Изобретение относится к способу стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов, к водному препарату, стабилизированному против роста микроорганизмов, а также к применению источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы для уменьшения количества антимикробного агента, действующего по меньшей мере на один штамм бактерий и/или по меньшей мере на один штамм дрожжей и/или по меньшей мере на один штамм плесневых грибов, в водном препарате, к применению композиции, содержащей по меньшей мере один антимикробный агент и источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, в качестве антимикробной композиции в водном препарате, к применению оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смесей для увеличения рН водного препарата до рН более 8 и к применению водного препарата, стабилизированного против роста микроорганизмов, в бумаге, пластиках, полимерных композициях, краске, покрытиях, бетоне и/или в сельском хозяйстве.
На практике водные препараты и в частности суспензии, дисперсии или взвеси нерастворимых в воде твердых веществ, таких как минералы, наполнители или пигменты, широко используются в бумажной, лакокрасочной, резиновой и пластмассовой промышленности в качестве покрытий, наполнителей, разбавителей и пигментов для изготовления бумаги, а также лаков и красок на водной основе. Например, суспензии или взвеси карбоната кальция, талька или каолина в крупных количествах используются в бумажной промышленности в качестве наполнителя и/или компонента при изготовлении мелованной бумаги. Кроме того, указанные водные препараты используют в качестве добавок в бетонной промышленности и сельском хозяйстве. Типичные водные препараты нерастворимых в воде твердых веществ характеризуются тем, что они содержат воду, нерастворимое в воде твердое соединение, и необязательно дополнительные добавки, такие как диспергирующие агенты, в виде суспензии, взвеси или дисперсии, где содержание нерастворимого в воде твердого вещества составляет от 0,1 до 99,0 масс. % в пересчете на общую массу препарата. Типичным водным препаратом является светлая минеральная дисперсия, содержание твердых веществ в которой составляет от 45,0 до 78,0 масс. %. Водорастворимые полимеры и сополимеры, которые можно применять, например, в качестве диспергирующих и/или измельчающих добавок, описаны, например, в патенте США №5278248.
Вышеуказанные водные препараты часто подвержены загрязнению микроорганизмами, такими как грибы, дрожжи, простейшие и/или аэробные и анаэробные бактерии, что приводит к изменениям свойств препарата, таким как изменение вязкости и/или рН, обесцвечивание или снижение других качественных показателей, которые отрицательно влияют на их коммерческую ценность. Кроме того, указанное загрязнение микроорганизмами в зависимости от их вида подвергает опасности человека, животных и/или сельскохозяйственные культуры. Таким образом, производители указанных водных препаратов обычно принимают меры для стабилизации суспензий, дисперсий или взвесей с использованием антимикробных агентов. Тем не менее, указанные антимикробные агенты в применяемых количествах также могут подвергать опасности окружающую среду и здоровье человека или животных. Кроме того, на применение антимикробных агентов в водных препаратах накладываются многочисленные ограничения, в частности, касающиеся концентраций антимикробного агента. Таким образом, для уменьшения количества антимикробных агентов в водных препаратах часто добавляют химические вещества, не имеющие антимикробные свойства, которые усиливают характеристики антимикробных агентов.
Для подтверждения приемлемых микробиологических характеристик водных препаратов, как правило, на протяжении всего срока службы препарата (получения, хранения, транспортировки, применения) применяют консерванты или биоциды. В данной области техники было предложено несколько подходов для улучшения микробиологических характеристик водных препаратов. Например, в Европейском патенте ЕР 1139741 описаны водные суспензии или дисперсии минералов, наполнителей и/или пигментов, содержащие микробиоцидный агент в виде раствора и производные фенола в частично нейтрализованной форме. Патент США №5496398 относится к способу снижения уровня микроорганизмов во взвесях каолиновой глины с применением комбинации низкотемпературного нагрева и пониженного количества микробиоцидного агента. В заявке на патент США №2006/0111410 упоминается смесь, содержащая 1,2-бензизотиазолинон (BIT) и тетраметилол-ацетилендимочевину (TMAD), для защиты промышленных материалов и продуктов от воздействия и разрушения микроорганизмами. Кроме того, в данной области техники предложено добавлять вещества, высвобождающие формальдегид, в указанные водные препараты для улучшения микробиологических характеристик. Например, в патенте США №4655815 упоминается антимикробная композиция, содержащая донор формальдегида.
Международная публикация WO 2004/040979 А1 относится к синергическим антимикробным смесям, содержащим 1,2-бензизотиазолинон (BIT) и бензилгемиформаль (BHF). Соответствующие смеси применяют, например, во взвесях пигментов. Европейский патент ЕР 1661587 А1 относится к гермицидным композициям, включающим фталальдегид в качестве активного ингредиента. В ЕР 1661587 А1 указано, что галогенидные ионы, карбонатные соли и бикарбонатные соли могут увеличивать гермицидную эффективность фталальдегида в отношении спор Bacillus subtilis, имеющих высокую устойчивость. Заявка на патент США №2001/0009682 А1 относится к дезинфицирующим концентратам, имеющим повышенную биоцидную активность, которые могут содержать альдегид, такой как глутаральдегид, гликоль и буфер на основе лития. В заявке на патент США №2001/0009682 А1 описано, что буфер требуется для контролирования рН концентрата и разбавленных растворов в рамках желаемого диапазона, в котором достигается биоцидная эффективность. Европейский патент ЕР 2199348 А1 относится к способу получения водных суспензий минеральных материалов или высушенных минеральных материалов с применением по меньшей мере одного водорастворимого органического полимера, нейтрализованного ионами лития, а также к применению водорастворимого органического полимера, нейтрализованного ионами лития, в способе получения в качестве диспергирующего агента и/или агента, способствующего измельчению. Европейский патент ЕР 2374353 А1 относится к способу консервации водного препарата минерального материала, такого как, например, препараты карбоната кальция. Европейский патент ЕР 2596702 А1 относится к способу стабилизации водного препарата минерала, включающему стадию добавления по меньшей мере одного содержащего альдегид и/или высвобождающего альдегид и/или фенолового и/или изотиазолинового биоцида в указанный водный препарат минерала. Патент США №4871754 относится к водным растворам, которые защищены от заражения микроорганизмами за счет применения биоцида, представляющего собой водный состав литиевой соли 1,2-бензизотиазолин-3-она. Европейский патент ЕР 2272348 А1 относится к биоцидному агенту (I), содержащему 98% одного или более не содержащих галогены изотиазолинонов и 1-500 ppm по массе (масс./масс.) ионов меди(II). Кроме того, согласно описанию BIT может быть получен в виде соли щелочного металла. Европейский патент ЕР 1843794 А1 и заявка на патент США №2009/0120327 А1 относятся к способу борьбы с загрязнением микроорганизмами путем применения ОН- ионов в концентрации более 1×10-2 моль/л. В изобретении дополнительно проиллюстрирована неэффективность борьбы с микроорганизмами при более низких концентрациях ОН-. Кроме того, авторы настоящего изобретения ознакомились с Европейский патентом ЕР 2108260 А2, который относится к способу стабилизации водных препаратов против бактерий, например, взвесей карбоната кальция, и к композиции, которую можно применять для биоцидной обработки указанных водных препаратов. Европейский патент ЕР 2108260 А2 не относится к стабилизации с применением оксида металла, такого как оксид магния.
Заявка на патент США №2004/0168614 А1 относится к красящей композиции и/или покрытию, включающей противокоррозионный пигмент, содержащей соль металла, содержащую катион металла и анион, и оксид металла или гидроксид металла, где мольное отношение общего металла к аниону находится в диапазоне от 1:4 до 1:120. Заявка на патент США №2005/0202102 А1 относится к биоцидной композиции, содержащей не смешиваемое с водой кислотное масло, соль магния и амин, а также к способу получения биоцида, включающему стадии растворения амина в масле и последующего эффективного перемешивания с солью магния для получения гомогенной суспензии. Публикация WO 02/052941 А1 относится к способу получения биоцидной композиции, включающему стадии смешения раствора соли металла по меньшей мере с одним оксидом металла при мольном отношении оксида к соли от 4:1 до 1:2 и сушки полученной смеси для получения таким образом порошка цемента. Публикация WO 2004/032624 А2 относится к продуктам для обеззараживания территории и к способам их применения, которые включают реакционно-активные наночастицы (например, оксидов, гидроксидов металлов и их смесей) совместно с одним или более биоцидами и жидким носителем наночастиц и биоцида(-ов). Продукты могут быть предназначены для обеззараживания территории и обеспечены в виде распыляемых составов, средств для опрыскивания, аэрозолей, паст, гелей, средств для протирания или пены, и наличие реакционно-активных наночастиц способствует нейтрализации нежелательных химических или биологических соединений или агентов. Наночастицы могут быть выбраны из группы, состоящей из оксидов и гидроксидов щелочных металлов, щелочноземельных металлов, переходных металлов, актинидов и лантанидов и их смесей. В Nicole Jones et al, "Antibacterial activity of ZnO nanoparticle suspensions on a broad spectrum of microorganisms", FEMS Microbial Lett 279, 2008, 71-76, описано, что наночастицы ZnO можно применять в качестве бактериостатического агента в видимой области и в дальнейшем можно применять при разработке модифицированных агентов для борьбы с распространением и инфицированием различными штаммами бактерий. В Yao Kanga, "Controlled release of isothiazoline biocides from industrial materials", тезисы, School of Chemical Engineering, University of Birmingham, September 2010, описано, что различные минералы, такие как каолин, монтмориллонит, силикат кальция, диатомитовая земля, аморфный оксид кремния и галлуазит, можно применять для адсорбции изотиазолиновых биоцидов для контролируемого высвобождения и борьбы с микроорганизмами.
Тем не менее, применение антимикробных агентов в водных препаратах постоянно ограничвается все новыми сложностями, в частности связанными с их концентрацией. Тем не менее, при пониженной концентрации антимикробного агента эффективность соответствующего антимикробного агента в отношении бактерий, дрожжей и/или плесневых грибов, как правило, является недостаточной по сравнению с антимикробной эффективностью, наблюдаемой при более высокой концентрации того же антимикробного агента, и, таким образом, антимикробное действие, обеспечиваемое при пониженной концентрации антимикробного агента, как правило, является недостаточным для стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов.
Таким образом, в данной области техники сохраняется потребность в подходящих способах стабилизации водных препаратов, таких как растворы, суспензии, дисперсии и взвеси, против роста микроорганизмов.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов. В частности, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов путем уменьшения эффективного количества антимикробных агентов, которые во многих случаях являются токсичными реагентами, и их применения без дополнительных токсичных добавок. Дополнительно в настоящем изобретении предложен способ, который обеспечивает достаточную антимикробную активность водных препаратов при пониженной концентрации антимикробного агента, т.е. при концентрации антимикробного агента, которая ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) соответствующего антимикробного агента в отсутствие соединения, понижающего минимальную ингибирующую концентрацию. Дополнительно в настоящем изобретении предложен способ, который стабилизирует или повышает рН водного препарата и, таким образом, стабилизирует водный препарат против роста микроорганизмов.
Указанные и другие задачи настоящего изобретения могут быть решены при помощи способа, водного препарата и способов применения, описанных в настоящем изобретении и определенных в формуле изобретения.
Согласно одному из аспектов настоящей заявки предложен способ стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов. Способ включает стадии:
a) обеспечения водного препарата,
b) обеспечения по меньшей мере одного антимикробного агента, необязательно содержащего по меньшей мере один штамм бактерий и/или по меньшей мере один штамм дрожжей и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов,
c) обеспечения источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы,
d) приведения водного препарата, обеспеченного на стадии а), в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом, обеспеченным на стадии b),
e) приведения водного препарата, обеспеченного на стадии а), до и/или во время и/или после стадии d) в контакт с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в препарате.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен водный препарат, стабилизированный против роста микроорганизмов, который может быть получен способом, таким как определено в настоящем описании.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен водный препарат, стабилизированный против роста микроорганизмов. Водный препарат содержит
а) по меньшей мере один антимикробный агент в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате, и
b) источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, где общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложено применение источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, предпочтительно источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, выбранного из группы, включающей оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, более предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния, для уменьшения количества антимикробного агента против по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в водном препарате, таком как определено в настоящем описании, где количестве антимикробного агента в водном препарате по меньшей мере на 10%, предпочтительно по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента, где МИК в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов определена в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложено применение композиции в качестве антимикробной композиции в водном препарате, необязательно содержащем по меньшей мере один штамм бактерий и/или по меньшей мере один штамм дрожжей и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов. Композиция содержит
a) по меньшей мере один антимикробный агент в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате, и
b) источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, где общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложено применение оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смесей, предпочтительно оксида магния и/или гидроксида магния, для увеличения рН водного препарата, такого как определено в настоящем описании, до рН более 8, предпочтительно более 9, например, более 9,2, более предпочтительно более 9,4, еще более предпочтительно более 9,6, еще более предпочтительно более 9,8 и наиболее предпочтительно более 10, например, от 10 до 10,5.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложено применение водного препарата, стабилизированного против роста микроорганизмов, такого как определено в настоящем описании, в бумаге, пластике, полимерных композициях, красках, покрытиях, бетоне и/или сельском хозяйстве.
Согласно настоящему изобретению содержание оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате можно оценивать путем отфильтровывания твердых веществ из суспензии при помощи фильтрования через мембрану (размер пор 0,2 микрометра (мкм)) и измерения содержания оксида металла и/или его гидратированной формы в твердой фракции при помощи анализа рентгеновской дифракции (XRD), известного специалистам.
