殺生剤としてのハロゲン化アミドによるバイオフィルムの制御
固着微生物を制御し、水性系または水分含有系からバイオフィルムを除去する方法を提供する。該方法は、系を、有効量の式（Ｉ）（式中、Ｘ、ＲおよびＲ1は本開示で定義する通りである）の化合物で処理することを含む。水性系または水分含有系における微生物を制御する方法は、水性系または水分含有系を、有効量の式（Ｉ）：（式Ｉ）（式中、Ｘはハロゲンであり；そしてＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、またはＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：（式ＩＩ）のアミド基である）の化合物で処理することを含み、制御される微生物が固着微生物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本件は、米国仮出願整理番号第６１／１７９，１６１号（２００９年５月１８日出願）（その全部を参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、水性系または水分含有系において、系をハロゲン化アミド殺生剤で処理することによってバイオフィルムを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
バイオフィルムは、微生物、水分、栄養、および表面の組合せが存在する殆どのあらゆる環境中で生育する。工業において、バイオフィルムは水系プロセス（例えば水の処理および分配）において生じる。微生物生育によって形成されるバイオフィルムは、設備およびパイプラインの腐食、系の閉塞、製品不良、およびエネルギー損失により、工業における甚大な経済的損失の原因となる。バイオフィルムは、自己成長高分子マトリクス内に被包された構造群を占める微生物の層の蓄積によって形成される。バイオフィルム内の微生物は、固着微生物として公知であり、一方、フリーの浮遊する非バイオフィルム微生物はプランクトン様である。
【０００４】
バイオフィルム内での生育により、固着微生物は抗微生物処理に対して、より耐性である。例えば、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（「ＤＢＮＰＡ」）はプランクトン様微生物を殺すのに極めて有効な市販で入手可能な殺生剤である。しかし、バイオフィルム処理に用いる場合、これはそれほど有効ではない。主な原因は、その急速な加水分解、およびその結果の、バイオフィルム内の固着バクテリアとの短い接触時間である。
【０００５】
バイオフィルム関連微生物に対する有効性を示す殺生剤は、汚染された表面からバイオフィルムを除去するのに必ずしも有効ではない。バイオフィルムの残余物（例えばエキソ多糖類および死んだバクテリアの細胞）の物理的な存在は、腐食を生じさせる金属表面に対する酸素の一様でない可用性をなお招来する。よって、バイオフィルムを表面から除去することなくバイオフィルム内の微生物を殺すことは、腐食の問題を常に解決できるわけではない。
【０００６】
プランクトン様および固着の細胞の両者に対して高い有効性を有し、そして汚染された表面からバイオフィルムを除去する高い能力を有する殺生剤を提供することは工業において大きな利点である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の簡単な要約
本発明は、水性系または水分含有系における固着微生物およびバイオフィルムを制御する方法を提供する。該方法は、水性系または水分含有系を、有効量の式（Ｉ）：
【０００８】
【化１】
【０００９】
（式中、Ｘはハロゲンであり；そして
ＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または
ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【００１０】
【化２】
【００１１】
のアミド基である）
の化合物で処理することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、種々の時間間隔について殺生剤処理後の生存固着バクテリアの低減を示す棒グラフである。
【図２】図２は、バイオフィルムの除去での殺生剤の有効性を示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
発明の詳細な説明
上記のように、本発明は、水性系または水分含有系におけるバイオフィルムを制御する方法を提供する。該方法は、水性系または水分含有系を有効量の式（Ｉ）の化合物で処理することを含む。本発明者らは、驚くべきことに、式（Ｉ）の化合物が、固着細胞の制御に有効であることを発見した。加えて、該化合物はまた、水性系または水分含有系において（例えば系において操作する設備表面から）既に形成されたバイオフィルムの除去にも有効である。
【００１４】
式（Ｉ）の化合物は、以下の化学構造：
【００１５】
【化３】
【００１６】
（式中、Ｘは、ハロゲンであり；そしてＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または、ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【００１７】
【化４】
【００１８】
のアミド基である）
を有する。
【００１９】
好ましくは、式（Ｉ）の化合物中のＸは、ブロモ、クロロ、またはヨードであり、より好ましくはブロモである。
【００２０】
式（Ｉ）の好ましい化合物は、２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミドである。
【００２１】
式（Ｉ）の更に好ましい化合物は、２，２−ジブロモマロンアミドである。用語「２，２−ジブロモマロンアミド」は、下記式：
【００２２】
【化５】
【００２３】
の化合物を意味する。
【００２４】
式（Ｉ）の化合物は、当業者によって、周知の文献の方法を用いて調製できる。
【００２５】
バイオフィルムに対するこれらの全体的な有効性に加え、本発明の化合物はまた、驚くべきことに、ほぼ中性〜アルカリ性のｐＨでの加水分解に対して、他の殺生剤よりも耐性である。例えば、以下の例は、ｐＨ６．９で、２，２−ジブロモマロンアミド（ＤＢＭＡＬ）、本発明の例の化合物が、特筆すべきことに、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも安定であることを示す。ＤＢＭＡＬの損失は、９６時間に亘って検出されず、一方８４％のＤＢＮＰＡが、この同じ時間枠にて同一条件で損失する。
【００２６】
よって、更なる態様において、式（Ｉ）の化合物は、水性系または水分含有系における固着微生物およびバイオフィルムを制御する方法であって水性成分または水分含有成分がｐＨ５以上を有する方法において使用される。幾つかの態様において、ｐＨは６以上である。更なる態様において、ｐＨは７以上である。更なる態様において、ｐＨは８以上である。
