説明

相乗的抗微生物組成物

2成分を有する相乗的抗微生物組成物。第1の成分はヒドロキシメチル置換リン化合物である。第2の成分は以下の殺生物剤の1種である:ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン、2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタート、またはオルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は殺生物剤の組み合わせに関し、この組み合わせは個々の抗微生物化合物について観察されるであろうよりも高い活性を有する。
【背景技術】
【0002】
少なくとも2種類の抗微生物化合物の組み合わせの使用は潜在的な市場を広げることができ、使用濃度およびコストを低減させることができ、かつ廃棄物を低減させることができる。ある場合には、市販の抗微生物化合物は、ある種の微生物に対する弱い活性、比較的ゆっくりとした抗微生物作用、または高温および高pHのような特定の条件下での不安定性のせいで、高い使用濃度でさえ微生物の効果的な制御を提供することができない。特定の最終使用環境におけるさらに低い使用割合での同じ水準の微生物制御を提供するために、または微生物の全体的な制御を提供するために、異なる抗微生物化合物の組み合わせが場合によっては使用される。例えば、米国特許第5,385,896号はホスホニウム塩とアルデヒドとの組み合わせを開示するが、この文献は本願で特許請求される組み合わせのいずれも示唆していない。さらに、微生物の効果的な制御を提供するために、向上した活性を有する抗微生物化合物のさらなる組み合わせについての必要性が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第5,385,896号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明によって取り組まれる課題は、抗微生物化合物のそのようなさらなる組み合わせを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は(a)テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩およびトリス(ヒドロキシメチル)ホスフィンからなる群から選択されるヒドロキシメチル置換リン化合物と、(b)(i)ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン(HHT)、(ii)2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタート(DXN)、および(iii)オルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩からなる群から選択される第2の殺生物剤とを含み、ヒドロキシメチル置換リン化合物:ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジンの重量比が15:1〜1:15であり、ヒドロキシメチル置換リン化合物:2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタートの重量比が15:1〜1:15であり、ヒドロキシメチル置換リン化合物:オルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩の重量比が15:1〜1:5である相乗的抗微生物組成物に関する。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本明細書において使用される場合、文脈が明らかに他のことを示さない限りは以下の用語は指定された定義を有する。用語「抗微生物化合物」とは、微生物の成長もしくは増殖を阻止することができ、および/または微生物を殺すことができる化合物をいい;抗微生物化合物には、適用される用量レベル、システム条件および望まれる微生物制御の水準に応じて、殺バクテリア剤、静バクテリア剤、殺真菌剤、静真菌剤、殺藻剤および静藻剤が挙げられる。用語「微生物」には、例えば、真菌(例えば、酵母およびカビ)、バクテリア並びに藻類が挙げられる。以下の略語が本明細書を通して使用される:ppm=重量基準の100万分率(重量/重量)、mL=ミリリットル。他に特定されない限りは、温度は摂氏度(℃)であり、およびパーセンテージに関する言及は重量基準(重量%)である。本発明の組成物中の抗微生物化合物のパーセンテージは組成物中の活性成分の全重量、すなわち、溶媒、担体、分散剤、安定化剤もしくは存在しうる他の物質の量を除いた抗微生物化合物自体に基づく。ヒドロキシメチル置換リン化合物は、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩(例えば、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウムスルファート(THPS)、およびテトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウムクロリド)、並びにトリス(ヒドロキシメチル)ホスフィンからなる群から選択される。1種より多いヒドロキシメチル置換リン化合物が存在していてよく、この場合殺生物剤の比率はこれら化合物の合計含有量から計算される。オルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびアンモニウム塩が挙げられる。2以上の形態のオルト−フェニルフェノールが存在する場合には、殺生物剤の比率はこれら化合物の合計含有量から計算される。本発明のある実施形態においては、ナトリウムo−フェニルフェニラート(NaOPP)が使用される。2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタート(DXN)は先行文献において6−アセトキシ−2,4−ジメチル−m−ジオキサンの名前を使用して報告されているのと同じ化合物である。
【0007】
本発明のある実施形態においては、ヒドロキシメチル置換リン化合物:DXNの重量比は12:1〜1:15、あるいは12:1〜1:12、あるいは10:1〜1:12、あるいは10:1〜1:10、あるいは9:1〜1:12、あるいは9:1〜1:10、あるいは9:1〜1:9、あるいは8.2:1〜1:9、あるいは8.2:1〜1:8.2である。
【0008】
本発明のある実施形態においては、ヒドロキシメチル置換リン化合物:オルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩の重量比は12:1〜1:5、あるいは12:1〜1:4、あるいは10:1〜1:5、あるいは10:1〜1:4、あるいは10:1〜1:3、あるいは9:1〜1:4、あるいは9:1〜1:3、あるいは8:1〜1:3である。
【0009】
本発明のある実施形態においては、抗微生物組成物はオキサゾリジン化合物を実質的に含まず、すなわち、それは殺生物剤活性成分合計含有量に対して5%未満、あるいは2%未満、あるいは1%未満、あるいは0.5%未満、あるいは0.1%未満しかオキサゾリジン化合物を有さない。
【0010】
本発明のある実施形態においては、本発明の抗微生物組み合わせは油田およびガス田注入、生産流体、破砕流体および他の機能性流体、油井およびガス井、油およびガス操作、分離、貯蔵並びに輸送システム、油およびガスパイプライン、油およびガス容器、並びに燃料において有用である。この組み合わせは、油およびガス井に添加されるもしくは油およびガス井によって生産される水性流体において特に有用である。この組成物は他の産業用水および水含有/汚染マトリックス、例えば、冷却水、エアウォッシャー、熱交換器、ボイラー水、パルプおよびペーパーミル水、他の産業プロセス水、バラスト水、廃水、金属加工用流体、ラテックス、塗料、コーティング、接着剤、インク、テープジョイントコンパウンド、顔料、水系スラリー、パーソナルケア用品および家庭用品、例えば、洗剤、ろ過システム(逆浸透システムおよび超濾過システムなど)、便器、布、皮革および皮革製造システム、またはこれらと共に使用されるシステムにおいて微生物を制御するのにも有用である。
【0011】
典型的には、微生物の成長を制御するための本発明の殺生物剤の組み合わせの量は10ppm〜5,000ppm活性成分である。本発明のある実施形態においては、組成物の活性成分は少なくとも20ppm、あるいは少なくとも50ppm、あるいは少なくとも100ppm、あるいは少なくとも150ppm、あるいは少なくとも200ppmの量で存在する。ある実施形態においては、組成物の活性成分は2,000ppm以下、あるいは1,000ppm以下、あるいは500ppm以下、あるいは400ppm以下、あるいは300ppm以下、あるいは250ppm以下、あるいは200ppm以下、あるいは100ppm以下、あるいは50ppm以下の量で存在する。上で言及された濃度は殺生物剤の組み合わせを含む液体組成物中のものである。高スルフィドおよび高温環境における殺生物剤濃度は典型的には他の環境におけるよりも高いであろう。本発明のある実施形態においては、油井の穴内の活性成分濃度は30〜500ppm、あるいは50〜250ppmである。本発明のある実施形態においては、油井でのトップサイド(top side)処理のための活性成分濃度は10〜300ppm、あるいは30〜100ppmである。
【0012】
本発明は、特許請求される殺生物剤の組み合わせを材料に組み込むことによって、上記使用領域において、特に油もしくは天然ガス生産操作において、微生物の成長を妨げるための方法も包含する。
【実施例】
【0013】
実施例1.硫酸還元バクテリア(SRB)に対するTHPSとHHTとの相乗効果
嫌気チャンバー(バクトロン(Bactron)嫌気チャンバー)内で、脱気滅菌塩溶液(1Lの水中に3.1183gのNaCl、1.3082mgのNaHCO、47.70mgのKCl、72.00mgのCaCl、54.49mgのMgSO、172.28mgのNaSO、43.92mgのNaCO)が、油田から単離された嫌気性集団、主としてSRBで、10〜10CFU/mLの最終バクテリア濃度で汚染された。次いで、この汚染水のアリコートがTHPS、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン(HHT)、またはTHPS/HHT組み合わせで、様々な活性物濃度レベルで処理された。この混合物が40℃で24時間インキュベートされた後で、このアリコートにおいてバクテリアを完全に殺すための最小の試験殺生物剤濃度(MBC)によって、殺生物有効性が決定された。表1は各殺生物剤およびそのブレンドの有効性、並びに各組み合わせの相乗指数*1をまとめる。
【0014】
表1.THPS、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン(HHT)、THPS/HHT組み合わせの殺生物有効性、および相乗指数
【表1】