Согласно настоящему изобретению содержание по меньшей мере одного антимикробного агента в водной фазе можно оценивать путем ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография). При необходимости соответствующий антимикробный агент можно превращать в производное перед проведением оценки путем ВЭЖХ.
Термин «минимальная ингибирующая концентрация (МИК)» относится к наименьшей концентрации соответствующего антимикробного агента, требуемой для предотвращения или уменьшения роста микроорганизмов, определенного при помощи колониеобразующих единиц (КОЕ), в водном препарате, когда концентрация микроорганизмов уменьшается ниже уровня 100 КОЕ/пластина при измерении согласно способу определения МИК, такому как описано в разделе примеров.
Согласно настоящему изобретению фраза «способ стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов» означает, что антимикробная активность антимикробного агента инициируется или продлевается или усиливается или проявляется при применении источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, таким образом, предотвращение или снижение роста микроорганизмов происходит в присутствии указанного оксида металла и/или его гидратированной формы.
В контексте настоящего изобретения антимикробные агенты, которые являются «эффективными» в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, относятся к антимикробным агентам, которые могут стабилизировать водный препарат, т.е. предотвращать или понижать рост по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, при введении в обычных количествах (например, предлагаемых поставщиком противомикробного агента).
Согласно настоящему изобретению фраза «предотвращает рост микроорганизмов» означает, что в водном препарате в присутствии антимикробного агента не происходит значительный рост по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов. Это предпочтительно не приводит к увеличению КОЕ в обработанном водном препарате по сравнению с препаратом непосредственно перед обработкой, более предпочтительно к уменьшению значения менее чем до 100 КОЕ/пластина и еще более предпочтительно к уменьшению значения менее чем до 80 КОЕ/пластина, при использовании способа подсчета бактерий, описанного в разделе примеров.
Согласно настоящему изобретению фраза «снижает рост микроорганизмов» означает, что рост по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов замедляется в водном препарате в присутствии антимикробного агента. Это предпочтительно приводит к более низкому значению КОЕ в обработанном водном препарате по сравнению с препаратом без обработки антимикробным агентом, более предпочтительно к значению менее 100 КОЕ/пластина и еще более предпочтительно к значению менее 80 КОЕ/пластина, при использовании способа подсчета бактерий, описанного в разделе примеров.
Согласно настоящему изобретению «значительный рост или накопление» по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов наблюдается, если разница через 24 часа, т.е. рост по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, превышает величину ошибки, связанной со способом измерения, при измерении путем нанесения на триптический соевый агар (TSA), где пластины инкубируют при 30°С и оценивают через 48 часов, согласно способу подсчета бактерий, описанному в разделе примеров.
Термин «содержащий» при использовании в настоящем описании и формуле изобретения не исключает другие элементы. Для задач настоящего изобретения термин «состоящий из» рассматривают как предпочтительный вариант реализации термина «содержащий». Следует понимать, что если далее в настоящем описании определено, что группа содержит по меньшей мере определенное количество вариантов реализации, то она описывает группу, которая предпочтительно состоит только из указанных вариантов реализации.
В описание имени существительного в единственном числе включена совокупность данных существительных, если конкретным образом не указано что-то иное.
Термины, такие как «может быть получен» или «может быть определен» и «получен» или «определен» используют взаимозаменяемо. Например, это означает, что если из контекста явным образом не следует иное, термин «получен» не указывает на то, что, например, вариант реализации должен быть получен, например, путем последовательности стадий, указанных после термина «получен», даже если данное ограниченное определение всегда включено в термины «получен» или «определен» в качестве предпочтительного варианта реализации.
Следует понимать, что если приведена ссылка на предпочтительные варианты реализации или технические подробности предложенного способа стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов, то указанные предпочтительные варианты реализации или технические подробности также относятся к предложенному водному препарату и предложенным способам применения, таким как определено в настоящем описании (если это возможно).
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения водный препарат, обеспеченный на стадии а), содержит (i) по меньшей мере один неорганический дисперсный материал, где предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал выбран из группы, включающей природный тонкодисперсный карбонат кальция, природный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, поверхностно-модифицированный карбонат кальция, доломит, каолин, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, сульфат бария, гидроксиапатит и их смеси, и наиболее предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит природный тонкодисперсный карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция, и/или (ii) по меньшей мере один органический материал, где предпочтительно по меньшей мере один органический материал выбран из группы, включающей углеводы, такие как крахмал, сахар, целлюлоза и масса на основе целлюлозы, глицерин, углеводороды и их смеси.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения водный препарат, обеспеченный на (i) стадии а) и/или стадии d), имеет значение рН от 2 до 12, предпочтительно от 6 до 11,5 и более предпочтительно от 7 до 10,5, и/или (ii) на стадии е), имеет значение рН более 8 и предпочтительно более 9, и/или (iii) на стадии а) и/или стадии d) и/или стадии е), имеет содержание твердых веществ до 85,0 масс. %, предпочтительно от 10,0 до 82,0 масс. % и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 масс. % в пересчете на общую массу водного препарата.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, состоящей из грамотрицательных бактерий, грамположительных бактерий и их смесей.
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения (i) по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, включающей Methylobacterium sp., Salmonella sp., Escherichia sp., такие как Escherichia coli, Shigella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., такие как Pseudomonas mendocina, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa и/или Pseudomonas putida, Burkholderia sp., такие как Burkholderia cepacia, Bdellovibrio sp., Agrobacterium sp., Alcaligenes sp., такие как Alcaligenes faecalis, Flavobacterium sp., Ochrobacterium sp., такие как Ochrobacterium tritici, Kocuria sp., такие как Kocuria rhizophila, Rhizobium sp., такие как Rhizobium radiobacter, Sphingobacterium sp., Aeromonas sp., Chromobacterium sp., Vibrio sp., Hyphomicrobium sp., Leptothrix sp., Micrococcus sp., Staphylococcus sp., такие как Staphylococcus aureus, Agromyces sp., Acidovorax sp., Commomonas sp., такие как Comomonas aquatic, Brevundimonas sp., Spingobium sp., такие как Spingobium yanoikuyae, Thauera sp., такие как Thauera mechernichensis, Caldimonas sp., Hdrogenophaga sp., Teipidomonas sp., и их смеси, и/или (ii) по меньшей мере один штамм дрожжей выбран из группы, включающей Saccharomycotina, Taphrinomycotina, Schizosaccharomycetes, Basidiomycota, Agaricomycotina, Tremellomycetes, Pucciniomycotina, Microbotryomycetes, Candida sp., такие как Candida albicans, Candida tropicalis, Candida stellatoidea, Candida glabrata, Candida krusei, Candida guilliermondii, Candida viswanathii, Candida lusitaniae и их смеси, Yarrowia sp., такие как Yarrowia lipolytica, Cryptococcus sp., такие как Cryptococcus gattii и Cryptococcus neofarmans, Zygosaccharomyces sp., Rhodotorula sp, такие как Rhodotorula mucilaginosa, Saccharomyces sp., такие как Saccharomyces cerevisiae, Pichia sp., такие как Pichia membranifaciens и их смеси, и/или (Ш) по меньшей мере один штамм плесневых грибов выбран из группы, включающей Acremonium sp., Alternaria sp., Aspergillus sp., Cladosporium sp., Fusarium sp., Mucor sp., Penicillium sp., Rhizopus sp., Stachybotrys sp., Trichoderma sp., Dematiaceae sp., Phoma sp., Eurotium sp., Scopulariopsis sp., Aureobasidium sp., Monilia sp., Botrytis sp., Stemphylium sp., Chaetomium sp., Mycelia sp., Neurospora sp., Ulocladium sp., Paecilomyces sp., Wallemia sp., Curvularia sp., и их смеси.
Согласно другому варианту реализации по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если он присутствует в водном препарате, или по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если он содержится в водном препарате в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), выбран из группы, включающей фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, галоген-высвобождающие соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, альдегид-высвобождающие соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как β-лактамовые антибиотики, четвертичные аммонийные соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы, биоцидные ферменты, бирцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси.
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы содержит оксид и/или гидратированную форму элемента группы 2 Периодической таблицы.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы выбран из группы, включающей оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения стадию е) проводят таким образом, что источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы добавляют в водный препарат в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет от 100 до 5000 ppm в пересчете на массу воды в препарате.
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения стадию е) проводят перед стадией d).
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения стадию d) и/или стадию е) повторяют один или более раз.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения стадию d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат (i) в количестве, которое по меньшей мере на 10%, предпочтительно по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, определенной в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы, и/или (ii) в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Как указано выше, предложенный способ стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов включает стадии а), b), с), d) и е). Далее приведено дополнительное подробное описание настоящего изобретения и в частности вышеуказанных стадий предложенного способа стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов. Специалистам в данной области техники будет понятно, что многие варианты реализации, описанные в настоящей заявке, могут быть объединены или применяться совместно.
Подробное описание стадии а): обеспечение водного препарата
На стадии а) способа согласно настоящему изобретению обеспечивают водный препарат.
Следует понимать, что водный препарат, обеспеченный на стадии а) настоящего способа, может представлять собой любой водный препарат, который необходимо стабилизировать против роста микроорганизмов, т.е. для уменьшения или предотвращения роста и/или накопления по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов.
Таким образом, водный препарат, обеспеченный на стадии а), необязательно содержит по меньшей мере один штамм бактерий и/или по меньшей мере один штамм дрожжей и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов.
Предпочтительно водный препарат, обеспеченный на стадии а), содержит по меньшей мере один штамм бактерий и/или по меньшей мере один штамм дрожжей и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов. В указанном варианте реализации в водном препарате необходимо уменьшать рост и/или накопление по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов.
В качестве альтернативы водный препарат, обеспеченный на стадии а), не содержит по меньшей мере один штамм бактерий и/или по меньшей мере один штамм дрожжей и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов. В указанном варианте реализации в водном препарате предпочтительно необходимо предотвращать рост и/или накопление по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов.
Термин «водный» препарат относится к системе, где жидкая фаза препарата содержит, предпочтительно состоит из воды. Тем не менее, указанный термин не исключает того, что водный препарат содержит органический растворитель, выбранный из группы, включающей спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол, растворители, содержащие карбонильную группу, такие как кетоны, например, ацетон или альдегиды, сложные эфиры, такие как изопропилацетат, карбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота, сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид, и их смеси. Если водный препарат содержит органический растворитель, то водный препарат содержит органический растворитель в количестве до 40,0 масс. %, предпочтительно от 1,0 до 30,0 масс. % и наиболее предпочтительно от 1,0 до 25,0 масс. % в пересчете на общую массу жидкой фазы в водном препарате. Например, жидкая фаза в водном препарате состоит из воды. Если жидкая фаза в водном препарате состоит из воды, то применяемая вода может представлять собой любую доступную воду, такую как водопроводная вода и/или деионизированная вода.
Водный препарат, обеспеченный на стадии а), может представлять собой водный раствор или водную суспензию. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения водный препарат, обеспеченный на стадии а), представляет собой водную суспензию.
Термин «водный раствор» в контексте настоящего изобретения относится к системам, где в растворителе отсутствуют отдельные твердые частицы, т.е. при наличии дополнительного материала, такого как по меньшей мере один органический материал, образуется раствор в воде, где возможные частицы дополнительного материала растворены в растворителе.
Термин «водная суспензия» в контексте настоящего изобретения относится к системе, содержащей растворитель и по меньшей мере один неорганический дисперсный материал, и/или по меньшей мере один органический материал, где по меньшей мере часть частиц по меньшей мере одного неорганического дисперсного материала и/или по меньшей мере одного органического материала присутствует в виде твердых веществ, нерастворимых в растворителе.
Водный препарат, обеспеченный на стадии а), предпочтительно содержит по меньшей мере один неорганический дисперсный материал.
Термин «по меньшей мере один» неорганический дисперсный материал в контексте настоящего изобретения означает, что неорганический дисперсный материал содержит, предпочтительно состоит из одного или более неорганических дисперсных материалов.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит, предпочтительно состоит из одного неорганического дисперсного материала. В качестве альтернативы по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит, предпочтительно состоит из двух или более неорганических дисперсных материалов. Например, по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит, предпочтительно состоит из двух или трех неорганических дисперсных материалов. Предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит, предпочтительно состоит из одного неорганического дисперсного материала.
Например, по меньшей мере один неорганический дисперсный материал выбран из группы, содержащей природный тонкодисперсный карбонат кальция, природный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, поверхностно-модифицированный карбонат кальция, доломит, каолин, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, сульфат бария, гидроксиапатит и их смеси.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит природный тонкодисперсный карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция и/или поверхностно-модифицированный карбонат кальция. Предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит природный тонкодисперсный карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция.
«Тонкодисперсный карбонат кальция» (GCC) в контексте настоящего изобретения представляет собой карбонат кальция, полученный из природных источников, таких как известняк, мрамор или мел, и обработанный при помощи операции, такой как измельчение, просеивание и/или фракционирование во влажных и/или сухих условиях, например, в циклоне или сепараторе.
«Осажденный карбонат кальция» (РСС) в контексте настоящего изобретения представляет собой синтетический материал, в общем случае полученный путем осаждения продукта взаимодействия диоксида углерода и извести в водной среде или путем осаждения источника ионов кальция и карбоната в воде.