【００２７】
本発明の化合物で処理できる水性系または水分含有系としては、これらに限定するものではないが、パルプおよび紙の工場、冷却塔操作、熱交換器、金属作動流体、逆浸透水加工、油田およびガス田の注入水、破砕水および生成水、油井およびガス井および貯留槽、脱気塔、油およびガスの操作系および輸送系、油およびガスの分離系および貯蔵タンク、油およびガスのパイプライン、ガス容器、便器、水泳プール、家庭排水、家庭用品表面、プロセス設備、下水道系、廃水および処理系、他の工業プロセス水、ボイラー系、バラスト水、ならびにこれらの系における設備、パイプ、チューブおよび他の表面が挙げられる。好ましい水性系または水分系は、紙およびパルプの工場、冷却塔操作、逆浸透水加工、油田およびガス田の操作系、分離系、輸送系および貯蔵系、パイプライン、ガス容器、金属作動流体ならびに膜系濾過システムである。
【００２８】
代表的な膜系濾過システムとしては、１つ以上の半透膜を含むものが挙げられ、これらに限定するものではないが：精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜が挙げられる。適用可能な系としては、単一種の膜を含むもの（例えば、精密濾過）、および複数種の膜を含むもの（例えば、限外濾過および逆浸透）が挙げられる。例えば、膜系濾過システムは、上流の精密濾過膜または限外濾過膜および下流のナノ濾過膜または逆浸透膜を含むことができる。
【００２９】
主題の殺生物化合物は、濾過前（例えば、処理されることになる供給物溶液を収容する貯蔵タンクまたは貯蔵池に添加する）、または濾過中（例えば、濾過中に、加圧した供給物溶液中に投入する）に供給物溶液に添加できる。更に、主題の殺生物化合物は、膜に接触する、洗浄溶液または貯蔵溶液に添加できる。この記載の目的のために、系の膜に接触する任意の水性溶液（例えば、原料供給水、洗浄溶液、膜貯蔵溶液等）を「供給物溶液」という。
【００３０】
精密濾過膜または限外濾過膜およびナノ濾過膜または逆浸透膜の両者を有する系において使用する場合には、主題の殺生物化合物は、各膜（例えば、上流および下流の膜の両者）に対して殺生物効果を与える。
【００３１】
１つまたは複数の膜によって拒絶される殺生物化合物の部分は、後続の処理で用いるために、濃縮物流から回収して再循環させることができる（例えば貯蔵タンクに直接戻すか、または入ってくる供給物中に投入する）。殺生物化合物の再循環は間欠または連続のプロセスの一部であることができる。
【００３２】
多くの膜系濾過システムにおいて、供給物溶液のｐＨは少なくとも７、しばしば少なくとも８、幾つかの態様では少なくとも９、および他の態様では少なくとも１０である。このような膜系システムの例は、第ＵＳ６，５３７，４５６号および第ＵＳ７，４４２，３０９号に記載されている。更に、多くの系の膜は、一般的に、ｐＨ値が少なくとも１１、および幾つかの態様では少なくとも１２である供給物溶液で洗浄または貯蔵する。ＤＢＮＰＡ（第ＷＯ２００８／０９１４５３号に記載されるような）とは異なり、主題の殺生物化合物は、このような中性およびアルカリ性の条件下で有効であり続ける。結果として、主題の殺生物化合物は、より広い範囲の供給物溶液（例えば、ｐＨが調製された水性供給物、水性洗浄溶液、水性貯蔵溶液）（膜系濾過システムに関して用いるもの）に添加できる。
【００３３】
このような系で用いる膜の種類は特に限定されず、フラットシート、チューブ状および中空状の繊維が挙げられる。膜の１つの好ましい分類としては、薄膜コンポジットポリアミド膜（ナノ濾過および逆浸透の用途で一般的に用いるもの）が挙げられる（一般的に、第ＵＳ４，２７７，３４４号；第ＵＳ２００７／０２５１８８３号；および第ＵＳ２００８／０１８５３３２号に記載される通り）。このようなナノ濾過膜および／または逆浸透膜は、一般的に、らせん巻き構造でのフラットシートとして提供される。精密濾過膜および限外濾過膜の非限定例としては、種々の物質（例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデン）から形成される多孔質膜が挙げられる。このような精密濾過膜および限外濾過膜は、一般的には中空繊維として提供される。
【００３４】
当業者は、過度の実験を伴わずに、任意の特定用途において用いるべき式（Ｉ）の化合物の有効量を容易に決定できる。例えば、少なくとも１ｐｐｍ、代替として少なくとも５質量ｐｐｍ、代替として少なくとも１０ｐｐｍ、または少なくとも５０ｐｐｍの量が一般的に適切である。幾つかの態様において、該量は、１０００ｐｐｍ以下、代替として５００ｐｐｍ以下、または３００ｐｐｍ以下、または２００ｐｐｍ以下、または１００ｐｐｍ以下である。更なる態様において、該量は約２０〜約３０ｐｐｍである。
【００３５】
式（Ｉ）の化合物は、水性系または水分含有系において、他の添加剤（例えば、これらに限定するものではないが、界面活性剤、イオン性／非イオン性ポリマー、ならびにスケール防止剤および腐食防止剤、酸素捕捉剤、ならびに／または追加の殺生剤）とともに使用できる。
【００３６】
式（Ｉ）の化合物は、広範囲の微生物を制御するのに有用である。一態様において、微生物はレジオネラ種のバクテリア（例えばアメーバ内で継代して数が増殖するようなバクテリア）である。このレジオネラ態様に対して好ましい殺生剤は、２，２−ジブロモマロンアミドである。
【００３７】
レジオネラバクテリアは、レジオネラ症およびポンティアック熱（包括的にレジオネラ症として知られている）の原因とみなされてきた。レジオネラ症の多くの発生は、感染用量を与える蒸発冷却系に影響してきた。レジオネラは、アメーバ内に寄生して生息するという比較的特異な生存能力を示し、最終的にはその宿主細胞を溶解させ、成熟した感染型として外に出る。この機構は、天然および人工の水系におけるレジオネラ数の増殖およびその増大した毒性の主要な手段として提案されてきた。レジオネラ（例えばアメーバ内で継代することによってより感染性になるレジオネラの型）を有効に制御できる殺生剤が高度に望ましい。例によって示すように、式（Ｉ）の化合物，例えば２，２−ジブロモマロンアミドはこのようなバクテリア制御に対して有効である。
【００３８】
本開示で記載される化合物は、驚くべきことに、固着／バイオフィルム微生物の制御で、他の殺生剤（例えば市販化合物ＤＢＮＰＡ）よりも有効であり、従って工業に大きな利点を与える。
【００３９】
本明細書の目的のために、「微生物」はバクテリア、藻類、またはウイルスを意味する。用語「制御」および「制御する」は、固着微生物の生育または増殖を阻害すること、固着微生物を殺すこと、消毒、および／または防腐という、その意味を包含しそれに限定することのないように広く解釈すべきである。「制御」および「制御する」はまた、固着微生物のバイオフィルムの、これが少なくとも部分的に付着いている表面からの部分的または完全な除去を網羅する。
【００４０】