【0015】
*1相乗指数=Ca/CA+Cb/CB
Ca:殺生物剤Bとの組み合わせにおいて使用される場合に、バクテリアを完全に殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Aの濃度
CA:単独で使用される場合に、バクテリアを完全に殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Aの濃度
Cb:殺生物剤Aとの組み合わせにおいて使用される場合に、バクテリアを完全に殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Bの濃度
CB:単独で使用される場合に、バクテリアを完全に殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Bの濃度
1未満の相乗指数は相乗効果を示す。
*2P値<0.05は、平均相乗指数と1.00との間に有意差が存在することを意味する。
【0016】
実施例2.高温および高スルフィド環境での嫌気性バクテリアに対するTHPS/HHT組み合わせの殺生物有効性の評価
嫌気チャンバー(バクトロン(BACTRON)IV)内で、殺生物剤溶液が油田のSRB集団10〜10CFU/mL、および10ppmスルフィドイオン(硫化ナトリウムの形態で添加された)で汚染された。次いで、この殺生物剤溶液が嫌気的条件下で80℃で、毎日のSRB集団(10〜10CFU/mL)およびスルフィドイオン(10ppm)の添加を伴って、7日間インキュベートされた。2時間および7日間の熱、SRBおよびスルフィド曝露の後で、99.999%または完全にバクテリアを殺すのに必要とされる最小の試験殺生物剤用量を選択することによって、殺生物有効性が決定された。次いで、相乗指数が計算された。表2は各殺生物剤およびそのブレンドの有効性、並びに各組み合わせの相乗指数をまとめる。
【0017】
表2.高温および高スルフィド環境でのTHPS、HHT、およびTHPS/HHT組み合わせの殺生物有効性評価、並びに相乗指数
【表2】