«Поверхностно-модифицированный карбонат кальция» может представлять собой GCC или РСС, модифицированные путем реакции на поверхности. Карбонат кальция, модифицированный путем реакции на поверхности, может быть получен путем обеспечения GCC или РСС в виде водной суспензии и добавления кислоты в указанную суспензию. Подходящими кислотами являются, например, серная кислота, хлороводородная кислота, фосфорная кислота, лимонная кислота, щавелевая кислота или их смесь. На следующей стадии карбонат кальция обрабатывают газообразным диоксидом углерода. Если на стадии обработки кислотой применяют сильную кислоту, такую как серная кислота или хлороводородная кислота, то диоксид углерода образуется непосредственно in situ. В качестве альтернативы или в дополнение диоксид углерода может поставляться из внешнего источника. Карбонаты кальция, модифицированные путем реакции на поверхности, описаны, например, в заявке на патент США №2012/0031576 А1, WO 2009/074492 А1, в Европейских патентах ЕР 2264109 А1, ЕР 2070991 А1, ЕР 2264108 A1, WO 00/39222 A1, WO 2004/083316 А1 или WO 2005/121257 А2.
Природный тонкодисперсный карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция и/или поверхностно-модифицированный карбонат кальция могут подвергаться дополнительной обработке поверхности или могут содержать диспергирующий агент, хорошо известный специалистам. Например, диспергирующий агент может представлять собой диспергирующий агент на акрилатной основе.
Если водный препарат, обеспеченный на стадии а), содержит по меньшей мере один неорганический дисперсный материал, то по меньшей мере один неорганический дисперсный материал может иметь распределение частиц по размерам, которое традиционно используется в материале(-ах), применяемом(-ых) в получаемом типе продукта. В общем случае 90% частиц должны иметь ESD (эквивалентный сферический диаметр, измеренный хорошо известным способом седиментации с использованием Sedigraph серии 5100, Micromeritics) менее 5 мкм. Крупнозернистые неорганические дисперсные материалы могут иметь ESD частиц, в целом (т.е. по меньшей мере для 90 масс. %) находящийся в диапазоне от 1 до 5 мкм. Тонкозернистые неорганические дисперсные материалы могут иметь ESD частиц, в целом составляющий менее 2 мкм, например, от 50,0 до 99,0 масс. % частиц имеют размер менее 2 мкм, и предпочтительно от 60,0 до 90,0 масс. % частиц имеют размер менее 2 мкм. Предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал в водном препарате должен иметь массовый медианный размер частиц d50 от 0,1 до 5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 2 мкм и наиболее предпочтительно от 0,35 до 1 мкм, например, 0,7 мкм, при измерении с использованием Sedigraph™ 5100 производства Micromeritics Instrument Corporation.
Для поддержания указанных неорганических дисперсных материалов в виде дисперсии в водном препарате и сохранения по существу одинаковой вязкости препарата со временем, можно применять добавки, такие как диспергирующие агенты. Подходящий диспергирующий агент согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой гомо- или сополимер, полученный из мономеров и/или сомономеров, выбранных из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, итаконовой кислоты, кротоновой кислоты, фумаровой кислоты, ангидрида малеиновой кислоты, изокротоновой кислоты, аконитовой кислоты (цис- или транс-), мезаконовой кислоты, синапиновой кислоты, ундециленовой кислоты, ангеликовой кислоты, канелловой кислоты, гидроксиакриловой кислоты, акролеина, акриламида, акрилонитрила, диметиламиноэтилметакрилата, винилпирролидона, стирола, сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот и их смесей, где соли поли(акриловой кислоты) и/или поли(метакриловой кислоты) являются предпочтительными диспергирующими агентами.
В дополнение или в качестве альтернативы водный препарат, обеспеченный на стадии а), содержит по меньшей мере один органический дисперсный материал. Например, по меньшей мере один органический материал выбран из группы, включающей углеводы, такие как КМЦ или крахмал, сахар, целлюлоза и масса на основе целлюлозы, глицерин, углеводороды и их смеси.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения водный препарат, обеспеченный на стадии а), содержит по меньшей мере один неорганический дисперсный материал, предпочтительно выбранный из группы, включающей природный тонкодисперсный карбонат кальция, природный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, доломит, каолин, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, сульфат бария и их смеси, и наиболее предпочтительно включающей природный тонкодисперсный карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция.
Таким образом, водный препарат, обеспеченный на стадии а), предпочтительно представляет собой водную суспензию (или взвесь).
Следует понимать, что содержание твердых веществ в водном препарате, обеспеченном на стадии а), может составлять до 85,0 масс. %. Например, содержание твердых веществ в водном препарате составляет от 10,0 до 82,0 масс. % и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 масс. % в пересчете на общую массу водного препарата.
Общее содержание твердых веществ в контексте настоящей заявки соответствует остаточной массе водного препарата после сушки в течение 3 часов при 105°С, измеренной в образце с массой по меньшей мере от 3 до 5 г.
рН водного препарата, обеспеченного на стадии а), может изменяться в широком диапазоне и предпочтительно находится в диапазоне рН, как правило, наблюдаемом в указанных водных препаратах. Таким образом, следует понимать, что водный препарат, обеспеченный на стадии а), предпочтительно имеет значение рН от 2 до 12. Например, водный препарат, обеспеченный на стадии а), имеет значение рН от 6 до 11,5 и более предпочтительно от 7 до 10,5.
Как правило, водные препараты, обеспеченные на стадии а), имеют вязкость, предпочтительно находящуюся в диапазоне от 50 до 2000 мПа⋅с и предпочтительно от 80 до 800 мПа⋅с, при измерении на вискозиметре Brookfield DV-II, оборудованном шпинделем LV-3, со скоростью 100 об./мин.
Водные препараты согласно настоящему изобретению можно получать способами, известными в данной области техники, например, путем диспергирования, суспендирования или получения взвеси не растворимых в воде твердых веществ, предпочтительно неорганических дисперсных материалов с введением, если это требуется, диспергирующего агента и, если это требуется, дополнительных добавок в воде.
Подробное описание стадии b): обеспечение по меньшей мере одного антимикробного агента
На стадии b) способа согласно настоящему изобретению обеспечивают по меньшей мере один антимикробный агент.
Термин «по меньшей мере один» антимикробный агент в контексте настоящего изобретения означает, что антимикробный агент содержит, предпочтительно состоит из одного или более антимикробных агентов.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один антимикробный агент содержит, предпочтительно состоит из одного антимикробного агента. В качестве альтернативы по меньшей мере один антимикробный агент содержит, предпочтительно состоит из двух или более антимикробных агентов. Например, по меньшей мере один антимикробный агент содержит, предпочтительно состоит из двух или трех антимикробных агентов. Предпочтительно по меньшей мере один антимикробный агент содержит, предпочтительно состоит из двух или более антимикробных агентов.
Антимикробный агент, подходящий для настоящего изобретения, может представлять собой любой антимикробный агент, эффективный против роста микроорганизмов, т.е. с ростом по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, в водном препарате в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы. Таким образом, по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), предпочтительно является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они содержатся в водном препарате.
В качестве альтернативы антимикробный агент может представлять собой любой антимикробный агент, который является эффективным против роста по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в водном препарате только в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы. То есть, антимикробный агент не имеет антимикробного действия в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, но оказывает его в присутствии указанного источника.
Таким образом, по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), предпочтительно является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они содержатся в водном препарате, в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
Предпочтительные антимикробные агенты согласно настоящему изобретению включают антимикробные агенты, выбранные из группы, включающей фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, галоген-высвобождающие соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, альдегид-высвобождающие соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как р-лактамовые антибиотики, четвертичные аммонийные соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы, биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси.
Феноловый антимикробный агент согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой 2-фенилфенол (OPP) (CAS №90-43-7) и/или 2-фенилфенол (ОРР) в виде соли щелочного металла, такой как натриевая соль (CAS №132-27-4) или калиевая соль (CAS №13707-65-8).
Например, дозировки указанных феноловых антимикробных агентов в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 1500 до 6000 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
Галогенированный фенольный антимикробный агент согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой 4-хлор-3-метилфенол (CAS №59-50-7) и/или 4-хлор-2-метилфенол (CAS №1570-64-5).
Например, дозировки указанного галогенированного фенолового антимикробного агента в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 3900 до 25000 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
Антимикробный агент, представляющий собой галогенсодержащее или галоген-высвобождающее соединение, предпочтительно выбран из бронопола (CAS №52-51-7), бронидокса (CAS №30007-47-7), 2,2-дибром-3-нитрилпропанамида (DBNPA) (CAS №10222-01-2), 1,2-дибром-2,4-дицианобутана (CAS №35691-65-7), монохлорамина (CAS №10599-90-3), бромида аммония (CAS №12124-97-9), гипохлорита кальция (CAS №7778-54-3), йода (CAS №7553-56-2), трииодида (CAS №14900-04-0), йодата калия (CAS №7758-05-6) и их смесей.
Согласно настоящему изобретению «галогенсодержащий антимикробный агент» относится к антимикробному агенту, который содержит одну или более галогеновых групп. Согласно настоящему изобретению «галоген-высвобождающий антимикробный агент» относится к соединению, которое может высвобождать или передавать галогеновую группу.
Например, дозировки указанного галогенсодержащего или галоген-высвобождающего соединения (например, бронопола) в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 300 до 1500 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
Изотиазолиноновый антимикробный агент предпочтительно выбран из группы, включающей изотиазолинон (IT) (CAS №1003-07-2), бензизотиазолинон (BIT) (CAS №2634-33-5), 5-хлор-2-метил-2Н-изотиазолин-3-он (CMIT) (CAS №26172-55-4), 2-метил-2Н-изотиазолин-3-он (MIT) (CAS №2682-20-4), октилизотиазолинон (OIT) (CAS №26530-20-1), дихлороктилизотиазолинон (DOIT) (CAS №64359-81-5) и их смеси. Например, изотиазолиноновый антимикробный агент CMIT/MIT (CAS №55965-84-9) представляет собой смесь 5-хлор-2-метил-2Н-изотиазолин-3-она (CMIT) и 2-метил-2Н-изотиазолин-3-она (MIT) с массовым отношением 3:1.
Например, дозировки указанного изотиазолинонового антимикробного агента в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 25 до 1500 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция. Например, дозировки бензизотиазолинона (BIT) в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 240 до 1500 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция. Например, дозировки 2-метил-2Н-изотиазолин-3-она (MIT) в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 75 до 450 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция. Если в качестве антимикробного агента применяют смесь 5-хлор-2-метил-2Н-изотиазолин-3-она (CMIT) и 2-метил-2Н-изотиазолин-3-она (MIT) (массовое отношение 3:1), то дозировки указанной смеси в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 27 до 99 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
Альдегидсодержащее соединение предпочтительно выбрано из группы, включающей формальдегид (CAS №50-00-0), ацетальдегид, глиоксаль, глутаральдегид (CAS №111-30-8), 2-пропеналь, фталевый диальдегид и их смеси и предпочтительно представляет собой формальдегид, глутаральдегид или их смеси.
Согласно настоящему изобретению «альдегидсодержащий антимикробный агент» относится к антимикробному агенту, содержащему одну или более альдегидных групп.
Например, дозировки указанного альдегидсодержащего соединения в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 300 до 3000 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция. Например, дозировки глутаральдегида в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 300 до 3000 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
Альдегид-высвобождающий антимикробный агент предпочтительно выбран из группы, включающей формальдегид-высвобождающие антимикробные агенты, ацетальдегид-высвобождающие антимикробные агенты, сукцинальдегид-высвобождающие антимикробные агенты, 2-пропеналь-высвобождающие антимикробные агенты и их смеси, предпочтительно из формальдегид-высвобождающих антимикробных агентов. Формальдегид-высвобождающий антимикробный агент предпочтительно выбран из группы, включающей моно(поли)-гемиформаль бензилового спирта (CAS №14548-60-8), тетраметилол-ацетилендимочевину (CAS №5395-50-6), тетрагидродиметилтиадиазинтион (DAZOMET) (CAS №533-74-4), (этилендиокси)диметанол (EDDM) (CAS №3586-55-8), 2-хлор-N-(гидроксиметил)ацетамид (CAS №2832-19-1), диметилоксазолидин (DMO) (CAS №51200-87-4), гексаметилентетрамин (CAS №100-97-0), сульфат бис[тетракис-(гидроксиметил)фосфония] (THPS) (CAS №55566-30-8), хлорид 1-(цис-3-хлораллил)-3,5,7-триаза-1-азонийадамантана (CAS №51229-78-8), гексагидро-1,3,5-трис(гидроксиэтил)-s-триазин (CAS №4719-04-4) и их смеси.
Согласно настоящему изобретению «альдегид-высвобождающий антимикробный агент» относится к соединению, которое может высвобождать моно-, ди- и/или триальдегид.
Например, дозировки указанного альдегид-высвобождающего соединения в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 375 до 750 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента, например, DAZOMET, в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
Гуанидиновый антимикробный агент предпочтительно выбран из гуанидиндодецилмонохлорида (CAS №13590-97-1) и/или гексахлорида полиэтоксиэтоксиэтилгуанидиния (CAS №374572-91-5). Сульфоновый антимикробный агент предпочтительно представляет собой гексахлордиметилсульфон (CAS №3064-70-8) и/или 4,4'-диаминодифенилсульфон (CAS №80-08-0). Тиоцианатный антимикробный агент предпочтительно представляет собой метилен-бис(тиоцианат) (CAS №6317-18-6) и/или (бензотиазол-2-илтио)метилтиоцианат (CAS №21564-17-0). Антимикробный агент, представляющий собой антибиотик, предпочтительно выбран из β-лактамовых антибиотиков, таких как пенициллин G (CAS №69-57-8) и/или ампициллин (CAS №69-53-4) и/или биапенем (CAS №120410-24-4) и/или цефиксим (CAS №79350-37-1). Амидный антимикробный агент предпочтительно представляет собой 2,2-дибром-3-нитрилопропанамид (DBNPA) (CAS №10222-01-2). Азоловый антимикробный агент предпочтительно может быть выбран из климбазола (CAS №38083-17-9), миконазола (CAS №22916-47-8), клотримазола (CAS №23593-75-1) и их смесей, включая антимикробные агенты в форме соли, такие как миконазола нитрат (CAS №22832-87-7). Карбаматный антимикробный агент предпочтительно может быть выбран из йодпропинилбутилкарбамата (CAS №55406-53-6), альдикарба (CAS №116-06-3), карбофурана (CAS №1563-66-2) и их смесей. Глифосатный антимикробный агент предпочтительно выбран из N-(фосфонометил)глицина (CAS №1071-83-6) и/или N-(фосфонометил)глицина в форме соли, такой как аммонийная соль или изопропиламмонийная соль (CAS №40465-66-5 и CAS №38641-94-0).