「ヒドロキシアルキル」は、アルキル基（すなわち、直鎖および分岐鎖の脂肪族基）であって１〜６個の炭素原子を有し、水酸基で置換されているものを意味する。例としては、これらに限定するものではないが、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル等が挙げられる。
【００４１】
「ハロゲン」はフルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨードを意味する。
【００４２】
特記がない限り、本開示で用いる比、パーセント、部等は質量基準である。
【００４３】
以下の例は本発明の例示であるがその範囲の限定を意図しない。
【００４４】
例
以下の組成物を例において評価する：
２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（「ＤＢＮＰＡ」）はＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００４５】
２，２−ジブロモマロンアミド（「ＤＢＭＡＬ」）は、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｈｅｙから得る。
【００４６】
グルタルアルデヒドは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００４７】
ＣＭＩＴ／ＭＩＴ（５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよび２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン）はＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００４８】
ジオクチルジメチルアンモニウムクロリドは、Ｌｏｎｚａ Ｉｎｃ．から得る。
【００４９】
例１
２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（ＤＢＣＨＡ）の調製
０．１モルの３−アミノ−１−プロパノール（７．５１ｇ）を、０．１モルのメチルシアノアセテート（１０．１ｇ）の溶液（メタノール中（４０ｇ））に添加する。混合物を撹拌して６０℃まで３０分間加熱する。メタノール溶媒を反応生成物から減圧ストリップする。反応生成物を、任意の更なる精製を必要とせず、水中に溶解させ、０．１モルの臭素（１６．０ｇ）および０．０３モルの臭素酸ナトリウム（５．０ｇ）と反応させる。反応温度は３０℃未満に保つ。臭素および臭素酸ナトリウムの添加が完了した後、反応混合物を３０分間撹拌した後、ｐＨ３〜４まで、希薄水酸化ナトリウムで中和する。収量は０．０９モルの２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（２８ｇ）である。
【００５０】
例２
加水分解に対する安定性：ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡの比較
希薄溶液（０．５質量％未満）のＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡを３つの異なるｐＨで調製する。標準緩衝溶液を用いて、ｐＨ６．９、８．０および９．０にて、ｐＨを設定および維持する。次いで、これらの溶液を一定温度で、−１℃または３０℃のいずれかで保持する。定期的に、分割量をＨＰＬＣによって分析して、残存するＤＢＭＡＬまたはＤＢＮＰＡのレベルを評価する。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１は、中性近傍条件（ｐＨ＝６．９）および温度３０℃であっても、ＤＢＭＡＬが、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも顕著に安定であることを示す。ＤＢＭＡＬの損失は、９６時間に亘って検出されず、一方８４％のＤＢＮＰＡがこの同じ時間枠にて同じ条件で損失する。
【００５３】
例３
バイオフィルム関連バクテリアに対する有効性
Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ＡＴＣＣ １０１４５のバイオフィルムを、Ｃａｌｇａｒｙバイオフィルム装置（Ｉｎｎｏｖｏｔｅｃｈ，Ａｌｂｅｒｔａ，Ｃａｎａｄａ）内で４２時間生育させる。トリプチケースソイ培地（ＴＳＢ）をバイオフィルム装置内で培地として用いる。培養時間後、緩く結合した細胞を、滅菌０．８５％ＮａＣｌでリンスすることによって、浸漬したペグの表面上に生育するバイオフィルムから除去する。次いで、バイオフィルムをＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）、グルタルアルデヒド（比較殺生剤）、またはＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）で処理する。希薄塩溶液を、有効性検討用の試験媒体として用いる。該塩溶液は（脱イオン水１リットル当たりのグラム単位で）ＣａＣｌ2，０．２２０３ｇ；ＭｇＳＯ4，０．１８４７ｇ；およびＮａＨＣＯ3，０．２０３３ｇを含有する。溶液の最終ｐＨは８．５に調整する。
【００５４】
試験する各活性物質の濃度は、塩溶液中、１００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、２５ｐｐｍ、１２．５ｐｐｍであり、接触時間は、それぞれ４時間、２４時間、および４８時間である。全ての場合で、培養温度は３７℃である。滅菌脱イオン水を、非殺生剤処理対照として用いる。各接触時間後、滅菌０．８５％ＮａＣｌでペグを洗浄し、バクテリアを各ペグの表面のバイオフィルムから滅菌０．８５％ＮａＣｌ中に超音波処理で放出させる（Ｃｅｒｉら，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １９９９，３７：１７７１−１７７６参照）。次いで、生存バクテリアをＴＳＢ中で、連続希釈法を用いて計数する。ＤＢＭＡＬをＤＢＮＰＡおよびグルタルアルデヒドと比較するデータを図１に示す。
【００５５】
一般的に、ＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）は、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも、固着バクテリアに対して有効である。グルタルアルデヒドは、５０ｐｐｍ活性物質濃度で、４８時間処理後に低い有効性を示すのみである。活性物質濃度２５ｐｐｍでは、ＤＢＭＡＬは極めて有効な殺生剤であり、その有効性は接触時間とともに増大する。
【００５６】
例４
バイオフィルム除去評価
