TWI566698B - 穩定用於傳遞殺生物劑之微脂體乳液的方法 - Google Patents

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Description

穩定用於傳遞殺生物劑之微脂體乳液的方法
本發明之領域基本上係關於用於將諸如化學物之產物或化合物提供至工業系統之殺生物劑傳遞系統。本發明亦係關於用於該等系統中之組合物。
細菌生物膜存在於自然、醫學及工業環境中。生物膜為微生物提供選擇性優勢以確保微生物之生存或容許其等以休眠狀態存在一段時間直至形成合適生長條件。不幸的是，此選擇性優勢對健康或對工業系統之效率及使用期限產生嚴重威脅。應將生物膜減至最少或破壞以改良工業系統之效率，或移除潛在健康威脅。
許多工業或商業操作由於各種原因(如冷卻系統)而依賴於大量水，或該等系統可產生大量廢水，因此而形成需處理之生物膜。此等工業包括，但不限於，農業、汽油、石油鑽探、石油管線、石油儲存、天燃氣鑽探、天燃氣管線、天燃氣儲存、化學、醫藥、採礦、金屬電鍍、紡織、造紙、釀造、食品及飲料加工及半導體工業。在此等操作中，天然存在的生物膜不斷地產生及經常積累在許多結構或設備表面上或在天然或生物表面上。在工業設施中，此等生物膜之存在導致工業機械之效率下降、需要增加之維護及造成潛在健康威脅。一實例係水冷卻塔表面受到各種不同微生物所產生之生物膜黏質不斷覆蓋，因此而限制水流動及降低熱交換能力。具體言之，在流動或停滯 水中，生物膜可導致嚴重問題，包括因在生物膜下繁衍之微生物(micro-organisms/microbes)生長，以及潛在有害致病細菌之生長所帶來之管線堵塞及設備腐蝕。水冷卻塔生物膜可形成維持致病微生物(如嗜肺性退伍軍人桿菌(Legionella pneumophila))長存之港灣或集池。
工業系統之其他實例為存在於食品及飲料工業中之彼等系統。 食品製備線通常會因生物膜積垢在機械及食品產品上而產生問題，在此等位置之生物膜經常包括潛在病原體。工業生物膜，如存在於食品工業中之彼等生物膜，係不可溶多醣富集生物聚合物之複雜集合體，其等係由表面駐留之微生物產生及合成。更特定言之，生物膜或微生物黏質由某些微生物所排出之多醣、蛋白質及脂多醣組成，其等容許微生物黏附至與水環境接觸之固體表面並形成在保護膜下繁衍之持久固著細菌菌落。膜可容許厭氧物種生長，進而產生酸性或腐蝕性條件。為控制此等問題，則需要控制生物膜形成及生長之方法及抗微生物產品。生物膜之控制涉及防止微生物附著及/或自表面移除已有生物膜。雖然在許多方面中之移除係透過使用高苛性或氧化劑實施短暫清洗處理而完成，然而控制生物膜最常用之材料係殺生物劑及分散劑。
在Hollis等人之美國專利案5,411,666中，傳授一種移除生物膜或防止生物膜積累在固體基板上之方法，該方法包含將至少兩種生物產生之酶(如酸性或鹼性蛋白酶及葡糖澱粉酶或α澱粉酶)與至少一種表面活性劑組合。Manyak等人之美國專利案6,759,040傳授一種製備生物膜降解多特異性水解酶混合物之方法，該水解酶具有針對性以移除特異生物膜，而Paterson等人之美國專利案5,512,213傳授一種透過併入穩定用量之金屬鹽來穩定含有異噻唑啉化合物之水溶液以抵抗化學分解之方法。該金屬鹽之陽離子為鹼金屬，而陰離子選自由乙酸 根、檸檬酸根、磷酸根及硼酸根組成之群。