【0018】
*3相乗指数=Ca/CA+Cb/CB
Ca:殺生物剤Bとの組み合わせにおいて使用される場合に、バクテリアを99.999%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Aの濃度
CA:単独で使用される場合に、バクテリアを99.999%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Aの濃度
Cb:殺生物剤Aとの組み合わせにおいて使用される場合に、バクテリアを99.999%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Bの濃度
CB:単独で使用される場合に、バクテリアを99.999%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Bの濃度
1未満の相乗指数は相乗効果を示す。
【0019】
上記データはTHPSとHHTとの組み合わせが高温および高スルフィド環境に対して相乗的であったことを示す。
【0020】
実施例3.硫酸還元バクテリア(SRB)に対するTHPSとDXNとの相乗効果
嫌気チャンバー(バクトロンIII)内で、脱気滅菌塩溶液(1Lの水中に3.1183gのNaCl、1.3082mgのNaHCO、47.70mgのKCl、72.00mgのCaCl、54.49mgのMgSO、172.28mgのNaSO、43.92mgのNaCO)が、油田から単離された嫌気性SRB集団で、10〜10CFU/mLの最終バクテリア濃度で汚染された。次いで、この汚染水のアリコートがTHPS、DXN、またはTHPS/DXN組み合わせで、様々な活性物濃度レベルで処理された。この混合物が40℃で24時間インキュベートされた後で、生きているバクテリアの数が連続希釈法を用いて数えられ、および24時間での99.99%のバクテリア低減に必要とされる殺生物剤用量によって殺生物有効性が決定された。相乗指数が次いで計算された。表3は各殺生物剤およびそのブレンドの有効性、並びに各組み合わせの相乗指数をまとめる。
【0021】
表3.THPS、DXN、THPS/DXN組み合わせの殺生物有効性、および相乗指数
【表3】

【0022】
*4相乗指数=Ca/CA+Cb/CB
Ca:殺生物剤Bとの組み合わせにおいて使用される場合に、バクテリアを99.99%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Aの濃度
CA:単独で使用される場合に、バクテリアを99.99%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Aの濃度
Cb:殺生物剤Aとの組み合わせにおいて使用される場合に、バクテリアを99.99%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Bの濃度
CB:単独で使用される場合に、バクテリアを99.99%殺すのを達成するのに必要な殺生物剤Bの濃度
1未満の相乗指数は相乗効果を示す。
【0023】
実施例4.硫酸還元バクテリア(SRB)に対するTHPSとNaOPPとの相乗効果
嫌気チャンバー(バクトロン嫌気チャンバー)内で、脱気滅菌塩溶液(1Lの水中に3.1183gのNaCl、1.3082mgのNaHCO、47.70mgのKCl、72.00mgのCaCl、54.49mgのMgSO、172.28mgのNaSO、43.92mgのNaCO)が、油田から単離されたSRB集団で、10〜10CFU/mLの最終バクテリア濃度で汚染された。次いで、この汚染水のアリコートがTHPS、NaOPP、またはTHPS/NaOPP組み合わせで、様々な活性物濃度レベルで処理された。この混合物が40℃で24時間インキュベートされた後で、このアリコート中で生きているバクテリアが培養培地中で検出された。このアリコートにおいてバクテリアを完全に殺すための最小の試験殺生物剤濃度(MBC)によって、殺生物有効性が決定された。表4は各殺生物剤およびそのブレンドの有効性、並びに各組み合わせの相乗指数をまとめる。
【0024】
表4.嫌気性バクテリアに対するTHPS、NaOPP、THPS/NaOPP組み合わせの殺生物有効性
【表4】