Ｃａｌｇａｒｙバイオフィルム装置を用いて、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ＡＴＣＣ １０１４５のバイオフィルムを得る。ＴＳＢを培地として用い、バイオフィルムを４２時間に亘って生育させる。次いで、表面上に生育するバイオフィルムを有するペグを、滅菌０．８５％ＮａＣｌで洗浄し、次いでＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）またはＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）で処理する。試験する活性物質の濃度は、試験媒体としての滅菌希釈塩溶液中、２５ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍである。処理を３７℃で４時間および２４時間それぞれ実施する。滅菌脱イオン水を非処理対照として用いる。処理後、ペグを滅菌０．８５％ＮａＣｌで洗浄し、次いで各ペグ上のバイオマス／バイオフィルムを測定する（Ｓｔｅｐａｎｏｖｉｃら，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ，２０００，４０，１７５−１７９参照）。まず、バイオフィルムを９９％メタノールで固定し、風乾後、ペグを２％（ｗ／ｖ）クリスタルバイオレットで染色し、水道水で洗浄する。次いでペグを風乾し、バイオフィルムに結合したクリスタルバイオレットを３３％氷酢酸で抽出する。抽出された溶液の光学密度（ＯＤ）を５８０ｎｍで測定する。結果を図２に示す。
【００５７】
データから分かるように、ＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）は、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも全体的により良好なバイオフィルム除去を示す。バイオフィルム除去の有効性は、両物質について、より長い時間で（２４時間を４時間と比べ）改善する。
【００５８】
例５
アメーバ増殖レジオネラの制御
レジオネラは天然および人工の系中（例えば冷却塔）で、アメーバを経て継代することで増殖するため、このようなアメーバに栄養を受けたレジオネラ形の根絶は、より重要で当面関連する。この例は、アメーバに栄養を受けたＬｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ（ＡｆＬｐ）を評価において好適な殺生剤として使用する。
【００５９】
レジオネラは、アメーバ（Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ ｐｏｌｙｐｏｈａｇａ）内で、低い多重度の感染から始まって、感染および生育させることができる（１レジオネラを１００アメーバ細胞に対して）。このような継代をもう１度繰り返すことで、これらの支配的な生理学としてのより伝染性の型が、種々の濃度の殺生剤への曝露前に定着する。評価は、２時間および２４時間の曝露後に実施する。殺生剤の適切な中和を、生存物の計数前に行う。下記の表６は、ＡｆＬｐおよびフリーの通常生育レジオネラ細胞の両者に対する種々の殺生剤の有効性を比較する。
【００６０】
【表２】
【００６１】
データは、試験した全ての殺生剤について、ＡｆＬｐを殺すのに必要な量が、フリーのレジオネラを殺すのに必要な量よりも大きいことを示す。しかし、レジオネラ制御に必要なＤＢＭＡＬの量は、他の試験した殺生剤，例えばＤＢＮＰＡよりも大幅に低い。これは予期しない驚くべき知見である。６ｌｏｇの殺生物を与えるのに必要なＤＢＭＡＬのレベルは、対応する時点でフリーの細胞を制御するのに必要なものの約２倍に過ぎない。ＤＢＭＡＬは、より伝染性の型のＡｆＬｐを、他の一般的に使用される殺生剤と比べたときにより低用量で制御する手段を与える。
【００６２】
本発明をその好ましい態様に従って上記してきたが、本開示の精神および範囲の中で変更可能である。従って本件は、本開示で記載される一般原理を用いた本発明の任意の変更、使用または適合を網羅することを意図する。更に、本件は本発明が属する分野で公知または一般的な実施の範囲となる本開示からの逸脱を網羅し、これが特許請求の範囲の限定の範囲内となることを意図する。
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本件は、米国仮出願整理番号第６１／１７９，１６１号（２００９年５月１８日出願）（その全部を参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、水性系または水分含有系において、系をハロゲン化アミド殺生剤で処理することによってバイオフィルムを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
バイオフィルムは、微生物、水分、栄養、および表面の組合せが存在する殆どのあらゆる環境中で生育する。工業において、バイオフィルムは水系プロセス（例えば水の処理および分配）において生じる。微生物生育によって形成されるバイオフィルムは、設備およびパイプラインの腐食、系の閉塞、製品不良、およびエネルギー損失により、工業における甚大な経済的損失の原因となる。バイオフィルムは、自己成長高分子マトリクス内に被包された構造群を占める微生物の層の蓄積によって形成される。バイオフィルム内の微生物は、固着微生物として公知であり、一方、フリーの浮遊する非バイオフィルム微生物はプランクトン様である。
【０００４】
バイオフィルム内での生育により、固着微生物は抗微生物処理に対して、より耐性である。例えば、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（「ＤＢＮＰＡ」）はプランクトン様微生物を殺すのに極めて有効な市販で入手可能な殺生剤である。しかし、バイオフィルム処理に用いる場合、これはそれほど有効ではない。主な原因は、その急速な加水分解、およびその結果の、バイオフィルム内の固着バクテリアとの短い接触時間である。
【０００５】
バイオフィルム関連微生物に対する有効性を示す殺生剤は、汚染された表面からバイオフィルムを除去するのに必ずしも有効ではない。バイオフィルムの残余物（例えばエキソ多糖類および死んだバクテリアの細胞）の物理的な存在は、腐食を生じさせる金属表面に対する酸素の一様でない可用性をなお招来する。よって、バイオフィルムを表面から除去することなくバイオフィルム内の微生物を殺すことは、腐食の問題を常に解決できるわけではない。
【０００６】
プランクトン様および固着の細胞の両者に対して高い有効性を有し、そして汚染された表面からバイオフィルムを除去する高い能力を有する殺生剤を提供することは工業において大きな利点である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の簡単な要約
本発明は、水性系または水分含有系における固着微生物およびバイオフィルムを制御する方法を提供する。該方法は、水性系または水分含有系を、有効量の式（Ｉ）：
【０００８】
【化１】
【０００９】
（式中、Ｘはハロゲンであり；そして
ＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または
ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【００１０】