最後，Robertson等人之美國專利案6,267,897係關於一種藉由將一或多種植物油添加至系統而抑制在商業及工業水系統中之生物膜形成之方法。然而，雖然殺生物劑可有效控制分散微生物懸浮液，即，浮游微生物，然而殺生物劑無法有效對抗固著微生物，即生物膜之基質。此係由於殺生物劑難以滲透在微生物細胞周圍之多醣/蛋白質黏質層。較厚生物膜導致殺生物劑幾乎無法滲透及因此殺生物劑效率不良。試圖較佳控制生物膜之一已知方法為將分散劑及潤濕劑添加至殺生物劑組合物以增強殺生物劑效率。生物分散劑可操作以保持浮游微生物充分分散，以使其等不聚結或達到觸發固著至表面或啟動膜-或菌落形成機制之細胞外過程所需之局部密度。因殺生物處理調配物中之組分之故，此等生物分散劑助益在生物膜中打開通道以獲得較佳毒性劑滲透性及較佳地分散已經弱化及自表面釋放之微生物聚結物及塊團。然而，已證明生物分散劑在防止初期生物膜形成上較移除已有生物膜更有效。在許多情況中，即使與殺生物劑併用，生物分散劑之活性僅促成25至30%生物基質自生物污垢表面移除。
因此，仍明確需要一種傳遞可較佳滲透已有生物膜及生物膜基質並更有效地殺死生物膜基質中所包含之微生物之抗微生物化合物，藉此殺死及清除生物膜，以及防止生物膜將來在諸如工業系統之系統中形成及積累之高效及有效方式。亦需要減少微過濾系統之污垢及提供增強整體過濾方法之較不頻繁清洗及/或更換。
本發明揭示一種殺生物劑傳遞組合物及使用方法。該殺生物劑傳遞組合物係將一些脂質粒子分散在水中之微脂體乳液。脂質基質可對pH、氧化還原電位、鹽濃度或其他變化敏感。酸性抗微生物化合物，如異噻唑啉(pH 1~3)，導致微脂體降解及最終物理分離。脂質 粒子之不良分散亦導致微脂體乳液之不可逆相分離。在升高之溫度下，尤其35至50℃下，此等降解及相分離過程將加速，導致不適合商業用途之不合格產品。微脂體殺生物劑傳遞組合物之儲存穩定性對於其商業應用至為關鍵。
出乎意料地發現，可透過添加穩定劑來增加微脂體乳液之儲存穩定性或「存放期」。用於微脂體乳液之合適穩定劑為含有環氧乙烷基團之聚合物。亦可添加緩衝組合物以改良微脂體乳液之儲存穩定性。
一實施例揭示一種用於將抗微生物組合物傳遞至含有至少一種微生物物種及存在於工業系統中之生物污垢或生物膜中之殺生物劑傳遞組合物，其中該殺生物劑傳遞組合物包含至少一種穩定劑及將抗微生物組合物囊封在其中之囊泡結構。
該穩定劑可包含含有至少一環氧乙烷單體單元之聚合物。在另一實施例中，穩定劑包含至少一種乙氧化化合物。該乙氧化化合物可具有式I所出示之結構：
其中R1及R2可相同或不同及為H、支鏈烷基苯酚、支鏈或直鏈脂肪醇、脂肪酸烷醇醯胺或脂肪酸；a、c及e中各者獨立地選自0至100；b、d及f中各者獨立地選自0至50；a、c及e之和係5至200之整數；b、d及f之和係0至50之數字。
合適乙氧化化合物包括，但不限於，乙氧化醇、乙氧化脂肪醇、乙氧化-丙氧化脂肪醇、乙氧化二級醇、乙氧化二級脂肪醇、乙氧化-丙氧化二級脂肪醇、脂肪醇聚乙二醇醚、經改質脂肪醇聚乙二醇醚、乙氧化醇(C6至C12)、乙氧化醇(C10至C18)、乙氧化-丙氧化 醇(C6至C12)、乙氧化-丙氧化醇(C10至C18)、聚環氧乙烷-2,6,8-三甲基-4-壬基醚、聚環氧乙烷(20)山梨醇酐單月桂酸酯、乙氧化烷基苯酚、聚乙二醇單丁基醚、聚乙二醇三甲基苯基壬基醚、聚乙二醇、乙氧化2-乙基己醇、乙氧化-丙氧化2-乙基己醇、聚(乙二醇-共聚-丙二醇)單烷基醚。
在另一實施例中，穩定劑可具有在約8至約20範圍內之親水-親脂平衡值。
在另一實施例中，揭示一種殺生物劑傳遞組合物，其中該穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.1重量%至約10重量%之範圍內之量併入。或者，該穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.5重量%至約5重量%之範圍內之量併入。
在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物之囊泡結構包含具有至少一種脂質之微脂體結構。合適脂質包括，但不限於，磷脂、卵磷脂、膽鹼磷脂、醣脂、三酸甘油酯、固醇、脂肪酸及神經鞘脂質。在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物在其中包含約1.0重量%至約20.0重量%之脂質。或者，殺生物劑傳遞組合物在其中包含約5.0重量%至約10.0重量%之脂質。