【0025】
実施例5.硫酸還元バクテリア(SRB)に対するTHPSとNaOPPとの相乗効果
嫌気チャンバー(バクトロン嫌気チャンバー)内で、脱気滅菌塩溶液(1Lの水中に3.1183gのNaCl、1.3082mgのNaHCO、47.70mgのKCl、72.00mgのCaCl、54.49mgのMgSO、172.28mgのNaSO、43.92mgのNaCO)が、油田から単離された嫌気性集団、主としてSRBで、10CFU/mLの最終バクテリア濃度で汚染された。次いで、この汚染水のアリコートがTHPS、NaOPP、またはTHPS/NaOPP組み合わせで、様々な活性物濃度レベルで処理された。この混合物が40℃で24時間インキュベートされた後で、連続希釈法を用いて生きているバクテリアが数えられた。このアリコートにおける99.999%のバクテリア低減のための最小の試験殺生物剤濃度によって、殺生物有効性が決定された。表5は各殺生物剤およびそのブレンドの有効性、並びに各組み合わせの相乗指数をまとめる。
【0026】
表5.嫌気性バクテリアに対するTHPS、NaOPP、THPS/NaOPP組み合わせの殺生物有効性
【表5】

【0027】
実施例6.好気性バクテリアに対するTHPSとNaOPPとの相乗効果
PBS緩衝液(pH7)が緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC10145および黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)ATCC6538で、約10CFU/mLの最終バクテリア濃度で汚染された。次いで、この汚染水のアリコートがTHPS、NaOPP、またはTHPS/NaOPP組み合わせで、様々な活性物濃度レベルで処理された。この混合物が37℃で24時間インキュベートされた後で、生きているバクテリアが連続希釈法を用いて数えられた。このアリコートにおいて99.999%のバクテリア低減のための最小の試験殺生物剤濃度によって、殺生物有効性が決定された。表6は各殺生物剤およびそのブレンドの有効性、並びに各組み合わせの相乗指数をまとめる。
【0028】
表6.好気性バクテリアに対するTHPS、NaOPP、THPS/NaOPP組み合わせの殺生物有効性
【表6】

【0029】
表4〜6に示されるように、NaOPPとの組み合わせにおけるTHPSは相乗効果を示し、かつ組み合わせで使用された場合には良好なSRB制御のためにかなり少ない用量しか必要とされなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩およびトリス(ヒドロキシメチル)ホスフィンからなる群から選択されるヒドロキシメチル置換リン化合物と、
(b)(i)ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン、(ii)2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタート、および(iii)オルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩からなる群から選択される第2の殺生物剤とを含み、
ヒドロキシメチル置換リン化合物:ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジンの重量比が15:1〜1:15であり、
ヒドロキシメチル置換リン化合物:2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタートの重量比が15:1〜1:15であり、
ヒドロキシメチル置換リン化合物:オルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩の重量比が15:1〜1:5である、
相乗的抗微生物組成物。
【請求項2】
前記第2の殺生物剤がヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジンである請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記重量比が12:1〜1:12である請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
前記第2の殺生物剤が2,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−4−イルアセタートである請求項1に記載の組成物。
【請求項5】
前記重量比が10:1〜1:10である請求項4に記載の組成物。
【請求項6】
前記第2の殺生物剤がオルト−フェニルフェノールまたはそのアルカリ金属もしくはアンモニウム塩である請求項1に記載の組成物。
【請求項7】
前記重量比が10:1〜1:4である請求項6に記載の組成物。

【公表番号】特表2013−508369(P2013−508369A)
【公表日】平成25年3月7日(2013.3.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−535228(P2012−535228)
【出願日】平成22年10月8日(2010.10.8)
【国際出願番号】PCT/US2010/052010
【国際公開番号】WO2011/049761
【国際公開日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【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)】