【化２】
【００１１】
のアミド基である）
の化合物で処理することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、種々の時間間隔について殺生剤処理後の生存固着バクテリアの低減を示す棒グラフである。
【図２】図２は、バイオフィルムの除去での殺生剤の有効性を示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
発明の詳細な説明
上記のように、本発明は、水性系または水分含有系におけるバイオフィルムを制御する方法を提供する。該方法は、水性系または水分含有系を有効量の式（Ｉ）の化合物で処理することを含む。本発明者らは、驚くべきことに、式（Ｉ）の化合物が、固着細胞の制御に有効であることを発見した。加えて、該化合物はまた、水性系または水分含有系において（例えば系において操作する設備表面から）既に形成されたバイオフィルムの除去にも有効である。
【００１４】
式（Ｉ）の化合物は、以下の化学構造：
【００１５】
【化３】
【００１６】
（式中、Ｘは、ハロゲンであり；そしてＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または、ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【００１７】
【化４】
【００１８】
のアミド基である）
を有する。
【００１９】
好ましくは、式（Ｉ）の化合物中のＸは、ブロモ、クロロ、またはヨードであり、より好ましくはブロモである。
【００２０】
式（Ｉ）の好ましい化合物は、２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミドである。
【００２１】
式（Ｉ）の更に好ましい化合物は、２，２−ジブロモマロンアミドである。用語「２，２−ジブロモマロンアミド」は、下記式：
【００２２】
【化５】
【００２３】
の化合物を意味する。
【００２４】
式（Ｉ）の化合物は、当業者によって、周知の文献の方法を用いて調製できる。
【００２５】
バイオフィルムに対するこれらの全体的な有効性に加え、本発明の化合物はまた、驚くべきことに、ほぼ中性〜アルカリ性のｐＨでの加水分解に対して、他の殺生剤よりも耐性である。例えば、以下の例は、ｐＨ６．９で、２，２−ジブロモマロンアミド（ＤＢＭＡＬ）、本発明の例の化合物が、特筆すべきことに、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも安定であることを示す。ＤＢＭＡＬの損失は、９６時間に亘って検出されず、一方８４％のＤＢＮＰＡが、この同じ時間枠にて同一条件で損失する。
【００２６】
よって、更なる態様において、式（Ｉ）の化合物は、水性系または水分含有系における固着微生物およびバイオフィルムを制御する方法であって水性成分または水分含有成分がｐＨ５以上を有する方法において使用される。幾つかの態様において、ｐＨは６以上である。更なる態様において、ｐＨは７以上である。更なる態様において、ｐＨは８以上である。
【００２７】
本発明の化合物で処理できる水性系または水分含有系としては、これらに限定するものではないが、パルプおよび紙の工場、冷却塔操作、熱交換器、金属作動流体、逆浸透水加工、油田およびガス田の注入水、破砕水および生成水、油井およびガス井および貯留槽、脱気塔、油およびガスの操作系および輸送系、油およびガスの分離系および貯蔵タンク、油およびガスのパイプライン、ガス容器、便器、水泳プール、家庭排水、家庭用品表面、プロセス設備、下水道系、廃水および処理系、他の工業プロセス水、ボイラー系、バラスト水、ならびにこれらの系における設備、パイプ、チューブおよび他の表面が挙げられる。好ましい水性系または水分系は、紙およびパルプの工場、冷却塔操作、逆浸透水加工、油田およびガス田の操作系、分離系、輸送系および貯蔵系、パイプライン、ガス容器、金属作動流体ならびに膜系濾過システムである。
【００２８】
代表的な膜系濾過システムとしては、１つ以上の半透膜を含むものが挙げられ、これらに限定するものではないが：精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜が挙げられる。適用可能な系としては、単一種の膜を含むもの（例えば、精密濾過）、および複数種の膜を含むもの（例えば、限外濾過および逆浸透）が挙げられる。例えば、膜系濾過システムは、上流の精密濾過膜または限外濾過膜および下流のナノ濾過膜または逆浸透膜を含むことができる。
【００２９】
主題の殺生物化合物は、濾過前（例えば、処理されることになる供給物溶液を収容する貯蔵タンクまたは貯蔵池に添加する）、または濾過中（例えば、濾過中に、加圧した供給物溶液中に投入する）に供給物溶液に添加できる。更に、主題の殺生物化合物は、膜に接触する、洗浄溶液または貯蔵溶液に添加できる。この記載の目的のために、系の膜に接触する任意の水性溶液（例えば、原料供給水、洗浄溶液、膜貯蔵溶液等）を「供給物溶液」という。
【００３０】
精密濾過膜または限外濾過膜およびナノ濾過膜または逆浸透膜の両者を有する系において使用する場合には、主題の殺生物化合物は、各膜（例えば、上流および下流の膜の両者）に対して殺生物効果を与える。
【００３１】
１つまたは複数の膜によって拒絶される殺生物化合物の部分は、後続の処理で用いるために、濃縮物流から回収して再循環させることができる（例えば貯蔵タンクに直接戻すか、または入ってくる供給物中に投入する）。殺生物化合物の再循環は間欠または連続のプロセスの一部であることができる。
【００３２】
多くの膜系濾過システムにおいて、供給物溶液のｐＨは少なくとも７、しばしば少なくとも８、幾つかの態様では少なくとも９、および他の態様では少なくとも１０である。このような膜系システムの例は、第ＵＳ６，５３７，４５６号および第ＵＳ７，４４２，３０９号に記載されている。更に、多くの系の膜は、一般的に、ｐＨ値が少なくとも１１、および幾つかの態様では少なくとも１２である供給物溶液で洗浄または貯蔵する。ＤＢＮＰＡ（第ＷＯ２００８／０９１４５３号に記載されるような）とは異なり、主題の殺生物化合物は、このような中性およびアルカリ性の条件下で有効であり続ける。結果として、主題の殺生物化合物は、より広い範囲の供給物溶液（例えば、ｐＨが調製された水性供給物、水性洗浄溶液、水性貯蔵溶液）（膜系濾過システムに関して用いるもの）に添加できる。
【００３３】
このような系で用いる膜の種類は特に限定されず、フラットシート、チューブ状および中空状の繊維が挙げられる。膜の１つの好ましい分類としては、薄膜コンポジットポリアミド膜（ナノ濾過および逆浸透の用途で一般的に用いるもの）が挙げられる（一般的に、第ＵＳ４，２７７，３４４号；第ＵＳ２００７／０２５１８８３号；および第ＵＳ２００８／０１８５３３２号に記載される通り）。このようなナノ濾過膜および／または逆浸透膜は、一般的に、らせん巻き構造でのフラットシートとして提供される。精密濾過膜および限外濾過膜の非限定例としては、種々の物質（例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデン）から形成される多孔質膜が挙げられる。このような精密濾過膜および限外濾過膜は、一般的には中空繊維として提供される。