在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物包含具有至少一種非氧化性殺生物劑之抗微生物組合物。合適非氧化性殺生物劑包括，但不限於，5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、胍或雙胍鹽、四級銨鹽、鏻鹽、2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇(BNPD)、氯化正烷基-二甲基苄基銨、十二烷基胍鹽酸鹽、戊二醛及其等組合。在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物在其中包含約0.1重量%至約90.0重量%之至少一種非氧化性殺生物劑。或者，殺生物劑傳遞組合物在其中包含約1.5重量%至約30.0重量%之非氧化性殺生物劑。
在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物進一步包含穩定pH緩衝 劑。合適穩定pH緩衝劑包括，但不限於，檸檬酸鹽、乙酸鹽及氯酸鹽。殺生物劑傳遞組合物可在其中包含約0.02重量%至約20重量%之穩定緩衝劑。
在另一實施例中，將殺生物劑傳遞組合物用於工業系統中，即水性系統。在另一實施例中，該工業系統可為水分配系統、冷卻塔、鍋爐系統、噴淋器、水族館、灑水器、水療池、清潔槽系統、空氣清洗器、低溫殺菌機、空氣調節機、流體傳輸管線、儲存槽、離子交換樹脂、食品及飲料加工線、噴漆台、金屬加工流體槽、煤礦漿料、金屬浸出液、廢水處理設施、製漿及造紙懸浮液、軟體動物防治、酸性礦水排水、石油鑽探管、石油管線、石油儲存槽、天燃氣鑽探管、天燃氣管線或易發生微生物誘發生物膜形成或微生物誘發腐蝕之任何工業應用。
另一實施例揭示一種將殺生物劑組合物傳遞至具有生物污垢或生物膜之工業系統中之方法。該方法包含：形成具有囊封至少一種抗微生物組合物之囊泡結構之微脂體；將該等微脂體與至少一種穩定劑組合；及將有效量之殺生物劑組合物導入至該工業系統中。
在另一實施例中，導入佔該工業系統之約0.01ppm至約200ppm體積之微脂體結構。在另一實施例中，導入佔該工業系統之約0.05ppm至約50ppm體積之微脂體結構。或者，可導入佔該工業系統之約0.05ppm至約5ppm體積之微脂體結構。
在另一實施例中，穩定劑可包含含有至少一環氧乙烷單體單元之聚合物。在另一實施例中，揭示一種方法，其中所使用之穩定劑包含至少一種乙氧化化合物。該乙氧化化合物可具有式I所出示之結構：
其中R1及R2可相同或不同及為H、支鏈烷基苯酚、支鏈或直鏈脂肪醇、脂肪酸烷醇醯胺或脂肪酸；a、c及e中各者獨立地選自0至100；b、d及f中各者獨立地選自0至50；a、c及e之和係5至200之整數；b、d及f之和係0至50之數字。
合適乙氧化化合物包括，但不限於，乙氧化醇、乙氧化脂肪醇、乙氧化-丙氧化脂肪醇、乙氧化二級醇、乙氧化二級脂肪醇、乙氧化-丙氧化二級脂肪醇、脂肪醇聚乙二醇醚、經改質脂肪醇聚乙二醇醚、乙氧化醇(C6至C12)、乙氧化醇(C10至C18)、乙氧化-丙氧化醇(C6至C12)、乙氧化-丙氧化醇(C10至C18)、聚環氧乙烷-2,6,8-三甲基-4-壬基醚、聚環氧乙烷(20)山梨醇酐單月桂酸酯、乙氧化烷基苯酚、聚乙二醇單丁基醚、聚乙二醇三甲基苯基壬基醚、聚乙二醇、乙氧化2-乙基己醇、乙氧化-丙氧化2-乙基己醇、聚(乙二醇-共聚-丙二醇)單烷基醚。
另一實施例揭示一種方法，其中穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.1重量%至約10重量%之範圍內之量併入。或者，該穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.5重量%至約5重量%之範圍內之量併入。