Пиритионовый антимикробный агент предпочтительно представляет собой пиритион натрия (CAS №3811-73-2) и/или пиритион цинка (CAS №13463-41-7).
Например, дозировки пиритионового антимикробного агента в отсутствие источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, рекомендуемые коммерческими поставщиками, как правило, составляют от 600 до 1500 ppm (масс./масс.) активного антимикробного агента в водном препарате, имеющем 75 масс. % содержание твердого карбоната кальция.
По меньшей мере один антимикробный агент предпочтительно может быть дополнительно выбран из четвертичных аммонийных солей, пероксидов, перхлоратов, трибутилолова, тяжелых металлов, биоцидных ферментов, биоцидных полипептидов, сульфонамидов и их смесей.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере один антимикробный агент предпочтительно представляет собой антимикробный агент, устойчивый к щелочам. То есть, по меньшей мере один антимикробный агент предпочтительно является стабильным в щелочных условиях, таких как рН более 8, предпочтительно более 9 и наиболее предпочтительно более 10.
Например, по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они содержатся в водном препарате, или по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они содержатся в водном препарате, при рН от 8 до 8,5 и/или при рН от 8,5 до 9 и/или при рН от 8,5 до 9,5 и/или при рН от 9,5 до 10 и/или при рН от 10 до 10,5.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один антимикробный агент присутствует в неразбавленной, т.е. концентрированной форме. В другом варианте реализации настоящего изобретения по меньшей мере один антимикробный агент разбавлен до подходящей концентрации перед приведением в контакт с водным препаратом на стадии d). В разбавленной форме по меньшей мере один антимикробный агент предпочтительно растворяют в воде, где соответствующая разбавленная композиция предпочтительно содержит до 99,0 масс. % по меньшей мере одного антимикробного агента в пересчете на общую массу композиции. Более предпочтительно водная композиция содержит от 1,0 до 95,0 масс. % по меньшей мере одного антимикробного агента и наиболее предпочтительно от 1,0 до 85,0 масс. % по меньшей мере одного антимикробного агента в пересчете на общую массу композиции, по этой причине композиция может дополнительно содержать подходящие стабилизаторы.
Подробное описание стадии с): обеспечение по меньшей мере одного источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы
На стадии с) способа согласно настоящему изобретению обеспечивают источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
Термин источник «по меньшей мере одного» оксида металла и/или его гидратированной формы в контексте настоящего изобретения означает, что источник содержит, предпочтительно состоит из одного или более оксидов металлов и/или его(их) гидратированной(-ых) формы(-м).
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы содержит, предпочтительно состоит из одного оксида металла или его гидратированной формы. В качестве альтернативы источник по меньшей мере одного оксида металла и/или гидратированной формы содержит, предпочтительно состоит из двух или более оксидов металлов и/или их гидратированных форм. Например, источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы содержит, предпочтительно состоит из двух или трех оксидов металлов и/или их гидратированных форм. Предпочтительно источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы содержит, предпочтительно состоит из двух или более оксидов металлов и/или их гидратированных форм.
Следует понимать, что источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с) предложенного способа, может представлять собой любой материал, содержащий, предпочтительно состоящий из оксида металла и/или его гидратированной формы.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере один оксид металла и/или его гидратированная форма растворим(-а) в воде. В качестве альтернативы по меньшей мере один оксид металла и/или его гидратированная форма превращается в водорастворимую форму при приведении источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в контакт с водой, например, в водном препарате.
Соответственно, термин «водорастворимый» или «растворимый в воде» в контексте настоящего изобретения относится к системам, в которых по меньшей мере часть по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы образует раствор с водой, т.е. по меньшей мере часть частиц по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы растворяется в растворителе.
Термин «источник» по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в контексте настоящего изобретения относится к соединению, которое содержит, предпочтительно состоит из по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
Предпочтительно источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы содержит по меньшей мере один оксид металла и/или его гидратированную форму в количестве, составляющем по меньшей мере 20 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 30 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 40 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 50 масс. %, например, от 70 до 100 масс. % или от 80 до 99,95 масс. % в пересчете на общую массу сухого источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы содержит оксид и/или гидратированную форму элемента группы 2 Периодической таблицы.
Например, источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы выбран из группы, включающей оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси. Предпочтительно источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы выбран из группы, включающей оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит и их смеси.
В частности полуобожженный доломит, обожженный доломит и их смеси являются особенно предпочтительными источниками по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы согласно настоящему изобретению. Например, источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы предпочтительно содержит смесь оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция и гидроксида кальция.
В одном из вариантов реализации источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы представляет собой оксид магния и/или гидроксид магния. Например, источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы представляет собой оксид магния или гидроксид магния. В качестве альтернативы источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы представляет собой оксид магния и гидроксид магния.
Оксиды металлов могут быть получены из карбонатной формы путем нагревания до различных температур. Например, обожженный доломит может быть получен из доломита путем нагревания свыше 1000°С до полного высвобождения СО2 из MgCO3 и СаСО3 с получением СаО и MgO. Полуобожженный доломит, например, может быть получен из доломита путем нагревания примерно до 650°С до полного высвобождения СО2 из MgCO3, но не СаСО3, с получением комбинации MgO и СаСО3. В качестве дополнительного примера MgO и другие оксиды металлов могут быть получены непосредственно из минерала путем добавления определенных количеств MgCO3 или других карбонатных солей и обжига смеси при различных температурах и в течение различного времени до желательного содержания оксида металла.
Следует понимать, что оксид металла и/или его гидратированная форма также могут быть обеспечены в виде примеси другого соединения, например, в комбинации с природным тонкозернистым карбонатом кальция.
В целом, источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы может быть обеспечен в виде водного раствора, водной суспензии или сухого материала. Если источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы обеспечен в виде водного раствора, то водный раствор содержит источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в количестве от 1,0 до 45,0 масс. %, предпочтительно от 5,0 до 25,0 масс. % в пересчете на общую массу водного раствора.
Если источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы обеспечен в виде водной суспензии, то водная суспензия содержит источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в количестве от 1,0 до 60,0 масс. %, предпочтительно от 5,0 до 50,0 масс. % и более предпочтительно от 15,0 до 45,0 масс. % в пересчете на общую массу водной суспензии.
Предпочтительно источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы обеспечен в виде водной суспензии.
Подробное описание стадии d): приведение водного препарата в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом
На стадии d) способа согласно настоящему изобретению приводят водный препарат, обеспеченный на стадии а), в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом, обеспеченным на стадии b).
Таким образом, следует понимать, что по меньшей мере один антимикробный агент предпочтительно является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в водном препарате, если содержится по меньшей мере один антимикробный агент. В качестве альтернативы по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они содержатся в водном препарате, в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы. Это предотвращает рост по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов или приводит к уменьшению значения КОЕ (колониеобразующие единицы) в обработанном водном препарате.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, состоящей из грамотрицательных бактерий, грамположительных бактерий и их смесей.
Грамположительные и грамотрицательные бактерии хорошо известны в данной области техники и, например, описаны в Biology of Microorganisms, "Brock", Madigan MT, Martinko JM, Parker J, 1997, 8е издание. В частности указанные бактерии представляют собой эволюционно очень далекие классы бактерий, каждый из которых включает множество семейств бактерий. Грамотрицательные бактерии характеризуются двумя мембранами (внутренней и внешней мембраной), при этом грамположительные бактерии содержат только одну мембрану. Как правило, первый класс содержит высокое количество липополисахаридов и тонкий монослой пептидогликана, при этом второй класс по существу не содержит липополисахариды, но имеет множество плотных слоев пептидогликана и оболочку, содержащую тейхоевые кислоты. Благодаря указанным различиям грамположительные и грамотрицательные бактерии по-разному реагируют на воздействие окружающей среды. Способы проведения различий между грамположительными и грамотрицательными бактериями включают идентификацию видов способами секвенирования ДНК или биохимической оценки. В качестве альтернативы количество мембран может быть определено непосредственно путем просвечивающей электронной микроскопии в тонком слое.
Термин «по меньшей мере один штамм бактерий» в контексте настоящего изобретения означает, что штамм бактерий включает, предпочтительно состоит из одного или более штаммов бактерий.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один штамм бактерий содержит, предпочтительно состоит из одного штамма бактерий. В качестве альтернативы по меньшей мере один штамм бактерий содержит, предпочтительно состоит из двух или более штаммов бактерий. Например, по меньшей мере один штамм бактерий содержит, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов бактерий. Предпочтительно по меньшей мере один штамм бактерий содержит, предпочтительно состоит из двух или более штаммов бактерий.
Например, по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, включающей Methylobacterium sp., Salmonella sp., Escherichia sp., такие как Escherichia coli, Shigella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., такие как Pseudomonas mendocina, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa и/или Pseudomonasputida, Burkholderia sp., такие как Burkholderia cepacia, Bdellovibrio sp., Agrobacterium sp., Alcaligenes sp., такие как Alcaligenes faecalis, Flavobacterium sp., Ochrobactrum sp., такие как Ochrobactrum tritici, Kocuria sp., такие как Kocuria rhizophila, Rhizobium sp., такие как Rhizobium radiobacter, Sphingobacterium sp., Aeromonas sp., Chromobacterium sp., Vibrio sp., Hyphomicrobium sp., Leptothrix sp., Micrococcus sp., Staphylococcus sp., такие как Staphylococcus aureus, Agromyces sp., Acidovorax sp., Commomonas sp., такие как Comomonas aquatic, Brevundimonas sp., Spingobium sp., такие как Spingobium yanoikuyae, Thauera sp., такие как Thauera mechernichensis, Caldimonas sp., Hdrogenophaga sp., Teipidomonas sp.и их смеси.
Например, по меньшей мере один штамм бактерий выбран из Escherichia sp., таких как Escherichia coli, Staphylococcus sp., таких как Staphylococcus aureus и их смесей.
В дополнение или в качестве альтернативы по меньшей мере один штамм дрожжей выбран из группы, включающей Saccharomycotina, Taphrinomycotina, Schizosaccharomycetes, Basidiomycota, Agaricomycotina, Tremellomycetes, Pucciniomycotina, Microbotryomycetes, Candida sp., такие как Candida albicans, Candida tropicalis, Candida stellatoidea, Candida glabrata, Candida krusei, Candida guilliermondii, Candida viswanathii, Candida lusitaniae и их смеси, Yarrowia sp., такие как Yarrowia lipolytica, Cryptococcus sp., такие как Cryptococcus gattii и Cryptococcus neofarmans, Zygosaccharomyces sp., Rhodotorula sp., такие как Rhodotorula mucilaginosa, Saccharomyces sp., такие как Saccharomyces cerevisiae, Pichia sp., такие как Pichia membranifaciens и их смеси.
Термин «по меньшей мере один штамм дрожжей» в контексте настоящего изобретения означает, что штамм дрожжей содержит, предпочтительно состоит из одного или более штаммов дрожжей.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один штамм дрожжей содержит, предпочтительно состоит из одного штамма дрожжей. В качестве альтернативы по меньшей мере один штамм дрожжей содержит, предпочтительно состоит из двух или более штаммов дрожжей. Например, по меньшей мере один штамм дрожжей содержит, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов дрожжей. Предпочтительно по меньшей мере один штамм дрожжей содержит, предпочтительно состоит из двух или более штаммов дрожжей.
В дополнение или в качестве альтернативы по меньшей мере один штамм плесневых грибов выбран из группы, включающей Acremonium sp., Alternaria sp., Aspergillus sp., Cladosporium sp., Fusarium sp., Mucor sp., Penicillium sp., Rhizopus sp., Stachybotrys sp., Trichoderma sp., Dematiaceae sp., Phoma sp., Eurotium sp., Scopulariopsis sp., Aureobasidium sp., Monilia sp., Botrytis sp., Stemphylium sp., Chaetomium sp., Mycelia sp., Neurospora sp., Ulocladium sp., Paecilomyces sp., Wallemia sp., Curvularia sp.и их смеси.
Термин «по меньшей мере один штамм плесневых грибов» в контексте настоящего изобретения означает, что штамм плесневых грибов содержит, предпочтительно состоит из одного или более штаммов плесневых грибов.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один штамм плесневых грибов содержит, предпочтительно состоит из одного штамма плесневых грибов. В качестве альтернативы по меньшей мере один штамм плесневых грибов содержит, предпочтительно состоит из двух или более штаммов плесневых грибов.
Например, по меньшей мере один штамм плесневых грибов содержит, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов плесневых грибов. Предпочтительно по меньшей мере один штамм плесневых грибов содержит, предпочтительно состоит из двух или более штаммов плесневых грибов.