【００３４】
当業者は、過度の実験を伴わずに、任意の特定用途において用いるべき式（Ｉ）の化合物の有効量を容易に決定できる。例えば、少なくとも１ｐｐｍ、代替として少なくとも５質量ｐｐｍ、代替として少なくとも１０ｐｐｍ、または少なくとも５０ｐｐｍの量が一般的に適切である。幾つかの態様において、該量は、１０００ｐｐｍ以下、代替として５００ｐｐｍ以下、または３００ｐｐｍ以下、または２００ｐｐｍ以下、または１００ｐｐｍ以下である。更なる態様において、該量は約２０〜約３０ｐｐｍである。
【００３５】
式（Ｉ）の化合物は、水性系または水分含有系において、他の添加剤（例えば、これらに限定するものではないが、界面活性剤、イオン性／非イオン性ポリマー、ならびにスケール防止剤および腐食防止剤、酸素捕捉剤、ならびに／または追加の殺生剤）とともに使用できる。
【００３６】
式（Ｉ）の化合物は、広範囲の微生物を制御するのに有用である。一態様において、微生物はレジオネラ種のバクテリア（例えばアメーバ内で継代して数が増殖するようなバクテリア）である。このレジオネラ態様に対して好ましい殺生剤は、２，２−ジブロモマロンアミドである。
【００３７】
レジオネラバクテリアは、レジオネラ症およびポンティアック熱（包括的にレジオネラ症として知られている）の原因とみなされてきた。レジオネラ症の多くの発生は、感染用量を与える蒸発冷却系に影響してきた。レジオネラは、アメーバ内に寄生して生息するという比較的特異な生存能力を示し、最終的にはその宿主細胞を溶解させ、成熟した感染型として外に出る。この機構は、天然および人工の水系におけるレジオネラ数の増殖およびその増大した毒性の主要な手段として提案されてきた。レジオネラ（例えばアメーバ内で継代することによってより感染性になるレジオネラの型）を有効に制御できる殺生剤が高度に望ましい。例によって示すように、式（Ｉ）の化合物，例えば２，２−ジブロモマロンアミドはこのようなバクテリア制御に対して有効である。
【００３８】
本開示で記載される化合物は、驚くべきことに、固着／バイオフィルム微生物の制御で、他の殺生剤（例えば市販化合物ＤＢＮＰＡ）よりも有効であり、従って工業に大きな利点を与える。
【００３９】
本明細書の目的のために、「微生物」はバクテリア、藻類、またはウイルスを意味する。用語「制御」および「制御する」は、固着微生物の生育または増殖を阻害すること、固着微生物を殺すこと、消毒、および／または防腐という、その意味を包含しそれに限定することのないように広く解釈すべきである。「制御」および「制御する」はまた、固着微生物のバイオフィルムの、これが少なくとも部分的に付着いている表面からの部分的または完全な除去を網羅する。
【００４０】
「ヒドロキシアルキル」は、アルキル基（すなわち、直鎖および分岐鎖の脂肪族基）であって１〜６個の炭素原子を有し、水酸基で置換されているものを意味する。例としては、これらに限定するものではないが、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル等が挙げられる。
【００４１】
「ハロゲン」はフルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨードを意味する。
【００４２】
特記がない限り、本開示で用いる比、パーセント、部等は質量基準である。
【００４３】
以下の例は本発明の例示であるがその範囲の限定を意図しない。
【００４４】
例
以下の組成物を例において評価する：
２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（「ＤＢＮＰＡ」）はＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００４５】
２，２−ジブロモマロンアミド（「ＤＢＭＡＬ」）は、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｈｅｙから得る。
【００４６】
グルタルアルデヒドは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００４７】
ＣＭＩＴ／ＭＩＴ（５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよび２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン）はＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得る。
【００４８】
ジオクチルジメチルアンモニウムクロリドは、Ｌｏｎｚａ Ｉｎｃ．から得る。
【００４９】
例１
２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（ＤＢＣＨＡ）の調製
０．１モルの３−アミノ−１−プロパノール（７．５１ｇ）を、０．１モルのメチルシアノアセテート（１０．１ｇ）の溶液（メタノール中（４０ｇ））に添加する。混合物を撹拌して６０℃まで３０分間加熱する。メタノール溶媒を反応生成物から減圧ストリップする。反応生成物を、任意の更なる精製を必要とせず、水中に溶解させ、０．１モルの臭素（１６．０ｇ）および０．０３モルの臭素酸ナトリウム（５．０ｇ）と反応させる。反応温度は３０℃未満に保つ。臭素および臭素酸ナトリウムの添加が完了した後、反応混合物を３０分間撹拌した後、ｐＨ３〜４まで、希薄水酸化ナトリウムで中和する。収量は０．０９モルの２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド（２８ｇ）である。
【００５０】
例２
加水分解に対する安定性：ＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡの比較
希薄溶液（０．５質量％未満）のＤＢＭＡＬおよびＤＢＮＰＡを３つの異なるｐＨで調製する。標準緩衝溶液を用いて、ｐＨ６．９、８．０および９．０にて、ｐＨを設定および維持する。次いで、これらの溶液を一定温度で、−１℃または３０℃のいずれかで保持する。定期的に、分割量をＨＰＬＣによって分析して、残存するＤＢＭＡＬまたはＤＢＮＰＡのレベルを評価する。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１は、中性近傍条件（ｐＨ＝６．９）および温度３０℃であっても、ＤＢＭＡＬが、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも顕著に安定であることを示す。ＤＢＭＡＬの損失は、９６時間に亘って検出されず、一方８４％のＤＢＮＰＡがこの同じ時間枠にて同じ条件で損失する。
【００５３】
例３