細菌生物膜威脅工業系統(如冷卻系統)之效率及使用期限。應盡可能減少、破壞或移除該等細菌生物膜。
該等組合物及方法揭示包含微脂體囊泡載體之殺生物劑傳遞組合物。所使用之殺生物劑及微脂體囊泡載體屬於專屬於GE WPT之美國專利案7,824,557、U.S.2010/0239630 A1及U.S.2011/0177147 A1中所揭示之類型。以上專利案及公開案係以引用之方式併入本文。殺生物劑傳遞組合物係將一些脂質粒子分散在水中之微脂體乳液。脂質基質對pH、氧化還原電位、鹽濃度或其他變化敏感。酸性抗微生物化合物，如異噻唑啉(pH 1~3)，導致微脂體降解及最終物理分離。脂質粒子之不良分散亦導致微脂體乳液之不可逆相分離。在升高之溫度下，尤其35至50℃下，此等降解及相分離過程將加速，導致不適合商業用途之不合格產品。微脂體殺生物劑傳遞系統之儲存穩定性對於其商業應用至為關鍵。
出乎意料地發現，可透過添加穩定劑增加微脂體乳液之儲存穩定性或「存放期」。用於微脂體乳液之合適穩定劑為乙氧化化合物。亦可添加緩衝組合物以改良微脂體乳液之儲存穩定性。
一實施例揭示一種用於將抗微生物組合物傳遞至含有至少一種微生物物種及存在於工業系統中之生物污垢或生物膜中之殺生物劑傳遞組合物，其中該殺生物劑傳遞組合物包含至少一種穩定劑及將抗微生物組合物囊封在其中之囊泡結構。
在另一實施例中，揭示一種殺生物劑傳遞組合物，其中所使用之穩定劑包含至少一種乙氧化化合物。該乙氧化化合物可具有式I所出示之結構：
其中R1及R2可相同或不同及為H、支鏈烷基苯酚、支鏈或直鏈脂 肪醇、脂肪酸烷醇醯胺或脂肪酸；a、c及e中各者獨立地選自0至100；b、d及f中各者獨立地選自0至50；a、c及e之和係5至200之整數；b、d及f之和係0至50之數字。
合適乙氧化化合物包括，但不限於，乙氧化醇、乙氧化脂肪醇、乙氧化-丙氧化脂肪醇、乙氧化二級醇、乙氧化二級脂肪醇、乙氧化-丙氧化二級脂肪醇、脂肪醇聚乙二醇醚、經改質脂肪醇聚乙二醇醚、乙氧化醇(C6至C12)、乙氧化醇(C10至C18)、乙氧化-丙氧化醇(C6至C12)、乙氧化-丙氧化醇(C10至C18)、聚環氧乙烷-2,6,8-三甲基-4-壬基醚、聚環氧乙烷(20)山梨醇酐單月桂酸酯、乙氧化烷基苯酚、聚乙二醇單丁基醚、聚乙二醇三甲基苯基壬基醚、聚乙二醇、乙氧化2-乙基己醇、乙氧化-丙氧化2-乙基己醇、聚(乙二醇-共聚-丙二醇)單烷基醚。在乙氧化化合物中所指定之環氧乙烷之莫耳數(式I中之a、c或e)可重複。此數字經常係指EO數目或EO莫耳%。乙氧化化合物之EO比例愈大，則化合物愈具水溶性。水溶解度之另一指示係親水-親脂平衡值。基本上具有大於10之親水-親脂平衡值之材料為水可溶。亦出乎意料地發現，水可溶乙氧化化合物係有效穩定劑。在另一實施例中，穩定劑可具有約8至約20之親水-親脂平衡值。
在另一實施例中，揭示一種殺生物劑傳遞組合物，其中穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.1重量%至約10重量%之範圍內之量併入。或者，該穩定劑可以總殺生物劑傳遞組合物之約0.5重量%至約5重量%之範圍內之量併入。
微脂體或脂質體係將脂質添加至水性緩衝劑以形成封閉一定體積之囊泡結構之系統。微脂體可包含選自由磷脂、卵磷脂、膽鹼磷脂、醣脂、三酸甘油酯、固醇、脂肪酸、神經鞘脂質或其等組合組成之群之脂質。更具體言之，微脂體係最常見由磷脂及水組成之微觀囊泡。微脂體可由自各種源(包括，但不限於大豆及蛋)獲得之磷脂製 成。當經適當混合時，磷脂自行排佈成雙層或多層，以極類似於細胞膜之方式包圍水性體積核。