Предпочтительно по меньшей мере один антимикробный агент является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и по меньшей мере одного штамма дрожжей и по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если он содержится в водном препарате, или если он содержится в водном препарате в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
В качестве альтернативы по меньшей мере один антимикробный агент является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий или по меньшей мере одного штамма дрожжей или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если он содержится в водном препарате, или если он содержится в водном препарате в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
В качестве альтернативы по меньшей мере один антимикробный агент является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и по меньшей мере одного штамма дрожжей или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если он содержится в водном препарате, или если он содержится в водном препарате в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, или по меньшей мере один антимикробный агент является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий или по меньшей мере одного штамма дрожжей и по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если он содержится в водном препарате, или если он содержится в водном препарате в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
В целом, водный препарат, обеспеченный на стадии а), можно приводить в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом, обеспеченным на стадии b), с применением любых традиционных средств, известных специалистам.
Следует понимать, что стадию приведения в контакт d) предпочтительно проводят путем добавления по меньшей мере одного антимикробного агента, обеспеченного на стадии b), в водный препарат, обеспеченный на стадии а).
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения стадию приведения водного препарата, обеспеченного на стадии а), в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом, обеспеченным на стадии b), проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат при перемешивании. Достаточное смешение может достигаться путем встряхивания водного препарата или путем перемешивания, которое может обеспечивать более тщательное смешение. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения стадию приведения в контакт d) проводят при перемешивании для обеспечения тщательного смешения водного препарата и по меньшей мере одного антимикробного агента. Указанное перемешивание можно проводить непрерывно или периодически.
В одном из вариантов реализации стадию приведения в контакт d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате. Предпочтительно водный препарат приводят в контакт по меньшей мере с одним антимикробным агентом таким образом, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента, присутствующего в водной фазе водного препарата, составляет от 0,5 до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Например, стадию приведения в контакт d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат в количестве от 1 ppm до 5000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат в количестве от 1 ppm до 4000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
В дополнение или в качестве альтернативы стадию приведения в контакт d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат в количестве, которое по меньшей мере на 10% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, определенной в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы.
Например, стадию приведения в контакт d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат в количестве, которое по меньшей мере на 25%, предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, определенной в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения водный препарат приводят в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент присутствует в водном препарате в количестве от 0,5 до 6000 ppm, предпочтительно от 1 ppm до 5000 ppm и наиболее предпочтительно от 1 ppm до 4000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате, и таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат в количестве, которое по меньшей мере на 10%, предпочтительно по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, определенной в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы.
Следует понимать, что стадию приведения в контакт d) можно повторять один или более раз.
Водный препарат, полученный на стадии d), предпочтительно имеет содержание твердых веществ, соответствующее содержанию твердых веществ в водном препарате, обеспеченном на стадии а). Таким образом, следует понимать, что водный препарат, полученный на стадии d), предпочтительно имеет содержание твердых веществ до 85,0 масс. %. Например, содержание твердых веществ в водном препарате, полученном на стадии d), составляет от 10,0 до 82,0 масс. % и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 масс. % в пересчете на общую массу водного препарата, полученного на стадии d).
В дополнение или в качестве альтернативы рН водного препарата, полученного на стадии d), предпочтительно соответствует рН водного препарата, обеспеченного на стадии а). Таким образом, водный препарат, полученный на стадии d), предпочтительно имеет значение рН от 2 до 12. Например, водный препарат, полученный на стадии d), имеет значение рН от 6 до 11,5 и более предпочтительно от 7 до 10,5.
Как правило, водный препарат, полученный на стадии d), имеет вязкость, которая предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 2000 мПа⋅с и предпочтительно от 80 до 800 мПа⋅с при измерении на вискозиметре Brookfield DV-II, оборудованном шпинделем LV-3, со скоростью 100 об./мин.
Подробное описание стадии e): приведение водного препарата в контакт с по меньшей мере с одним источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы
На стадии е) способа согласно настоящему изобретению водный препарат, обеспеченный на стадии а), приводят в контакт с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы со стадии с) до и/или во время и/или после стадии d).
Водный препарат, обеспеченный на стадии а), можно приводить в контакт с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченным на стадии с), с применением любых традиционных средств, известных специалистам.
Следует понимать, что стадию приведения в контакт е) предпочтительно проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат, обеспеченный на стадии а), до и/или во время и/или после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента, обеспеченного на стадии b), в водный препарат, обеспеченный на стадии а).
Например, источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы предпочтительно добавляют в водный препарат путем смешения. Достаточное смешение может быть достигнуто путем встряхивания или перемешивания, которое может обеспечивать более тщательное смешение. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения стадию приведения в контакт е) проводят при перемешивании для обеспечения тщательного смешения водного препарата и источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы. Указанное перемешивание можно проводить непрерывно или периодически.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения стадию приведения в контакт водного препарата, обеспеченного на стадии а), с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), проводят таким образом, что источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы добавляют в водный препарат до и во время и после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат.
В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат до и после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат до и во время добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат во время и после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат.
В том случае, если источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), добавляют в водный препарат до и во время и после или до и во время или во время и после или до и после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат, то источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), предпочтительно добавляют несколькими порциями и/или непрерывно в течение периода времени, требуемого для приведения в контакт водного препарата с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с).
Если источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), добавляют несколькими порциями, то источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), можно добавлять в водный препарат примерно равными порциями или неравными порциями.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения стадию приведения в контакт е) проводят таким образом, что источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), добавляют в водный препарат, обеспеченный на стадии а), до или во время или после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат.
Например, стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат до или во время добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат до или после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат во время или после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат до добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат во время добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. В качестве альтернативы стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат.
Особенно хорошие результаты получают в том случае, если стадию приведения в контакт е) проводят путем добавления источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченного на стадии с), в водный препарат до добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат. Таким образом, предпочтительно стадию приведения в контакт е) проводят перед стадией приведения в контакт d).
В качестве альтернативы источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), добавляют в водный препарат в комбинации по меньшей мере с одним антимикробным агентом, обеспеченным на стадии b), в виде конечной смеси. В указанном варианте реализации источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), таким образом, предпочтительно добавляют в водный препарат во время проведения стадии приведения в контакт d). Например, стадию приведения в контакт е) предложенного способа проводят путем добавления конечной смеси, содержащей источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), и по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), в водный препарат, обеспеченный на стадии а).
Если по меньшей мере один антимикробный агент, обеспеченный на стадии b), и источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), обеспечены в виде смеси, то смесь может иметь любую подходящую форму, например, форму сухого материала или форму водного раствора или водной суспензии.
Если источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, обеспеченный на стадии с), добавляют в водный препарат до или во время или после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат, то источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы предпочтительно добавляют за один раз и/или непрерывно до или во время или после добавления по меньшей мере одного антимикробного агента в водный препарат.
Соответственно, по меньшей мере один антимикробный агент и источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы можно добавлять по отдельности (сначала по меньшей мере один антимикробный агент и затем источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, или наоборот) или одновременно (например, в виде водной смеси) в водный препарат. Кроме того, по меньшей мере один антимикробный агент и/или источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы можно добавлять в водный препарат однократно или несколько раз, например, с конкретными временными интервалами. Предпочтительно источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы добавляют однократно, и по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат однократно или несколько раз, например, с конкретными временными интервалами.
Следует понимать, что стадию приведения в контакт е) можно повторять один или более раз.
Одно из требований настоящего изобретения заключается в том, что стадию приведения в контакт е) проводят таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в препарате. Более предпочтительно стадию приведения в контакт е) проводят таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водной фазе водного препарата составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в препарате.
Например, стадию приведения в контакт е) проводят таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате находится в диапазоне от 100 до 10000 ppm, предпочтительно от 100 до 8000 ppm и наиболее предпочтительно от 100 до 5000 ppm в пересчете на массу воды в препарате. Предпочтительно стадию приведения в контакт е) проводят таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водной фазе водного препарате находится в диапазоне от 100 до 10000 ppm, предпочтительно от 100 до 8000 ppm и наиболее предпочтительно от 100 до 5000 ppm в пересчете на массу воды в препарате. Наиболее предпочтительно стадию приведения в контакт е) проводят таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водной фазе водного препарате находится в диапазоне от 100 до 2000 ppm, предпочтительно от 100 до 1500 ppm и наиболее предпочтительно от 100 до 1000 ppm в пересчете на массу воды в препарате.
Следует отметить, что вышеуказанные числовые значения отражают количество оксида металла и/или его гидратированной формы, который добавляют в виде источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водный препарат, но не охватывают любые растворенные ионы металла, которые обычно могут содержаться в водном препарате.
Количество источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, добавляемого в водный препарат, можно регулировать отдельно в зависимости от по меньшей мере одного антимикробного агента, добавляемого в водный препарат. В частности количество источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы зависит от природы и вида по меньшей мере одного антимикробного агента, применяемого в водном препарате. Оптимальное количество, применяемое в рамках определенных диапазонов, может быть определено в предварительных исследованиях и в серии испытаний в лаборатории и во вспомогательных испытаниях в условиях эксплуатации.
Как уже было отмечено выше, оксид металла и/или его гидратированная форма в источнике по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы обеспечивает снижение минимальной ингибирующей концентрации по меньшей мере одного антимикробного агента, который является эффективным в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, в водном препарате.
Таким образом, водный препарат содержит по меньшей мере один антимикробный агент в количестве, которое ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) того же антимикробного агента в отсутствие по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
Таким образом, следует понимать, что водный препарат, полученный предложенным способом, содержит по меньшей мере один антимикробный агент в количестве, которое по меньшей мере на 10%, предпочтительно по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, определенной в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы.
Водный препарат, полученный предложенным способом, предпочтительно представляет собой взвесь в воде.
Водный препарат предпочтительно имеет содержание твердых вещество до 85,0 масс. %. Например, содержание твердых веществ в водном препарате составляет от 10,0 до 82,0 масс. % и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 масс. % в пересчете на общую массу водного препарата.
Следует понимать, что водный препарат, полученный на стадии е), предпочтительно имеет рН, который выше рН водного препарата, обеспеченного на стадии а), и/или водного препарата, полученного на стадии d).
Таким образом, водный препарат, полученный на стадии е), предпочтительно имеет значение рН более 8. Предпочтительно водный препарат имеет значение рН более 9, более предпочтительно более 9,2, еще более предпочтительно более 9,4, еще более предпочтительно более 9,6, еще более предпочтительно более 9,8 и наиболее предпочтительно более 10, например, от 10 до 10,5.
Например, водный препарат, полученный на стадии е), имеет значение рН в диапазоне от 9 до 12, предпочтительно от 9,2 до 12, более предпочтительно от 9,4 до 12, еще более предпочтительно от 9,6 до 12, еще более предпочтительно от 9,8 до 12 и наиболее предпочтительно от 10 до 12. В качестве альтернативы водный препарат, полученный на стадии е), имеет значение рН в диапазоне от 9 до 11,5, предпочтительно от 9,2 до 11,5, более предпочтительно от 9,4 до 11,5, еще более предпочтительно от 9,6 до 11,5, еще более предпочтительно от 9,8 до 11,5 и наиболее предпочтительно от 10 до 11,5. В качестве альтернативы водный препарат, полученный на стадии е), имеет значение рН в диапазоне от 9 до 10,5, предпочтительно от 9,2 до 10,5, более предпочтительно от 9,4 до 10,5, еще более предпочтительно от 9,6 до 10,5, еще более предпочтительно от 9,8 до 10,5 и наиболее предпочтительно от 10 до 10,5.
В одном из вариантов реализации рН водного препарата, полученного на стадии е), предпочтительно на ≥0,1 единицы рН, более предпочтительно на ≥0,2 единицы рН, еще более предпочтительно на ≥0,3 единицы рН, еще более предпочтительно на ≥0,5 единицы рН, еще более предпочтительно на ≥1,0 единицы рН и наиболее предпочтительно на ≥2 единицы рН выше рН водного препарата, обеспеченного на стадии а), и/или водного препарата, полученного на стадии d).
Как правило, водный препарат, полученный предложенным способом, имеет вязкость, которая предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 800 мПа⋅с и предпочтительно от 80 до 600 мПа с при измерении на вискозиметре Brookfield DV-II, оборудованном шпинделем LV-3, со скоростью 100 об./мин.
Водный препарат предпочтительно можно получать способом согласно настоящему изобретению, т.е. способом стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов, таким как определено выше.
Дополнительный аспект настоящего изобретения, таким образом, относится к водному препарату, стабилизированному против роста микроорганизмов, который можно получать способом, таким как определено в настоящем описании.
Другой аспект настоящего изобретения относится к водному препарату, стабилизированному против роста микроорганизмов, содержащему по меньшей мере один антимикробный агент в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Кроме того, водный препарат содержит источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, таким образом, общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Что касается определений водного препарата, по меньшей мере одного антимикробного агента, источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы и их предпочтительных вариантов реализации, то при обсуждении технических подробностей способа согласно настоящему изобретению обращаются к утверждениям, приведенным выше.
Способ или водный препарат согласно настоящему изобретению, таким образом, обладают рядом улучшенных свойств. Во-первых, добавление по меньшей мере одного антимикробного агента в комбинации с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы стабилизирует водный препарат против роста микроорганизмов. Таким образом, способ согласно настоящему изобретению позволяет уменьшать концентрацию антимикробного агента в водном препарате при сохранении и/или улучшении антимикробной композиции без использования токсических добавок. Кроме того, комбинация по меньшей мере одного антимикробного агента с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы обеспечивает достаточную антимикробную активность в водных препаратах при пониженной концентрации антимикробного агента, т.е. при концентрации антимикробного агента, которая ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) соответствующего антимикробного агента в отсутствие соединения, понижающего минимальную ингибирующую концентрацию. Помимо этого, рН водного препарата может быть стабилизирован предложенным способом.