バイオフィルム関連バクテリアに対する有効性
Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ＡＴＣＣ １０１４５のバイオフィルムを、Ｃａｌｇａｒｙバイオフィルム装置（Ｉｎｎｏｖｏｔｅｃｈ，Ａｌｂｅｒｔａ，Ｃａｎａｄａ）内で４２時間生育させる。トリプチケースソイ培地（ＴＳＢ）をバイオフィルム装置内で培地として用いる。培養時間後、緩く結合した細胞を、滅菌０．８５％ＮａＣｌでリンスすることによって、浸漬したペグの表面上に生育するバイオフィルムから除去する。次いで、バイオフィルムをＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）、グルタルアルデヒド（比較殺生剤）、またはＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）で処理する。希薄塩溶液を、有効性検討用の試験媒体として用いる。該塩溶液は（脱イオン水１リットル当たりのグラム単位で）ＣａＣｌ2，０．２２０３ｇ；ＭｇＳＯ4，０．１８４７ｇ；およびＮａＨＣＯ3，０．２０３３ｇを含有する。溶液の最終ｐＨは８．５に調整する。
【００５４】
試験する各活性物質の濃度は、塩溶液中、１００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、２５ｐｐｍ、１２．５ｐｐｍであり、接触時間は、それぞれ４時間、２４時間、および４８時間である。全ての場合で、培養温度は３７℃である。滅菌脱イオン水を、非殺生剤処理対照として用いる。各接触時間後、滅菌０．８５％ＮａＣｌでペグを洗浄し、バクテリアを各ペグの表面のバイオフィルムから滅菌０．８５％ＮａＣｌ中に超音波処理で放出させる（Ｃｅｒｉら，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １９９９，３７：１７７１−１７７６参照）。次いで、生存バクテリアをＴＳＢ中で、連続希釈法を用いて計数する。ＤＢＭＡＬをＤＢＮＰＡおよびグルタルアルデヒドと比較するデータを図１に示す。
【００５５】
一般的に、ＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）は、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも、固着バクテリアに対して有効である。グルタルアルデヒドは、５０ｐｐｍ活性物質濃度で、４８時間処理後に低い有効性を示すのみである。活性物質濃度２５ｐｐｍでは、ＤＢＭＡＬは極めて有効な殺生剤であり、その有効性は接触時間とともに増大する。
【００５６】
例４
バイオフィルム除去評価
Ｃａｌｇａｒｙバイオフィルム装置を用いて、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ＡＴＣＣ １０１４５のバイオフィルムを得る。ＴＳＢを培地として用い、バイオフィルムを４２時間に亘って生育させる。次いで、表面上に生育するバイオフィルムを有するペグを、滅菌０．８５％ＮａＣｌで洗浄し、次いでＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）またはＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）で処理する。試験する活性物質の濃度は、試験媒体としての滅菌希釈塩溶液中、２５ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍである。処理を３７℃で４時間および２４時間それぞれ実施する。滅菌脱イオン水を非処理対照として用いる。処理後、ペグを滅菌０．８５％ＮａＣｌで洗浄し、次いで各ペグ上のバイオマス／バイオフィルムを測定する（Ｓｔｅｐａｎｏｖｉｃら，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ，２０００，４０，１７５−１７９参照）。まず、バイオフィルムを９９％メタノールで固定し、風乾後、ペグを２％（ｗ／ｖ）クリスタルバイオレットで染色し、水道水で洗浄する。次いでペグを風乾し、バイオフィルムに結合したクリスタルバイオレットを３３％氷酢酸で抽出する。抽出された溶液の光学密度（ＯＤ）を５８０ｎｍで測定する。結果を図２に示す。
【００５７】
データから分かるように、ＤＢＭＡＬ（発明殺生剤）は、ＤＢＮＰＡ（比較殺生剤）よりも全体的により良好なバイオフィルム除去を示す。バイオフィルム除去の有効性は、両物質について、より長い時間で（２４時間を４時間と比べ）改善する。
【００５８】
例５
アメーバ増殖レジオネラの制御
レジオネラは天然および人工の系中（例えば冷却塔）で、アメーバを経て継代することで増殖するため、このようなアメーバに栄養を受けたレジオネラ形の根絶は、より重要で当面関連する。この例は、アメーバに栄養を受けたＬｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ（ＡｆＬｐ）を評価において好適な殺生剤として使用する。
【００５９】
レジオネラは、アメーバ（Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ ｐｏｌｙｐｏｈａｇａ）内で、低い多重度の感染から始まって、感染および生育させることができる（１レジオネラを１００アメーバ細胞に対して）。このような継代をもう１度繰り返すことで、これらの支配的な生理学としてのより伝染性の型が、種々の濃度の殺生剤への曝露前に定着する。評価は、２時間および２４時間の曝露後に実施する。殺生剤の適切な中和を、生存物の計数前に行う。下記の表６は、ＡｆＬｐおよびフリーの通常生育レジオネラ細胞の両者に対する種々の殺生剤の有効性を比較する。
【００６０】
【表２】
【００６１】
データは、試験した全ての殺生剤について、ＡｆＬｐを殺すのに必要な量が、フリーのレジオネラを殺すのに必要な量よりも大きいことを示す。しかし、レジオネラ制御に必要なＤＢＭＡＬの量は、他の試験した殺生剤，例えばＤＢＮＰＡよりも大幅に低い。これは予期しない驚くべき知見である。６ｌｏｇの殺生物を与えるのに必要なＤＢＭＡＬのレベルは、対応する時点でフリーの細胞を制御するのに必要なものの約２倍に過ぎない。ＤＢＭＡＬは、より伝染性の型のＡｆＬｐを、他の一般的に使用される殺生剤と比べたときにより低用量で制御する手段を与える。
【００６２】
本発明をその好ましい態様に従って上記してきたが、本開示の精神および範囲の中で変更可能である。従って本件は、本開示で記載される一般原理を用いた本発明の任意の変更、使用または適合を網羅することを意図する。更に、本件は本発明が属する分野で公知または一般的な実施の範囲となる本開示からの逸脱を網羅し、これが特許請求の範囲の限定の範囲内となることを意図する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性系または水分含有系における微生物を制御する方法であって、水性系または水分含有系を、有効量の式（Ｉ）：