可產生微脂體以運載在水性核內之各種化合物或化學物質，或可將所需化合物調配在合適載體中以進入脂質層。可藉由數種已知方法製造微脂體。此等方法包括，但不限於，受控蒸發、擠壓、注射、微流體加工器及轉子-定子混合器。微脂體可製成各種尺寸及可製成次微米至數微米直徑，一般為約10奈米至大於約200微米。當製成約100奈米至約20微米之尺寸時，微脂體之尺寸及組成極類似於大部分微生物細胞。應仿照細菌細胞之尺寸製造含有殺生物劑或抗微生物化合物之微脂體，例如，約0.05至約15 μ，或約0.1至10.0 μ。關於微脂體製造方法之詳細內容可參見，例如，美國專利案5,807,572及7,491,409。此等專利案兩者均以引用之方式併入本文。微脂體調配物通常為具有各種尺寸，至大200微米，較佳在約100奈米至約10微米直徑之範圍內之粒子之混合物。
在另一實施例中，微脂體乳液中之脂質係以約1.0重量%至約20.0重量%之量存在。或者，該脂質係以約5.0重量%至約10.0重量%之量存在。
雖然已採用術語「抗微生物」或「殺生物劑」來描述微脂體所運載之作用劑，然而此等作用劑不必為彼等術語通常理解之高度生物活性材料，而可包括藉由其等高度局部釋放而簡單地變為高度有效的許多相對無害材料。因此，例如，表面活性劑或無害銨或鏻鹵化物鹽在局部釋放時可影響細胞外菌落形成分泌之正常作用，且係包括作為針對本發明目的之抗微生物或殺生物劑，並可採用相同機制以將其他處理化學物質傳遞至標的生物膜位置。
可將各類抗微生物組合物併入微脂體中及有效地殺死或破壞所關注之微生物。抗微生物組合物可為殺生物劑、酶、噬菌體等。殺生 物劑可為非氧化性或氧化性化合物或其等組合。
在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物包含具有至少一種非氧化性殺生物劑之抗微生物組合物。合適非氧化性殺生物劑為5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、胍或雙胍鹽、四級銨鹽、鏻鹽、2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇(BNPD)、氯化正烷基-二甲基苄基銨、十二烷基胍鹽酸鹽及戊二醛。在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物在其中包含約0.1重量%至約90.0重量%之至少一種非氧化性殺生物劑。或者，該殺生物劑傳遞組合物在其中包含約1.5重量%至約30.0重量%之該非氧化性殺生物劑。
在另一實施例中，殺生物劑傳遞組合物進一步包含穩定pH緩衝劑。合適穩定pH緩衝劑包括，但不限於，檸檬酸鹽、乙酸鹽、氯酸鹽或其等組合。殺生物劑傳遞組合物可在其中包含約0.02重量%至約20重量%之穩定緩衝劑。或者，該穩定pH緩衝劑可佔約2.0重量%至約10.0重量%。
在另一實施例中，緩衝化合物亦可包含選自由檸檬酸/氯酸金屬鹽緩衝劑、乙酸/氯酸金屬鹽緩衝劑或檸檬酸鹽/乙酸鹽緩衝劑組成之群之兩或更多種化合物之混合物。在另一實施例中，緩衝組合物包含檸檬酸鈉緩衝劑、乙酸鈉緩衝劑、氯酸鈉緩衝劑或檸檬酸鈉/氯酸鈉緩衝劑混合物。
在另一實施例中，將殺生物劑傳遞組合物用於工業系統，即水性系統。在另一實施例中，該工業系統可為水分配系統、冷卻塔、鍋爐系統、噴淋器、水族館、灑水器、水療池、清潔槽系統、空氣清洗器、低溫殺菌機、空氣調節機、流體傳輸管線、儲存槽、離子交換樹脂、食品及飲料加工線、噴漆台、金屬加工流體槽、煤礦漿料、金屬浸出液、廢水處理設施、製漿及造紙懸浮液、軟體動物防治、酸性礦水排水、石油鑽探管、石油管線、石油儲存槽、天燃氣鑽探管、天燃 氣管線或易發生微生物誘發生物膜形成或微生物誘發腐蝕之任何工業應用。
另一實施例揭示一種將殺生物劑組合物傳遞至具有生物污垢或生物膜之工業系統中之方法。該方法包含：形成具有囊封至少一種抗微生物組合物之囊泡結構之微脂體；將該等微脂體與至少一種穩定劑組合；及將有效量之殺生物劑組合物導入至該工業系統中。