Добавление источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в предложенном способе или препаратах приводит к уменьшению или предотвращению роста по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в водном препарате, таким образом, указанные препараты в меньшей степени подвержены изменениям, и при этом у них могут сохраняться низкая вязкость, яркость окраски и аромат препаратов. Кроме того, стабилизация указанных препаратов против поражения и разрушения по меньшей мере одним штаммом бактерий и/или по меньшей мере одним штаммом дрожжей и/или по меньшей мере одним штаммом плесневых грибов в водном препарате обеспечивает хорошие микробиологические характеристики препаратов.
С учетом хороших полученных результатов настоящее изобретение согласно дополнительному аспекту относится к применению источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы для уменьшения количества антимикробного агента против по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в водном препарате. Следует понимать, что количество антимикробного агента в водном препарате по меньшей мере на 10%, предпочтительно по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента, где МИК в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов определена в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к применению композиции в качестве антимикробной композиции в водном препарате, необязательно содержащем по меньшей мере один штамм бактерий и/или по меньшей мере один штамм дрожжей и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов. Композиция содержит
a) по меньшей мере один антимикробный агент в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате, и
b) источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, где общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
Согласно дополнительному аспекту настоящее изобретение относится к применению оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смесей, предпочтительно оксида магния и/или гидроксида магния для увеличения рН водного препарата, такого как определено выше, до рН более 8, предпочтительно более 9, например, более 9,2, более предпочтительно более 9,4, еще более предпочтительно более 9,6, еще более предпочтительно более 9,8 и наиболее предпочтительно более 10, например, от 10 до 10,5.
Например, оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния применяют для увеличения рН водного препарата, такого как определено в настоящем описании, до значения рН в диапазоне от 8 до 12, предпочтительно от 9 до 12, более предпочтительно от 9,2 до 12, еще более предпочтительно от 9,4 до 12, еще более предпочтительно от 9,6 до 12, еще более предпочтительно от 9,8 до 12 и наиболее предпочтительно от 10 до 12. В качестве альтернативы оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния применяют для увеличения рН водного препарата, такого как определено в настоящем описании, до значения рН в диапазоне от 8 до 11,5, предпочтительно от 9 до 11,5, более предпочтительно от 9,2 до 11,5, еще более предпочтительно от 9,4 до 11,5, еще более предпочтительно от 9,6 до 11,5, еще более предпочтительно от 9,8 до 11,5 и наиболее предпочтительно от 10 до 11,5. В качестве альтернативы оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния применяют для увеличения рН водного препарата, такого как определено в настоящем описании, до значения рН в диапазоне от 8 до 10,5, предпочтительно от 9 до 10,5, более предпочтительно от 9,2 до 10,5, еще более предпочтительно от 9,4 до 10,5, еще более предпочтительно от 9,6 до 10,5, еще более предпочтительно от 9,8 до 10,5 и наиболее предпочтительно от 10 до 10,5.
Предпочтительно увеличение рН является таким, что рН полученного водного препарата на ≥0,1 единицы рН, более предпочтительно на ≥0,2 единицы рН, еще более предпочтительно на ≥0,3 единицы рН, еще более предпочтительно на ≥0,5 единицы рН, еще более предпочтительно на ≥1,0 единицы рН и наиболее предпочтительно на ≥2 единицы рН выше рН водного препарата, обработанного таким же образом, но без использования оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смесей, предпочтительно оксида магния и/или гидроксида магния.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к применению водного препарата, стабилизированного против роста микроорганизмов, такого как определено в настоящем описании, в бумаге, пластике, полимерных композициях, красках, покрытиях, бетоне и/или сельском хозяйстве.
Что касается определений источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, антимикробного агента, водного препарата, по меньшей мере одного штамма бактерий и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов и их предпочтительных вариантов реализации, то при обсуждении технических подробностей способа согласно настоящему изобретению обращаются к утверждениям, приведенным выше.
Подразумевается, что следующие примеры иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его объем.
Примеры
Способы измерения
Следующие способы измерения применяли для оценки параметров, приведенных в описании, примерах и формуле изобретения.
Удельная площадь поверхности материала по методу БЭТ
Удельную площадь поверхности БЭТ измеряли способом БЭТ согласно ISO 9277 с использованием азота.
Распределение частиц по размерам (масс. % частиц с диаметром <X) и массовый медианный диаметр (d50) дисперсного материала
Массовый медианный диаметр зерен и массовое распределение зерен по диаметру дисперсного материала определяли способом седиментации, т.е. при помощи анализа характеристик седиментации в гравитационном поле. Измерение проводили на Sedigraph™ 5100 производства Micromeritics Instrument Corporation.
Способ и оборудование известны специалистам и широко используются для определения размера зерен наполнителей и пигментов. Измерение проводят в водном 0,1 масс. % растворе Na4P2O7. Образцы диспергировали с использованием высокоскоростной мешалки и ультразвука.
Измерение рН
рН водных образцов измеряли с использованием стандартного рН-метра примерно при 25°С.
Вязкость по Брукфильду
Все значения вязкости по Брукфильду измеряли на вискозиметре Brookfield DV-II, оборудованном шпинделем LV-3, со скоростью 100 об./мин при комнатной температуре (20±3°С).
Количество добавок
Если не указано иное, все количества, выраженные в ppm, соответствуют значениям в мг на килограмм воды в водном препарате. Кроме того, концентрации выражены в ммоль/кг (миллимоль на килограмм) или моль/л (моль на литр) воды в водном препарате согласно международной системе единиц.
Подсчет числа бактерий
Все указанные значения числа бактерий, приведенные ниже в таблицах, выражены в КОЕ/мл (колониеобразующие единицы на миллилитр) или КОЕ/пластина (колониеобразующие единицы на пластину), где КОЕ/мл определяли через 2-5 дней после удаления из пластины согласно способу подсчета, описанному в "Bestimmung von aeroben mesophilen Keimen", Schweizerisches Lebensmittelbuch, глава 56, раздел 7.01, издание 1985 года, исправленная версия 1988 года. Если не утверждается иное, на пластину с триптическим соевым агаром (TSA, получен с использованием BD 236950) помещали 0,1 мл препарата, разбавленного 1:10 в фосфатном буферном растворе (ФБР; рН=7,4, 137 ммоль/л NaCl, 2,7 ммоль/л KCl, 10 ммоль/л Na2HPO4, 1,8 ммоль/л KH2PO4). Количества от 10000 КОЕ/мл до 99999 КОЕ/мл указаны как >10000 КОЕ/мл. Количества от 100000 КОЕ/мл и более указаны как >100000 КОЕ/мл. Способ подсчета значения КОЕ/пластина приведен далее. Водные препараты тщательно перемешивали с использованием ватного тампона (например, Applimed SA, №1102245); избыток водного препарата удаляли путем осторожного погружения тампона по стенке контейнера с водным препаратом, на тампоне оставалось примерно 200 мг водного препарата. Затем наносили три равные полосы на пластину с триптическим соевым агаром (TSA, получен с использованием BD 236950) справа налево и еще три сверху вниз. Затем пластины с TSA инкубировали в течение 48 часов при 30°С. Затем подсчитывали количество колониеобразующих единиц (КОЕ) и выражали как КОЕ/пластина. Количества от 100 до 999 КОЕ на пластину указаны как >100 КОЕ/пластина. Количества от 1000 КОЕ и более на пластину указаны как >1000 КОЕ/пластина.
Содержание твердых веществ
Содержание твердых веществ измеряли с использованием анализатора уровня влаги производства Mettler-Toledo MJ33. Способ и оборудование известны специалистам.
Подготовка бактерий
Свежие культуры бактерий готовили путем нанесения полос разбавленных препаратов на пластину с триптическим соевым агаром (TSA, Becton Dickinson №236950) и инкубации в течение периода времени от 16 до 20 часов при 35°С. Бактерии представляли собой изоляты естественных клонов, выделенных из взвесей карбоната кальция, которые были идентифицированы путем секвенирования 16S рРНК как Comomonas aquatic, Pseudomonas stutzeri, Thauera mechernichensis, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp., Hydrogenophaga sp., и/или коммерчески доступные бактерии штаммов Escherichia coli DSM 1576 и Staphylococcus aureus DSM 346.
Для подготовки культуры бактерий, выращиваемых в течение ночи, использовали свежие бактерии, которые инокулировали по отдельности в 3-5 мл TSB (Fluka 22092). Инокулят с TSB инкубировали в течение периода времени от 16 до 20 часов при 30°С при перемешивании со скоростью 150 оборотов в минуту (об./мин). Для получения свежей адаптированной культуры отдельного вида бактерий 50 г взвеси карбоната кальция инокулировали 0,2 мл культуры, выращиваемой в течение ночи, и инкубировали в течение 72 часов при 30°С.
Для получения адаптированной смешанной культуры, состоящей из нескольких видов, свежие адаптированные культуры отдельных видов бактерий объединяли в равных пропорциях.
Минимальная ингибирующая концентрация (МИК)
Для определения МИК выращивали свежие микроорганизмы, т.е. штамм бактерий и/или штамм дрожжей и/или штамм плесневых грибов, до завершения логарифмической фазы роста согласно требованиям для отдельных видов до достижения плотности примерно 107-109 клеток/мл.
Например, свежие культуры бактерий E. coli, например, E. coli DSM 1576, и S. aureus, например, S. aureus штамма DSMZ 346, получали путем инокуляции 3 мл жидкой питательной среды (триптический соевый бульон, например, Fluka кат. №22092) из маточной культуры и инкубации в течение периода времени от 16 до 20 часов при 30°С со скоростью перемешивания 150 оборотов в минуту (об./мин) до достижения плотности клеток примерно 2×108 клеток/мл.
Оксид металла и/или его гидратированную форму добавляли в водный препарат (например, взвесь CaCO3) согласно указаниям.
Исследуемый антимикробный агент добавляли в водный препарат, например, взвесь CaCO3, совместно с оксидом металла с увеличивающимися концентрациями, начиная от 0 ppm (= без антимикробного агента), или без него. Концентрации находились в диапазоне от концентраций, превышающих рекомендуемые поставщиком, до очень низких количеств (не более 1 ppm или менее). Для каждой концентрации антимикробного агента объединяли 3 мл образца водного препарата с 20 мкл свежей культуры бактерий.
При исследовании МИК, обеспечивающей удаление бактерий, бактерии добавляли в водный препарат перед добавлением антимикробного агента и оксида металла и/или его гидратированной формы с использованием 20 мкл свежей культуры бактерий в 3 мл водного препарата или 0,1 мл свежей адаптированной культуры из взвеси в 3 мл водного препарата.
Все образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После инкубации определяли количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на пластину (КОЕ/пластина) согласно приведенному выше описанию подсчета количества бактерий.
МИК в отношении бактерий определяли как наименьшую концентрацию антимикробного агента в присутствии оксида металла и/или его гидратированной формы или без него для всех исследуемых образцов, при которой концентрация бактерий уменьшалась менее чем до 100 КОЕ/пластина. МИК в отношении дрожжей и плесневых грибов определяли как наименьшую концентрацию антимикробного агента в присутствии оксида металла и/или его гидратированной формы или без него для всех исследуемых образцов, при которой концентрация микроорганизмов уменьшалась менее чем до 20 КОЕ/пластина. Исследование считали значимым, только если в образце, не содержащем антимикробный агент, наблюдали бактерии в количестве более 100 КОЕ/пластина, дрожжи и плесневые грибы в количестве более 20 КОЕ/пластина. Если ни в одном из образцов, содержащих соответствующий антимикробный агент, количество бактерий не уменьшалось ниже 100 КОЕ/пластина и количество дрожжей и плесневых грибов не уменьшалось ниже 20 КОЕ/пластина, то МИК отмечали как >наивысшей исследуемой концентрации антимикробного агента (например, >1000 ppm).
Пример 1: Определение характеристик неорганических дисперсных материалов
Состав различных неорганических дисперсных материалов определяли в анализе рентгеновской дифракции (XRD), известном специалистам. Вкратце, образцы анализировали на порошковом дифрактометре Braker D8 Advance, работающем в соответствии с законом Брэгга. Указанный дифрактометр состоял из рентгеновской трубки 2,2 кВт, держателя образца, ϑ-ϑ гониометра и детектора 
. Во всех экспериментах использовали излучение Cu Kα, пропускаемое через никель. Профили регистрировали автоматически со скоростью сканирования 0,7° 2ϑ в минуту. Полученную порошковую дифрактограмму использовали для классификации материалов по составу при помощи соответствующего программного обеспечения и баз данных. В указанном исследовании использовали пакеты EVA и SEARCH программного обеспечения DIFFRACsuite на основе сравнительных профилей из базы данных ICDD PDF 2. Количественные вычисления проводили в программном обеспечении EVA, в котором количества определяли по отношению площади пика к фону.
«Обожженный доломит» состоял из 1,9 масс. % кальцита (кристаллическая форма карбоната кальция, CaCO3), 1,0 масс. % доломита (кристаллический CaMg(CO3)2), 55,2 масс. % извести (оксид кальция, CaO), 38,7 масс. % периклаза (оксид магния, MgO), 0,3 масс. % кварца (SiO2), 2,6 масс. % ангидрита/бассанита (CaSO4/CaSO4 0,5H2O) и 0,2 масс. % маггемита (Fe2O3). Все значения в масс. % указаны в пересчете на общую массу сухого обожженного доломита.
