[發明專利]用于處理水的殺生物劑制劑和方法

在審

• 申請號: 201480018371.0
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN105050397A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: M.科拉里;J.勞蒂艾南;H-P.亨特茨;H-L.阿拉科米;P.福斯塞爾
• 申請（專利權）人: 凱米羅總公司
• 主分類號: A01N25/30
• 分類號: A01N25/30;A01N33/12;A01N25/04;A01N25/10;A01N37/30;A01N37/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙勝寶;石克虎

發明領域

本發明涉及一種在膠束中包含殺生物劑的殺生物劑制劑。更具體地，膠束包含嵌段共聚物和季銨穩定化合物。本發明還涉及通過消除微生物和/或防止微生物的生長，用于處理水和控制生物膜的方法。

發明背景

水-集約的過程(例如造紙和冷卻水過程)提供肥沃的環境用于微生物生長。因此在各種水-集約的過程中通常需要殺生物處理。在HandbookofPapermakingchemistry(造紙化學手冊)2007，RaimoAlen(編輯)，芬蘭赫爾辛基FinnishPaperEngineers’Association中，由MarkoKolari在第6章“造紙機微生物學”第181-198頁呈現造紙機微生物學和常見的殺生物劑的綜述。在工業中殺生物處理的目的不總是工藝用水的完全滅菌，而是采用成本高效的方式，在可接受的水平上保持微生物的生長中找到穩定的動態平衡的貢獻?，F有技術涉及在水-集約的工業內，不同種類的應用中的寬泛殺生物劑，紙工業為最大的應用之一。常用的技術在例如US7285224和US6429181中描述。據估計，在水-集約的工業內的一部分殺生物劑應用當前正使用這樣的技術：如果基于靶向殺生物劑可以找到更有效的生物膜-控制技術，那么此類技術可以被代替。

生物膜為微生物的聚集體，其中細胞在表面上彼此粘附。這些粘附的細胞通常嵌入細胞外聚合物質(EPS)的自身產生的基質內。也稱為粘液的生物膜EPS為通常包含細胞外多糖、DNA和蛋白質的聚合的團塊。生物膜可在活的或非活的表面上形成，并且在自然、工業和醫院含水設施中可為流行的。在生物膜中生長的微生物細胞通常與相同有機體的浮游細胞在生理上不同，相比之下，浮游細胞為可在液體介質中漂浮或游動的單細胞。

形成生物膜由自由漂浮微生物與表面附著開始。這些第一移住民開始時經由范德華力通過弱的可逆的粘著與表面粘附。如果移住民不立即與表面分離，利用細胞粘著結構(例如纖毛)，它們可能可更永久地自身錨接。一些物類不能自己與表面附著，但是通常能夠自身與EPS基質錨接或直接與較早的移住民錨接。利用信號例如AHL化合物，經由群體感應，在該建群期間細胞能通訊。一旦已開始建群，通過細胞分裂和募集的組合，生物膜生長。生物膜形成的最終階段稱為發展，并且為其中建立生物膜的階段，并且可能僅改變形狀和尺寸。生物膜的發展可能允許聚集體細胞集落(或多個集落)日益耐抗微生物劑。

在含水工業系統中，尤其是在再循環系統(例如造紙機或冷卻系統)中，生物膜在許多問題中做出貢獻。生物膜積聚可引起問題，例如由于清潔機器、堵塞管線或閥或噴嘴而不定期的停車時間，傳熱差，高能耗，腐蝕，提高的維修開支，縮短的系統壽命，較高的操作成本等。

殺生物劑為可阻止，使得無害，或對任何有害的有機體施加控制效果的抗微生物化學物質。殺生物劑常用于工業?？刮⑸餁⑸飫┛蛇M一步分類為例如殺菌劑、抗菌劑、抗病毒劑、抗真菌劑、抗原生動物或抗寄生蟲。

大多數當前的殺生物劑最初開發用于控制浮游細菌。在通常使用的低濃度下，這些殺生物劑對生物膜不是非常有效。通過產生EPS的微生物形成的鞘或基質使得它們耐受較高劑量的大多數常見的殺生物劑。使用較高劑量的殺生物劑可能在經濟上不可行或者可引起其它問題，例如腐蝕設備。另外，由于殺生物劑旨在殺滅活的有機體，提高殺生物產品的劑量將也提高使用該特定的水-集約的過程工作的人員的健康風險。

在現有技術中描述的一些殺生物劑制劑采用或多或少的兩親分散劑，其實現兩個主要功能：a)生物膜的可濕性，用于降低生物膜層(生物濕潤劑)，或者b)延遲和防止在表面上的生物膜生長(生物穩定劑)。

在現有技術中描述的備選的技術包括，例如，基于脂質的雙層制劑例如脂質體(WO2010/107533)或殺生物劑的水包油型乳液用于控制工業生物污損(US6096225)。

需要可針對在表面上的生物膜使用的更好的殺生物劑和殺生物劑制劑。它們應能夠靶向生物膜，并且還能夠滲透生物膜和殺滅生物膜有機體。這樣的殺生物劑應在低劑量下有效。

發明概述

本發明的目的是通過新的殺生物制劑更有效的生物膜控制，其中通過嵌段共聚物的殺生物劑溶解和膠束形成與表面吸附和膜透化性質組合。出于該目的，形成自身裝配的混合膠束，除了殺生物劑和嵌段共聚物以外，其還含有膜透化劑和/或陽離子聚電解質，用于改善的表面吸附。這能夠逐步改變性能(約10倍)，尤其是當與基于溶劑的制劑相比較時。