組成上類似於微生物膜或細胞壁之微脂體將輕易地併入已有生物膜中並夾帶在生物膜基質內。由於組成及結構上與生物膜之相似性，故含有殺生物劑之微脂體具有改良之生物膜基質滲透。一旦微脂體經併入或夾帶在已有生物膜基質內，則微脂體將開始崩裂。在微脂體之分解或程控崩裂後，含於微脂體之水性核內之殺生物化合物便釋放以與生物膜所包涵之微生物直接反應，導致其等死亡。在生物死亡後，多醣/蛋白質基質將快速分解，藉此使表面無污染性微生物。此外，可將微脂體結構導入至工業系統之某些標的位置。微脂體結構可包含殺生物劑，如2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇(BNPD)及/或異噻唑啉殺生物劑，且異噻唑啉殺生物劑可選自由5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮及其等混合物組成之群。
在另一實施例中，將有效量之含有殺生物劑之微脂體乳液導入至易發生生物污垢及生物膜形成或已展現生物污垢或生物膜形成跡象之工業系統中。有效量將根據抗微生物化合物或殺生物劑及接受其添加之水性系統變化。然而，一實施例添加佔工業系統之約0.01ppm至約200ppm體積之微脂體。在另一實施例中，導入佔該工業系統之約0.05ppm至約50ppm體積之微脂體結構。或者，導入佔該工業系統之約0.05ppm至約5ppm體積之微脂體結構。
在另一實施例中，揭示一種方法，其中所使用之穩定劑包含至少一種乙氧化化合物。該乙氧化化合物可具有式I所出示之結構：
其中R1及R2可相同或不同及為H、支鏈烷基苯酚、支鏈或直鏈脂肪醇、脂肪酸烷醇醯胺或脂肪酸；a、c及e中各者獨立地選自0至100；b、d及f中各者獨立地選自0至50。
合適乙氧化化合物包括，但不限於，乙氧化醇、乙氧化脂肪醇、乙氧化-丙氧化脂肪醇、乙氧化二級醇、乙氧化二級脂肪醇、乙氧化-丙氧化二級脂肪醇、脂肪醇聚乙二醇醚、經改質脂肪醇聚乙二醇醚、乙氧化醇(C6至C12)、乙氧化醇(C10至C18)、乙氧化-丙氧化醇(C6至C12)、乙氧化-丙氧化醇(C10至C18)、聚環氧乙烷-2,6,8-三甲基-4-壬基醚、聚環氧乙烷(20)山梨醇酐單月桂酸酯、乙氧化烷基苯酚、聚乙二醇單丁基醚、聚乙二醇三甲基苯基壬基醚、聚乙二醇、乙氧化2-乙基己醇、乙氧化-丙氧化2-乙基己醇、聚(乙二醇-共聚一丙二醇)單烷基醚。
在另一實施例中，穩定劑可具有在約8至約20之範圍內之親水-親脂平衡值。
另一實施例揭示一種方法，其中穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.1重量%至約10重量%之範圍內之量併入。或者，該穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之約0.5重量%至約5重量%之範圍內之量併入。
在再另一實施例中，可將緩衝穩定劑添加至以上微脂體乳液。該緩衝穩定劑可包含選自由檸檬酸鹽、氯酸鹽、乙酸鹽及金屬鹽組成之群之兩或更多種化合物之混合物。在另一實施例中，緩衝組合物包含檸檬酸鈉緩衝劑、乙酸鈉緩衝劑、氯酸鈉緩衝劑或檸檬酸鈉/氯酸鈉緩衝劑混合物。添加至微脂體調配物之緩衝組合物之量為約0.02重 量%至約20.0重量%，及或者，該量為約2.00重量%至約10.0重量%。
在本發明中，已發現透過使用微脂體載體而增大將抗微生物化合物導入至複合生物膜基質中之效率及有效性之傳遞系統，該傳遞系統可用於自然、醫學及工業應用中。在工業應用中，該傳遞系統可盡可能減少或消除工業系統(包括，但不限於，水性系統)中之污垢。