【化１】
（式中、Ｘはハロゲンであり；そして
ＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または
ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【化２】
のアミド基である）
の化合物で処理することを含み、
制御される微生物が固着微生物である、方法。
【請求項２】
Ｘがブロモである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（Ｉ）の化合物が：２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド；２，２−ジブロモマロンアミド；またはこれらの混合物である、請求項１〜２に記載の方法。
【請求項４】
該水性系または水分含有系が、ｐＨ５以上を有する、請求項１〜３に記載の方法。
【請求項５】
該水性系または水分含有系が、パルプおよび紙の工場、冷却塔操作、熱交換器、金属作動流体、逆浸透水加工、油田およびガス田の注入水、破砕水および生成水、油井およびガス井および貯留槽、脱気塔、油およびガスの操作系および輸送系、油およびガスの分離系および貯蔵タンク、油およびガスのパイプライン、ガス容器、便器、水泳プール、家庭排水、家庭用品表面、プロセス設備、下水道系、廃水および処理系、他の工業プロセス水、ボイラー系、バラスト水、ならびにこれらの系における設備、パイプ、チューブおよび他の表面である、請求項１〜４に記載の方法。
【請求項６】
該微生物が、バクテリアである、請求項１〜５に記載の方法。
【請求項７】
該微生物が、バクテリアである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
該微生物が、レジオネラ属の種である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
該微生物が、生存アメーバ内で増殖したレジオネラ種である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
系が、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜の少なくとも１つから選択される少なくとも１つの半透膜を含む膜系濾過システムを含み；該方法が、式（Ｉ）の化合物を供給物溶液に添加し、次いで該供給物溶液を該半透膜と接触させることを含む、請求項１〜９に記載の方法。
【請求項１１】
該膜系濾過システムが、少なくとも：ｉ）１つの精密濾過膜または限外濾過膜およびｉｉ）少なくとも１つのナノ濾過膜または逆浸透膜；を含む、請求項１〜１０に記載の方法。
【請求項１２】
該供給物溶液が、ｐＨ少なくとも９を有する、請求項１〜１１に記載の方法。
【請求項１３】
該供給物溶液が、ｐＨ少なくとも１１を有する、請求項１〜１２に記載の方法。
【請求項１】
水性系または水分含有系における微生物を制御する方法であって、水性系または水分含有系を、有効量の式（Ｉ）：
【化１】
（式中、Ｘはハロゲンであり；そして
ＲおよびＲ1は、それぞれ、ヒドロキシアルキル基およびシアノ基（−Ｃ≡Ｎ）であり、または
ＲおよびＲ1は、それぞれ、水素および式：
【化２】
のアミド基である）
の化合物で処理することを含み、
制御される微生物が固着微生物である、方法。
【請求項２】
Ｘがブロモである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（Ｉ）の化合物が：２，２−ジブロモ−２−シアノ−Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アセトアミド；２，２−ジブロモマロンアミド；またはこれらの混合物である、請求項１〜２に記載の方法。
【請求項４】
該水性系または水分含有系が、ｐＨ５以上を有する、請求項１〜３に記載の方法。
【請求項５】
該水性系または水分含有系が、パルプおよび紙の工場、冷却塔操作、熱交換器、金属作動流体、逆浸透水加工、油田およびガス田の注入水、破砕水および生成水、油井およびガス井および貯留槽、脱気塔、油およびガスの操作系および輸送系、油およびガスの分離系および貯蔵タンク、油およびガスのパイプライン、ガス容器、便器、水泳プール、家庭排水、家庭用品表面、プロセス設備、下水道系、廃水および処理系、他の工業プロセス水、ボイラー系、バラスト水、ならびにこれらの系における設備、パイプ、チューブおよび他の表面である、請求項１〜４に記載の方法。
【請求項６】
該微生物が、バクテリアである、請求項１〜５に記載の方法。
【請求項７】
該微生物が、バクテリアである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
該微生物が、レジオネラ属の種である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
該微生物が、生存アメーバ内で増殖したレジオネラ種である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
系が、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜およびイオン交換膜の少なくとも１つから選択される少なくとも１つの半透膜を含む膜系濾過システムを含み；該方法が、式（Ｉ）の化合物を供給物溶液に添加し、次いで該供給物溶液を該半透膜と接触させることを含む、請求項１〜９に記載の方法。
【請求項１１】
該膜系濾過システムが、少なくとも：ｉ）１つの精密濾過膜または限外濾過膜およびｉｉ）少なくとも１つのナノ濾過膜または逆浸透膜；を含む、請求項１〜１０に記載の方法。
【請求項１２】
該供給物溶液が、ｐＨ少なくとも９を有する、請求項１〜１１に記載の方法。
【請求項１３】
該供給物溶液が、ｐＨ少なくとも１１を有する、請求項１〜１２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１２−５２７３５２（Ｐ２０１２−５２７３５２Ａ）
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１１９１４（Ｐ２０１２−５１１９１４）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３４９３９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３５１９５
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３４９３９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３５１９５
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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