjö a

íppm)

A MI I koncentrációja

Q.

Összes keresniráció

BIT-MIT tppms

Kones-st.ráció

BIT (rrhcxp)

MIT

CVQ,

Szirm^tikus index ^;'Q7Qs o

2.5

7..5

12.5

17.5

W

7.5 .*·>

17.5

12.5

17.5 dO \ ds;

0.0

6J

20.0

0

71.4 §8.9

100.0

93.8

80.0

50.0

6

MM

000

0.04

0.10

030

OJO

80

1.00

I 00

0.86

0.57

0,43

0,20

004

0,00

1.00

0.90

0.67

073

0.70

0.94

1.00 * * Φ Φ 9 .♦ χ· <· ♦ ♦ » χ « ♦ φ ' * * ♦ « Χ·<·:φ * ♦: « κ ♦ χ « * Φ ♦: Φ* <ί « φ ♦ «

Α Π. táblázatból is, azaz egy MIT/,8 ;xe (0,67) olyan szlnergetikus keverék legalacsonyabb szinergetikus zó et és 2

2. példa azaz MIT és BIT szinerg Fseudomonas

a két hatóanyag, mutatjuk be a vizsgg

KICIOS inku háltuk

Az alábbi volt. Az inkuhálási iz összes mintákat rpm rázőse bességgel

a. vizsgált híöcid készítmények MIC >£•1 össze, A MIC érték 12,5 és

. a et

4*

44t á b 1 ií z a ί

S3

Ό a;

<53 ©sí

Ό <öi ©

a

o.

S/·)

K 'íS

4i o

CM <~> !

CM » * *

* < » « ·*· * * * ,; ,” »· ♦

Claims

♦ «* ♦*

A MIT és BIT egyidejű aifebnazásákor szinergetikns hatás lépett: fék A IV. táblázat mutatja a szinergetikus· index számítási értékeit, Ennek alapján a Pseudomonas putida-val. szemben a szinergetikus index legalacsonyabb értéke (0,50) akkor adódott, ha a keverék 3,8 tümegOó MIT-et és 96,2 tomeg% BIT-ei tartalmazott.

IV. táblázat

Bseudomonas putída- val szemben kialakuló szinergetikus index kiszámítása 48 órás inkubáJási idővel

MIC Összes kcncsnt- ráclő Koncentráció QM QoQs i Szireaptít index A BIT koncentáclöja A MIT : koncentrációja : BTTsMIT BIT MIT Q7Q, Qz (ppm) Cb (ppm) ; Q^a + Q» (ppm) (táse^O w% a 12,5 12.5 0,0 100.0 0 00 1.00 1.00 2.5 10 12,5 20.0 : 80,0 0.04 0.80 0.84 5 15 7.5 5 12.5 20 40 0 : 75.0 : 60 0 : 25.0 0.08 0.25 0.60 0.40 0.68 0.65 20 2.5 22.5 88.9 | »j 0.33 0.20 0.53 25 40 60 : 1 0.5 9 26 40,5 60 96.2 98.8 100.0 3.8 1.2 O 0.42 0.6 / L00 0.08 0.04 0.00 0.50 0.71 1.00

* « φ « ♦ Λ« «Φ

3. példa

Az MIT és BIT Pseudomn.nas stutzeri mikroorganizmus elleni szinergetikus hatása ugyanúgy .mutatható ki, mint az 1, példában, A vizsgálati minták tápanyagként ('tápközegként) itt is

Műller-Hinton táplevest tartalmaztak. A sejtsűrűség 10⁶ sejt/ml, az inkuhálási idő 25 °€ hőmérsékleten 72 éra volt.

Az összes mintákat inkubációs rázőberendezéshen 120 rpm sebességgel rázattuk.

A következő V, táblázatban bemutatjuk a vizsgált foíoeid készítmények MIC értékelt. A MIC értéke 12,5 ppm volt, ha a MITet önmagában, alkalmaztuk, és 20 ppm-nek adódott, ha a BIT-et önmagában használtuk.

V. táblázat

Pseudomonas stutzeri-vel szemben kapott MIC értékek 72 őrás inkubálási Idővel

MIT BIT koncént esció (ppm) koccerU- ráció (ppm) 30 25 i 5 10 7 5 5 2.5 1 0.5 ü 30 n 20 — — ___ 17.5 .... - - - 15 ... - - — — — 12.5 — — — ... V) i-J — — a 75 ... - ... - - 4 a 4 - - .... ~~ a a a 2.5 1 m — ..... xy·· «k· Ah a 0.5 j — _L<_ *h ,xp •Τ» uz a a «Tv : -X· -r •«X» «4·«. 7*· +

«X

MIT és BIT egyidejű alkalmazásakor' szinergetikus hatás lépett fel A VL 'táblázatban láthatok a. szmergetikus index szám értékei. Ennek értein ében a Pseudomonas stutzerl ellen a legkisebb szinergetíkus indexet (0,65) az 50 tömeg% ΜΙΤ-et és 50 tömegbe BIT-et tartalmazó keverék mutatta.

VI. táblázat stutzeri-val szemben mutatott színerg

Í.S .MIC számítása 72 őrás m.k tel

Koncsrstráciö ráció

A BIT i A MIT j BIT-MIT koeeent- koncsntrációja rációja

P

X’ (ormi

0.5

IÖ xOU index bb

Tpei;

2.5

Q; r· Qh (ppm)

CtÓRrb) | (t.crrxéé

0.0 i 100.0

4J ) 05.2

50.0 ; 50 0

SOö j 20.0

03b | Ő.3

100.0 i 0.0 •«VQs

0.25

0.50

0.75

1.00

1 00

080

0 40

0.20

o.o a

0.00 i .-..· e

0.83

0.65

0.70

0.85

1,00 *<·

4, példa

A két hatóanyaga aza® MIT és BIT Mlebsiella pnexunoniae mikroorganizmus ellem szinergetíkus 'hatását ugyanúgy mutattuk ki, mint az I, példában.

A vizsgálati minták ez esetben is a Müller-Hmton levest tartalmazták táplevesként. A sejtsürúség lö⁶ sejt/mk az inkubálás időtartama 25 ^öC hőmérsékleten 72 óra volt. Az összes mintákat inkubációs rázőberendezésben r ázattuk.

rpm rázást sebességgé •1