可藉由此方法處理之水性系統包括，但不限於，飲用水及非飲用水分配系統、冷卻塔、鍋爐系統、噴淋器、水族館、灑水器、水療池、清潔槽、空氣清洗器、低溫殺菌機、空氣調節機、流體傳輸管線、儲存槽、離子交換樹脂、食品及飲料加工線、金屬加工流體槽、煤礦漿料、金屬浸出液、廢水處理設施、軟體動物防治、製漿及造紙操作、酸性礦排水或易因微生物物種而發生生物污垢之任何應用。亦可有效處理諸如石油鑽探、石油儲存槽或石油管線之應用，在此等應用中生物膜形成於停滯或匯集水性集油槽或沿管道系統佈置之透鏡中。
處理化學物之微脂體傳遞之其他應用包括自然、醫學及工業系統，如，但不限於設備之抗腐蝕處理，基本而言，針對醫學或獸醫目的所實施之激素、維生素或抗氧化劑治療或抗生素及基因療法之傳遞、農業及商業家用殺蟲劑之傳遞、食品添加劑及防腐劑之有效調配、用於化學及生物偵測系統之標的傳遞、色彩及風味增強、氣味控制、殺真菌劑、滅鼠劑、殺昆蟲劑、黴菌控制及水生害蟲管理。
現將在以下實例中更具體地描述及說明本發明以更佳地向熟習本項技術者展示本發明範圍及邊界之最佳實施及執行。注意其等僅用於說明之目的，且不應理解為限制由下文申請專利範圍所約束之本發明之精神及範圍。
實例
利用LECIGRAN® 6000G(150奈米平均直徑，自Cargill, Minneapolis,MN購置)、KATHLON® 886F(自Rohm & Haas,Philadelphia,PA購置)及PROTECTOLTM BN(自BASF,Florham Park,NJ購置)作為活性成分製備含殺生物劑之微脂體乳液。將ECOSURFTM EH-40(EO數40，平均分子量2200，HLB 18.0，自Dow,Midland,MI購置)用於該乙氧化化合物。不限制此等組分之添加順序。該含殺生物劑之微脂體乳液包含在其等各別百分比範圍內之以下組分。
製造各種含有殺生物劑之微脂體乳液並在35及50℃之加速儲存條件下測試。若樣品展示不可逆相分離或明顯濁度下降，則終止儲存穩定性測試，及記錄儲存時間。依照表1中所顯示之以下組分比製備含有殺生物劑之微脂體乳液。該等乳液之其餘部分為水且不予列出。
可透過不可溶沉澱物之形成定性地觀察含有殺生物劑之微脂體乳液之降解。定量上而言，使用高壓液相層析法(HPLC)分析來確定在加速儲存條件下儲存之樣品之活性物濃度。將在35℃下經過90天或在50℃下經過30天之樣品移至環境溫度並予以分析。如下確定此等微脂體乳液之穩定性。
如表1中所示，與緩衝劑組合之ECOSURF EH-40使微脂體乳液之存放期自35℃下之21天顯著延長至超過110天，及自50℃下之14天延長至超過30天。在35℃下經過90天或在50℃下經過30天後，對樣品中之5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮及2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮之降解執行HPLC分析。HPLC結果顯示各別小於10%之活性物降解，說明化學穩定性良好。
利用各種市售乙氧化化合物製造其他含有殺生物劑之微脂體乳液並在35及50℃之加速儲存條件下測試。將對乳液賦予足以符合35℃ 90天或50℃ 30天之穩定性要求之物理穩定性之乙氧化化合物分類為「良好」性能者並出示在表2中。將改良物理穩定性但不符合要求之乙氧化化合物分類為「不充分」性能者且亦出示在表2中。不展示對物理穩定性之正面作用之乙氧化化合物出示在表3中。
在對表2及3中所出示之乙氧化化合物進行更深入評價後，出乎意料地發現大部分良好性能者具有大於或等於20之EO數或EO百分比 及大於或等於12之HLB值。本書面說明利用實例揭示本發明，包括最佳模式，且亦使得任何熟習本項技術者可實施本發明，包括製造及使用任何裝置或系統及實施任何相關方法。此等實例僅用於說明且不以任何方式限制本發明。本發明之專利範圍係藉由申請專利範圍界定，及可包括為熟習本項技術者已知之其他實例。若具有與專利申請範圍之文字語言無異之結構成分，或包括與申請專利範圍之文字語言無實質差異之等效結構成分，則此等其他實例屬於申請專利範圍之範圍內。