«Полуобожженный доломит» состоял из 70,7 масс. % кальцита (кристаллическая форма карбоната кальция, СаСО3), 0,5 масс. % доломита (кристаллический CaMg(CO3)2) и 28,8 масс. % периклаза (оксид магния, MgO). Все значения в масс. % указаны в пересчете на общую массу сухого полуобожженного доломита.
Чистый MgO (CAS №1309-48-4) имел чистоту 99,7 масс. % и удельную площадь поверхности по методу БЭТ 186 м2/г и медианный размер частиц d50 2,44 мкм.
Пример 2: Получение взвесей карбоната кальция
Если не утверждается иное, применяемые взвеси карбоната кальция имели содержание твердых веществ в диапазоне от 75 до 78 масс. % в пересчете на общую массу взвеси. Твердые вещества во взвесях состояли из 86,5 масс. % карбоната кальция и 13,5 масс. % доломита (кристаллический CaMg(CO3)2, что соответствовало 6,17 масс. % MgCO3) в пересчете на общую массу твердых веществ, что определяли в анализе XRD.
Указанные водные взвеси карбоната кальция (австрийский мрамор; d50=10 мкм; 21% < 2 мкм) можно получать следующим образом. Взвесь измельчали мокрым способом при 95°С с использованием 0,6 масс. % полиакрилатного измельчающего агента, нейтрализованного натрием/кальцием (Mw 6000), в пересчете на содержание сухого твердого материала в 200 л вертикальной шаровой мельнице до достижения конечного распределения частиц по размерам с d50=0,7 мкм; 90 масс. % < 2 мкм. В некоторые взвеси перед измельчением вводили добавки, такие как MgO или полуобожженный доломит, в количестве 1000 ppm в пересчете на массу сухих веществ и измельчали совместно с карбонатами.
Пример 3: Испытание консервации после тройного воздействия
Указанные количества ингредиентов вводили в 50 г образцы взвеси карбоната кальция (76,4 масс. % содержание твердых веществ). В качестве антимикробного агента вводили метилизотиазолинон (MIT, CAS №2682-20-4) в виде 20 масс. % раствора. Чистый MgO вводили из суспензии, содержащей воду и MgO, имеющей чистоту 99,7 масс. % MgO, как описано в примере 1, общее содержание минералов составляло 4 моль MgO/л суспензии (соответствует 161,23 г MgO/ или 161,72 г минералов/л). Обожженный доломит с содержанием MgO 38,7 масс. % вводили из суспензии с концентрацией 2 моль MgO/л суспензии (соответствует 80,6 г MgO/л или 208,3 г обожженного доломита). Суспензии тщательно перемешивали непосредственно перед введением для обеспечения равномерного распределения твердых веществ. Добавляли суспензии MgO и обожженного доломита. Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащие никаких добавок. Все образцы инкубировали до достижения равновесия в течение 3 дней при 30°С.
Затем все образцы трижды инокулировали с использованием 1 мл адаптированной смешанной культуры, состоящей из Comomonas aquatic, Pseudomonas stutzeri, Thauera mechernichensis, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp. и Hydrogenophaga sp. После каждой инокуляции образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После этого готовили разбавленную 1:10 аликвоту в фосфатном буферном растворе (ФБР; рН=7,4,137 ммоль/л NaCl, 2,7 ммоль/л KCl, 10 ммоль/л Na2HPC4, 1,8 ммоль/л KH2PO4) и помещали на пластины с TSA. Указанные пластины инкубировали при 30°С и анализировали через 5 дней. Первую инокуляцию проводили через 3 дня, вторую инокуляцию через 5 дней и третью инокуляцию через 10 дней после добавления ингредиентов.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблице 1.
1Количетво MgO, которое вводили в виде обожженного доломита или чистого MgO.
2Количество СаО, которое вводили в виде обожженного доломита.
3Количество доломита, которое добавляли для обеспечения указанной концентрации MgO и СаО.
Пример 4: Исследование консервации после тройного воздействия
Указанные количества ингредиентов вводили в 50 г образцы взвеси карбоната кальция (77,1 масс. % содержание твердых веществ). В качестве антимикробного агента вводили метилизотиазолинон (MIT, CAS №2682-20-4) в виде 20% (масс./масс.) раствора. Чистый MgO вводили из суспензии, содержащей воду и MgO, имеющей чистоту 99,7 масс. % MgO, общее содержание минералов составляло 4 моль MgO/л суспензии (соответствует 161,24 г MgO/ или 161,73 г минералов/л). Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащие никаких добавок. Все образцы инкубировали до достижения равновесия в течение 3 дней при 30°С.
Затем все образцы трижды инокулировали с использованием 1 мл адаптированной смешанной культуры, состоящей из Comomonas aquatic, Pseudomonas stutzeri, Thauera mechernichensis, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp.и Hydrogenophaga sp.После каждой инокуляции образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После этого готовили разбавленную 1:10 аликвоту в фосфатном буферном растворе (ФБР) и помещали на пластины с TSA. Указанные пластины инкубировали при 30°С и анализировали через 5 дней. Первую инокуляцию проводили через 3 дня, вторую инокуляцию через 5 дней и третью инокуляцию через 10 дней после добавления ингредиентов.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблице 2.
1Количество вводимого MgO.
Пример 5: Исследование консервации после тройного воздействия
Указанные количества ингредиентов вводили в 50 г образцы взвеси карбоната кальция (77,6 масс. % содержание твердых веществ). В качестве антимикробного агента вводили коммерчески доступную смесь активных антимикробных агентов, состоящую из 2,5 масс. % метилизотиазолинона (MIT, CAS №2682-20-4), 2,5 масс. % бензизотиазолинона (BIT, CAS №2634-33-5), 8,5 масс. % бронопола (BrnP, CAS №52-51-7) в пересчете на количество водной фазы в коммерческом антимикробном агенте. Чистый MgO вводили из суспензии, содержащей воду и MgO, имеющей чистоту 99,7 масс. % MgO, общее содержание минералов составляло 4 моль MgO/л суспензии (соответствует 161,24 г MgO/ или 161,73 г минералов/л).
Обожженный доломит вводили в виде измельченного порошка в количестве 625 ppm в пересчете на количество водной фазы во взвеси. Полуобожженный доломит вводили в виде измельченного порошка в количестве 1250 ppm в пересчете на количество водной фазы во взвеси.
Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащие никаких добавок. Все образцы инкубировали до достижения равновесия в течение 3 дней при 30°С.
Затем все образцы трижды инокулировали с использованием 1 мл адаптированной смешанной культуры, состоящей из Comomonas aquatic, Pseudomonas stutzeri, Thauera mechernichensis, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp. и Hydrogenophaga sp.После каждой инокуляции образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После этого готовили разбавленную 1:10 аликвоту в фосфатном буферном растворе (ФБР) и помещали на пластины с TSA. Указанные пластины инкубировали при 30°С и анализировали через 5 дней. Первую инокуляцию проводили через 3 дня, вторую инокуляцию через 5 дней и третью инокуляцию через 10 дней после добавления ингредиентов.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблице 3.
1Указано количество MgO и СаО, которые вводили в виде доломита.
2Биоцид состоял из 2,5 масс. % MIT, 2,5 масс. % BIT и 8,5 масс. % бронопола
Пример 6: Исследование консервации после однократного воздействия
Указанные количества ингредиентов вводили в 3 мл образца взвеси карбоната кальция (77,8 масс. % содержание твердых веществ). В качестве антимикробных агентов вводили 2-фенилфенол (OPP, CAS №90-43-7) в виде 45% (масс./масс.) раствора, бронопол (BrnP, CAS №52-51-7) в виде 30% (масс./масс.) раствора и пиритион натрия (NaPy, CAS №3811-73-2) в виде 40% (масс./масс.) раствора. Чистый MgO вводили в виду суспензии, содержащей воду и MgO, имеющей чистоту 99,7 масс. % MgO, общее содержание минералов составляло 2 моль MgO/л суспензии (соответствует 80,6 г MgO/ или 80,84 г минералов/л). Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащие никаких добавок. Все образцы инкубировали до достижения равновесия в течение по меньшей мере 2 часов при комнатной температуре.
Затем все образцы однократно инокулировали с использованием 0,02 мл культуры указанных бактерий, выращиваемой в течение ночи. Все образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После инкубации определяли количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на пластину (КОЕ/пластина), как описано выше. Наименьшую концентрацию биоцида, при которой концентрация бактерий уменьшалась ниже чем до 100 КОЕ/пластина, определяли как минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) в отношении штамма бактерий при данной концентрации MgO.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблицах 4, 5, 6 и 7.
1Количество вводимого пиритиона натрия в ppm.
2Количество вводимого MgO в ppm.
1Количество вводимого ортофенилфенола в ppm.
2Количество вводимого MgO в ppm
1Количество вводимого пиритиона натрия в ppm.
2Количество вводимого MgO в ppm.
1Количество вводимого бронопола в ppm. 2Количество вводимого MgO в ppm.
Пример 7: Другие источники магния
Указанные количества ингредиентов вводили в 3 мл образцы взвеси карбоната кальция (77,8 масс. % содержание твердых веществ). В качестве антимикробного агента вводили пиритион натрия (NaPy, CAS №3811-73-2) в виде 40% (масс./масс.) раствора. Соли (MgO, MgCl2 или MgSO4) с чистотой >99% вводили из суспензии или раствора. Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащие никаких добавок. Все образцы инкубировали до достижения равновесия в течение по меньшей мере 2 часов при комнатной температуре.
Затем все образцы однократно инокулировали с использованием 0,02 мл культуры указанных бактерий, выращиваемой в течение ночи. Все образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После инкубации определяли количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на пластину (КОЕ/пластина), как описано выше.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблице 8.
1Количество вводимого пиритиона натрия.
2Количество вводимой соли магния (MgO, MgSO4 или MgCl2).
Пример 8: Исследование удаления микроорганизмов при трех воздействиях после обработки
Получали естественный загрязненный промышленный образец взвеси карбоната кальция (64,48 масс. % содержание твердых веществ) для проведения обработки для удаления бактерий и консервации (т.е. для удаления бактериального заражения и консервации от повторного заражения). Указанная взвесь имела распределение частиц по размерам с d50=1,6 мкм, и 65 масс. % всех частиц имели размер <2 мкм. Указанные количества ингредиентов вводили в 50 г образцы взвеси карбоната кальция. В качестве антимикробного агента вводили коммерчески доступную смесь активных антимикробных агентов, состоящую из 2,5 масс. % метилизотиазолинона (MIT, CAS №2682-20-4) 2,5 масс. % бензизотиазолинона (BIT, CAS №2634-33-5), 8,5 масс. % бронопола (BrnP, CAS №52-51-7).
Чистый MgO вводили из суспензии, содержащей воду и MgO, имеющей чистоту 99,7 масс. % MgO, общее содержание минералов составляло 4 моль MgO/л суспензии (соответствует 161,24 г MgO/л или 161,73 г минералов/л).
Полуобожженный доломит вводили из суспензии, содержащей воду и 29 масс. % MgO, общее содержание минералов составляло 2 моль MgO/л суспензии (соответствует 80,62 г MgO/л или 278 г минералов/л).
Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащей никакие добавки. Все образцы инкубировали в течение 24 часов при 30°С. После этого готовили разбавленную 1:10 аликвоту в фосфатном буферном растворе (ФБР) и помещали на пластины с TSA для подсчета количества КОЕ/мл после обработки для удаления бактерий. Указанные пластины инкубировали при 30°С и анализировали через 3 дня.
Затем все образцы трижды инокулировали с использованием 1 мл необработанной загрязненной взвеси для определения эффективности консервации. После каждой инокуляции во время указанных трех воздействий после обработки образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После этого готовили разбавленную 1:10 аликвоту в фосфатном буферном растворе (ФБР) и помещали на пластины с TSA. Указанные пластины инкубировали при 30°С и анализировали через 3 дня. Первую инокуляцию проводили через 4 дня, вторую инокуляцию через 7 дней и третью инокуляцию через 18 дней после добавления ингредиентов.
В числе бактерий, содержащихся в загрязненной взвеси, которые образовывали КОЕ, были выявлены следующие виды: Staphylococcus capitis, Micrococcus luteus, Bacillus halodurans, Ochrobactrum sp., Ochrobactrum tritici и Kocuria rhizophila. Виды были идентифицированы на Bruker Daltonics MALDI Biotyper (Billerica, Massachusetts, USA).
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблице 9.
1Указано количество MgO, вводимого в виде минерала.
2Биоцид состоял из 2,5 масс. % MIT, 2,5 масс. % BIT и 8,5 масс. % бронопола.
Пример 9: Исследование консервации после тройного воздействия с использованием образцов взвесей, полученных путем объединения всех минералов перед измельчением.
Образцы взвесей без добавок (75 масс. % содержание твердых веществ) использовали в качестве контроля. В качестве контроля рН во взвесях без добавок доводили до рН 10,0+/-0,1 с использованием 2 моль/л NaOH в воде.
Образцы взвесей (75,4 масс. % содержание твердых веществ), содержащих MgO, получали путем добавления MgO, имеющего содержание MgO 97,7 масс. % MgO, в количестве 1000 ppm в пересчете на общее содержание минералов (масса сухих веществ) перед измельчением. После измельчения рН составлял 10,52. рН доводили до рН 10,0+/-0,1 путем добавления взвеси без добавок.