Claims (14)

  1. 一種將抗微生物組合物傳遞至含有至少一種微生物物種及存在於工業系統中之生物污垢或生物膜類型中之殺生物劑傳遞組合物，其中(a)該殺生物劑傳遞組合物包含至少一種穩定劑；(b)該殺生物劑傳遞組合物包含具有囊泡結構之微脂體，該穩定劑係與該微脂體組合；(c)該囊泡結構將該抗微生物組合物囊封在其中；且(d)該殺生物劑傳遞組合物為微脂體乳液，且其中該穩定劑包含含有至少一環氧乙烷單體單元之聚合物。
  2. 如請求項1之殺生物劑傳遞組合物，其中該穩定劑包含具有下式之至少一種乙氧化化合物： 其中R1及R2可相同或不同及為H、支鏈烷基苯酚、支鏈或直鏈脂肪醇、脂肪酸烷醇醯胺或脂肪酸；a、c及e中各者獨立地選自0至100；b、d及f中各者獨立地選自0至50；a、c及e之和係5至200之整數；b、d及f之和係0至50之數字。
  3. 如請求項2之殺生物劑傳遞組合物，其中該乙氧化化合物包含選自由以下物質組成之群之至少一成員：乙氧化醇、乙氧化脂肪醇、乙氧化-丙氧化脂肪醇、乙氧化二級醇、乙氧化二級脂肪醇、乙氧化-丙氧化二級脂肪醇、脂肪醇聚乙二醇醚、經改質脂肪醇聚乙二醇醚、乙氧化醇(C6至C12)、乙氧化醇(C10至C18)、乙氧化-丙氧化醇(C6至C12)、乙氧化-丙氧化醇(C10至C18)、聚 環氧乙烷-2,6,8-三甲基-4-壬基醚、聚環氧乙烷(20)山梨醇酐單月桂酸酯、乙氧化烷基苯酚、聚乙二醇單丁基醚、聚乙二醇三甲基苯基壬基醚、聚乙二醇、乙氧化2-乙基己醇、乙氧化-丙氧化2-乙基己醇及聚(乙二醇-共聚-丙二醇)單烷基醚。
  4. 如請求項1之殺生物劑傳遞組合物，其中該穩定劑具有在8至20之範圍內之親水-親脂平衡值。
  5. 如請求項1之殺生物劑傳遞組合物，其中該穩定劑係以總殺生物劑傳遞組合物之0.1重量%至10重量%之範圍內之量併入。
  6. 如請求項1之殺生物劑傳遞組合物，其中該囊泡結構包含具有至少一種脂質之微脂體結構。
  7. 如請求項6之殺生物劑傳遞組合物，其中該脂質包含選自由磷脂、卵磷脂、膽鹼磷脂、醣脂、三酸甘油酯、固醇、脂肪酸及神經鞘脂質組成之群之至少一成員。
  8. 如請求項6之殺生物劑傳遞組合物，在其中包含1.0重量%至20.0重量%之該脂質。
  9. 如請求項1之殺生物劑傳遞組合物，其中該抗微生物組合物包含至少一種非氧化性殺生物劑。
  10. 如請求項9之殺生物劑傳遞組合物，其中該非氧化性殺生物劑包含選自由5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、胍或雙胍鹽、四級銨鹽、鏻鹽、2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇(BNPD)、氯化正烷基-二甲基苄基銨、十二烷基胍鹽酸鹽及戊二醛組成之群之至少一成員。
  11. 如請求項9之殺生物劑傳遞組合物，在其中包含0.1重量%至90.0重量%之該非氧化性殺生物劑。
  12. 如請求項1之殺生物劑傳遞組合物，其進一步包含穩定緩衝劑。
  13. 如請求項12之殺生物劑傳遞組合物，其中該穩定緩衝劑包含選 自由檸檬酸鹽、乙酸鹽及氯酸鹽組成之群之至少一成員。
  14. 一種將殺生物劑組合物傳遞至具有生物污垢或生物膜之工業系統中之方法，該殺生物劑傳遞組合物為微脂體乳液，該方法包含：(a)形成具有囊封至少一種抗微生物組合物之囊泡結構之微脂體；(b)將該等微脂體與至少一種穩定劑組合，該穩定劑包含含有至少一環氧乙烷單體單元之聚合物；及(c)將有效量之該殺生物劑組合物導入至該工業系統。
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