Образцы взвесей (75,6 масс. % содержание твердых веществ), содержащих полуобожженный доломит, получали путем добавления 3000 ppm полуобожженного доломита в пересчете на общее содержание минералов (масса сухих веществ) в карбонаты перед измельчением. Полуобожженный доломит содержал 29 масс. % MgO. После измельчения рН составлял 10,8. рН доводили до рН 10,0+/-0,1 путем добавления взвеси без добавок.
После регулирования рН в 50 г образцы указанной взвеси добавляли антимикробный агент. В качестве антимикробного агента вводили метилизотиазолинон (MIT, CAS №2682-20-4) в виде 20% (масс./масс.) раствора. В качестве другого антимикробного агента вводили коммерчески доступную смесь активных антимикробных агентов, состоящую из 2,5 масс. % метилизотиазолинона (MIT, CAS №2682-20-4) 2,5 масс. % бензизотиазолинона (BIT, CAS №2634-33-5), 8,5 масс. % бронопола (BrnP, CAS №52-51-7).
Одновременно с этим готовили контрольные образцы взвеси карбоната кальция, не содержащие никаких антимикробных агентов. Все образцы инкубировали до достижения равновесия в течение 3 дней при 30°С.
Затем все образцы трижды инокулировали с использованием 1 мл адаптированной смешанной культуры, состоящей из Comomonas aquatic, Pseudomonas stutzeri, Thauera mechernichensis, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp. и Hydrogenophaga sp. После каждой инокуляции образцы инкубировали при 30°С в течение 24 часов. После этого готовили разбавленную 1:10 аликвоту в фосфатном буферном растворе (ФБР) и помещали на пластины с TSA. Указанные пластины инкубировали при 30°С и анализировали через 2 дня. Первую инокуляцию проводили через 3 дня, вторую инокуляцию через 5 дней и третью инокуляцию через 10 дней после добавления ингредиентов.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблице 10.
1Добавка, которую использовали для доведения рН до 10+/-0,1
2 рН перед добавлением MIT.
3 Биоцид состоял из 2,5 масс. % MIT, 2,5 масс. % BIT и 8,5 масс. % бронопола.
Пример 10: Исследование консервации после однократного воздействия в буферной водной системе
Фосфатный буферный раствор (ФБР, рН 7,4), не содержащий минералы, использовали в качестве контроля, в котором регулировку рН не проводили. рН образцов в ФБР доводили до рН 10,1+/-0,1 с использованием 2 моль/л NaOH в воде или чистого MgO или обожженного доломита. MgO имел чистоту 99,7 масс. % в пересчете на общее содержание минералов, и его вводили в виде 4 моль MgO/л суспензии (соответствует 161,24 г MgO/л или 161,73 г минералов/л). Обожженный доломит с содержанием MgO 38,7 масс. % вводили из суспензии с концентрацией 2 моль MgO/л суспензии (соответствует 80,6 г MgO/л или 208,3 г обожженного доломита/л).
После регулирования рН в 10 мл указанные образцы в ФБР добавляли антимикробный агент. В качестве антимикробного агента вводили метилизотиазолинон (MIT, CAS №2682-20-4) в виде 20% (масс./масс.) раствора. В качестве другого антимикробного агента вводили коммерчески доступную смесь активных антимикробных агентов, состоящую из 2,5 масс. % метилизотиазолинона (MIT, CAS №2682-20-4) 2,5 масс. % бензизотиазолинона (BIT, CAS №2634-33-5), 8,5 масс. % бронопола (BrnP, CAS №52-51-7).
Для получения инокулята готовили культуры бактерий Comomonas aquatic, Pseudomonas stutzeri, Thauera mechernichensis, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp. и Hydrogenophaga sp. в течение ночи и объединяли в равном отношении (т.е. по 0,1 мл каждой культуры, выращиваемой в течение ночи). Смесь дополнительно разбавляли 1:100 в TSB. После разбавления 0,01 мл использовали для инокуляции в 0,9 мл образца в ФБР. Образцы с инокулятами инкубировали в течение 24 часов при 30°С. После инкубации 0,1 мл помещали непосредственно на пластины с TSA и дополнительно инкубировали пластины при 30°С в течение 3 дней перед подсчетом КОЕ/мл. Количества от 10000 КОЕ/мл до 99999 КОЕ/мл указаны как >10000 КОЕ/мл, и количества от 1000 КОЕ/мл до 9999 КОЕ/мл указаны как >1000 КОЕ/мл.
Результаты после проведения инокуляций указаны ниже в таблицах 11 и 12.
1Добавки, которые использовали для доведения рН ФБР до 10+/-0,1
2 рН перед добавлением MIT.
1Добавка, которую использовали для доведения рН ФБР до 10+/-0,1
2 рН перед добавлением MIT.
3Биоцид состоял из 2,5 масс. % MIT, 2,5 масс. % BIT и 8,5 масс. % бронопола.
Изобретение относится к области биотехнологии. А именно к способу стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов, к водному препарату, стабилизированному против роста микроорганизмов, а также к применению источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы для уменьшения количества антимикробного агента против по меньшей мере одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в водном препарате, к применению композиции, содержащей по меньшей мере один антимикробный агент и источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, в качестве антимикробной композиции в водном препарате, к применению оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смесей для повышения рН водного препарата до рН более 8 и к применению водного препарата, стабилизированного против роста микроорганизмов, в бумаге, пластике, полимерных композициях, краске, покрытиях, бетоне и/или сельском хозяйстве. Изобретение обеспечивает достаточную антимикробную активность водных препаратов при пониженной концентрации. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 табл., 10 пр.
1. Способ стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов, включающий стадии:
a) обеспечения водного препарата, необязательно содержащего по меньшей мере один штамм бактерий, и/или по меньшей мере один штамм дрожжей, и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов,
b) обеспечения по меньшей мере одного антимикробного агента,
c) обеспечения источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы элемента 2 группы Периодической таблицы,
d) приведения водного препарата со стадии a) в контакт с по меньшей мере одним антимикробным агентом со стадии b),
e) приведения водного препарата со стадии a) в контакт с источником по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы до, и/или во время, и/или после стадии d) таким образом, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на общую массу воды в препарате и где стадия d) выполняется таким образом, что по меньшей мере один противомикробный агент добавляют к водному препарату в количестве, которое по меньшей мере на 10% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного противомикробного агента, определенной в отсутствие оксида металла по меньшей мере для одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесени.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный водный препарат со стадии a) содержит
(i) по меньшей мере один неорганический дисперсный материал, где предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал выбран из группы, включающей природный тонкодисперсный карбонат кальция, природный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, поверхностно-модифицированный карбонат кальция, доломит, каолин, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, сульфат бария, гидроксиапатит и их смеси, и наиболее предпочтительно по меньшей мере один неорганический дисперсный материал содержит природный тонкодисперсный карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция, и/или
(ii) по меньшей мере один органический материал, при этом предпочтительно указанный по меньшей мере один органический материал выбран из группы, включающей углеводы, такие как крахмал, сахар, целлюлоза и масса на основе целлюлозы, глицерин, углеводы и их смеси.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный водный препарат
(i) на стадии a) и/или на стадии d) имеет значение pH от 2 до 12, предпочтительно от 6 до 11,5 и более предпочтительно от 7 до 10,5, и/или
(ii) на стадии e) имеет значение pH более 8 и предпочтительно более 9, и/или
(iii) на стадии a), и/или на стадии d), и/или на стадии e) содержит до 85,0 масс.%, предпочтительно от 10,0 до 82,0 масс.% и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 масс.% твердых веществ в пересчете на общую массу водного препарата.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, состоящей из грамотрицательных бактерий, грамположительных бактерий и их смесей.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что
(i) по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, включающей Methylobacterium sp., Salmonella sp., Escherichia sp., такие как Escherichia coli, Shigella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., такие как Pseudomonas mendocina, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa и/или Pseudomonas putida, Burkholderia sp., такие как Burkholderia cepacia, Bdellovibrio sp., Agrobacterium sp., Alcaligenes sp., такие как Alcaligenes faecalis, Flavobacterium sp., Ochrobactrum sp., такие как Ochrobactrum tritici, Kocuria sp., такие как Kocuria rhizophila, Rhizobium sp., такие как Rhizobium radiobacter, Sphingobacterium sp., Aeromonas sp., Chromobacterium sp., Vibrio sp., Hyphomicrobium sp., Leptothrix sp., Micrococcus sp., Staphylococcus sp., такие как Staphylococcus aureus, Agromyces sp., Acidovorax sp., Commomonas sp., такие как Comomonas aquatic, Brevundimonas sp., Spingobium sp., такие как Spingobium yanoikuyae, Thauera sp., такие как Thauera mechernichensis, Caldimonas sp., Hdrogenophaga sp., Teipidomonas sp. и их смеси, и/или
(ii) по меньшей мере один штамм дрожжей выбран из группы, включающей Saccharomycotina, Taphrinomycotina, Schizosaccharomycetes, Basidiomycota, Agaricomycotina, Tremellomycetes, Pucciniomycotina, Microbotryomycetes, Candida sp., такие как Candida albicans, Candida tropicalis, Candida stellatoidea, Candida glabrata, Candida krusei, Candida guilliermondii, Candida viswanathii, Candida lusitaniae и их смеси, Yarrowia sp., такие как Yarrowia lipolytica, Cryptococcus sp., такие как Cryptococcus gattii и Cryptococcus neofarmans, Zygosaccharomyces sp., Rhodotorula sp., такие как Rhodotorula mucilaginosa, Saccharomyces sp., такие как Saccharomyces cerevisiae, Pichia sp., такие как Pichia membranifaciens и их смеси, и/или
(iii) по меньшей мере один штамм плесневых грибов выбран из группы, включающей Acremonium sp., Alternaria sp., Aspergillus sp., Cladosporium sp., Fusarium sp., Mucor sp., Penicillium sp., Rhizopus sp., Stachybotrys sp., Trichoderma sp., Dematiaceae sp., Phoma sp., Eurotium sp., Scopulariopsis sp., Aureobasidium sp., Monilia sp., Botrytis sp., Stemphylium sp., Chaetomium sp., Mycelia sp., Neurospora sp., Ulocladium sp., Paecilomyces sp., Wallemia sp., Curvularia sp. и их смеси.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один антимикробный агент со стадии b) является эффективным против по меньшей мере одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они присутствуют в водном препарате, или по меньшей мере один антимикробный агент со стадии b) является эффективным против по меньшей мере одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, если они содержатся в водном препарате, в присутствии источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один антимикробный агент со стадии b) выбран из группы, включающей фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, галогенвысвобождающие соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, альдегидвысвобождающие соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как β-лактамовые антибиотики, четвертичные аммонийные соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы, биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что указанный источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы выбран из группы, включающей оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что стадию e) проводят таким образом, что источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы добавляют в водный препарат в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы в водном препарате составляет от 100 до 5000 ppm в пересчете на массу воды в препарате.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что стадию e) проводят перед стадией d).
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что стадию d) и/или стадию e) повторяют один или более раз.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что стадию d) проводят таким образом, что по меньшей мере один антимикробный агент добавляют в водный препарат
(i) в количестве, которое по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, определенной в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы, и/или
(ii) в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
13. Водный препарат, стабилизированный против роста микроорганизмов, стабилизирован способом по любому из пп. 1-12.
14. Применение источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, выбранного из группы, включающей оксид магния, гидроксид магния, оксид кальция, гидроксид кальция, полуобожженный доломит, обожженный доломит, оксид бериллия, гидроксид бериллия, оксид стронция, гидроксид стронция, оксид бария, гидроксид бария и их смеси, более предпочтительно оксид магния и/или гидроксид магния, для уменьшения количества антимикробного агента против по меньшей мере одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов, в водном препарате по любому из пп. 1-12, где количество антимикробного агента в водном препарате по меньшей мере на 25%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 75% ниже минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по меньшей мере одного антимикробного агента, где указанная МИК определена в отношении по меньшей мере одного штамма бактерий, и/или по меньшей мере одного штамма дрожжей, и/или по меньшей мере одного штамма плесневых грибов в отсутствие оксида металла и/или его гидратированной формы, таким образом стабилизируя водный препарат против роста микробов.
15. Применение композиции в качестве антимикробной композиции в водном препарате для стабилизации водного препарата против роста микробов, необязательно содержащем по меньшей мере один штамм бактерий, и/или по меньшей мере один штамм дрожжей, и/или по меньшей мере один штамм плесневых грибов, где указанная композиция содержит
a) по меньшей мере один антимикробный агент в таком количестве, что общее количество по меньшей мере одного антимикробного агента в водном препарате составляет от 0,5 ppm до 6000 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате, и
b) источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, где общее количество по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы из элементов группы 2 Периодической таблицы в водном препарате составляет по меньшей мере 100 ppm в пересчете на массу воды в водном препарате.
16. Применение оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смесей, предпочтительно оксида магния и/или гидроксида магния для повышения pH водного препарата по любому из пп. 1-13 до pH более 8, предпочтительно более 9, например более 9,2, более предпочтительно более 9,4, еще более предпочтительно более 9,6, еще более предпочтительно более 9,8 и наиболее предпочтительно более 10, например от 10 до 10,5, таким образом стабилизируя водный препарат против роста микробов .
17. Применение водного препарата, стабилизированного против роста микроорганизмов, по п. 13 в бумаге, пластике, полимерных композициях, краске, покрытиях, бетоне и/или сельском хозяйстве.
| HINTON A | |||
| et al, Antimicrobial activity of potassium hydroxide and lauric acid against vicroorgms associated with poultry processing, Journal of food protection, vol | |||
| Способ приготовления пищевого продукта сливкообразной консистенции | 1917 |
|
SU69A1 |
