ES2293497T3 - Composicion microbicida. - Google Patents

Abstract

Una composición microbicida que comprende: (a) 2-metil-4-isotiazolin-3-ona; y (b) caprilil glicol.

Description

Composición microbicida.

Esta invención se refiere a una combinación sinérgica de microbicidas seleccionados que tiene mayor actividad de la que se observaría para los microbicidas individuales.

En algunos casos, los microbicidas comerciales no pueden proporcionar un control eficaz de los microorganismos, incluso a elevadas concentraciones de uso, debido a su débil actividad contra ciertos tipos de microorganismos, p.ej., contra aquéllos que son resistentes a algunos microbicidas, o debido a condiciones ambientales agresivas. Algunas veces se usan combinaciones de diferentes microbicidas para proporcionar un control global de microorganismos en un medio con un determinado uso final. Por ejemplo, en la solicitud de patente estadounidense con nº de publicación 2004/0014799, se revelan combinaciones de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona y otros biocidas. Sin embargo, existe la necesidad de otras combinaciones de microbicidas que tengan una mayor actividad contra diversas cepas de microorganismos para proporcionar un control eficaz de los mismos. Además, existe la necesidad de combinaciones que contengan niveles inferiores de los microbicidas individuales para obtener un beneficio económico y del medio ambiente. El problema abordado por esta invención consiste en proporcionar tales combinaciones adicionales de microbicidas.

Declaración de la invención

La presente invención, en sus diversos aspectos, es según lo expuesto en las reivindicaciones anexas.

La presente invención se dirige a una composición microbicida que comprende: (a) 2-metil-4-isotiazolin-3-ona; y (b) caprilil glicol.

Descripción detallada de la invención

"MI" es 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, también denominada con el nombre 2-metil-3-isotiazolona. "BIT" es 1,2-benzisotiazolin-3-ona. "DU" es diazolidinil urea. "IU" es imidazolidinil urea. "EDTA" es ácido etilendiaminotetraacético.

Como se usan en la presente memoria, los siguientes términos tienen las definiciones designadas, a no ser que el contexto indique claramente algo distinto. El término "microbicida" se refiere a un compuesto capaz de matar, inhibir el crecimiento de o controlar el crecimiento de microorganismos en un locus; los microbicidas incluyen bactericidas, fungicidas y algicidas. El término "microorganismo" incluye, por ejemplo, hongos (tales como levadura y moho), bacterias y algas. El término "locus" se refiere a un sistema industrial o un producto sometido a la contaminación de microorganismos. A lo largo de la memoria, se usan las siguientes abreviaturas: ppm = partes por millón en peso (peso/peso); ml = mililitro; ATCC = Colección Americana de Cultivos Tipo; CBM = Concentración Biocida Mínima; y CIM = Concentración Inhibidora Mínima. A no ser que se especifique algo distinto, las temperaturas están en grados centígrados (ºC) y las referencias a los porcentajes (%) son en peso. Las cantidades de microbicidas orgánicos se proporcionan en base a un ingrediente activo en ppm (p/p).

Inesperadamente, se ha descubierto que las composiciones de la presente invención proporcionan una mayor eficacia microbicida a un nivel de ingredientes activos combinados menor que el de los microbicidas individuales. En una realización de la invención, esas composiciones microbicidas que contienen 3-isotiazolonas halogenadas contienen niveles relativamente bajos de las mismas, preferiblemente de no más de 1.000 ppm, más preferiblemente, de no más de 500 ppm, más preferiblemente de no más de 100 ppm, y lo más preferible, de no más de 50 ppm. Las concentraciones de 3-isotiazolonas halogenadas de la composición de esta invención se basan en el peso total de los ingredientes activos de la composición, i.e., los microbicidas excluyendo cualquier cantidad de disolventes, vehículos, dispersantes, estabilizadores u otros materiales que pueden estar presentes. En una realización de la invención, la composición microbicida contiene menos de 1.000 ppm de 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona, más preferiblemente, no más de 500 ppm, más preferiblemente, no más de 100 ppm, y lo más preferible, no más de 50 ppm.

La composición microbicida comprende 2-metil-4-isotiazolin-3-ona y caprilil glicol. Preferiblemente, una proporción en peso de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona y caprilil glicol de 1:0,5 a 1:267, más preferiblemente, de 1:0,5 a 1:20.

Los microbicidas de la composición de esta invención pueden ser usados "como tales" o pueden ser formulados primero con un disolvente o un vehículo sólido. Los disolventes adecuados incluyen, por ejemplo, agua; glicoles, tales como etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, polietilenglicol y polipropilenglicol; éteres glicólicos; alcoholes, tales como metanol, etanol, propanol, alcohol fenetílico y fenoxipropanol; cetonas, tales como acetona y metiletilcetona; ésteres, tales como acetato de etilo, acetato de butilo, citrato de triacetilo, y triacetato de glicerol; carbonatos, tales como carbonato de propileno y carbonato de dimetilo; y mezclas de los mismos. Es preferible que el disolvente sea seleccionado entre agua, glicoles, éteres glicólicos, ésteres y mezclas de los mismos. Los vehículos sólidos adecuados incluyen, por ejemplo, ciclodextrina, sílices, tierra de diatomeas, ceras, materiales celulósicos, sales (p.ej., cloruro, nitrato, bromuro, sulfato) de metales alcalinos y alcalinotérreos (p.ej., de sodio, magnesio, potasio) y carbón vegetal.

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Cuando se formula un componente microbicida en un disolvente, la formulación puede contener opcionalmente tensioactivos. Cuando tales formulaciones contienen tensioactivos, éstos están generalmente en forma de concentrados emulsivos, emulsiones, concentrados microemulsivos o microemulsiones. Los concentrados emulsivos forman emulsiones tras la adición de una cantidad suficiente de agua. Los concentrados microemulsivos forman microemulsiones tras la adición de una cantidad suficiente de agua. Tales concentrados emulsivos y microemulsivos son generalmente conocidos en la técnica; es preferible que tales formulaciones estén libres de tensioactivos. Se puede consultar el nº de patente estadounidense 5.444.078 para obtener más datos generales y específicos sobre la preparación de diversas microemulsiones y diversos concentrados microemulsivos.

También se puede formular un componente microbicida en forma de dispersión. El componente disolvente de la dispersión puede ser un disolvente orgánico o agua, siendo, preferiblemente, agua. Tales dispersiones pueden contener adyuvantes, por ejemplo, codisolventes, espesantes, agentes anticongelantes, dispersantes, cargas, pigmentos, tensioactivos, biodispersantes, sulfosuccinatos, terpenos, furanonas, policationes, estabilizadores, inhibidores de incrustación y aditivos anti-corrosión.

Cuando se formula cada uno de ambos microbicidas primero con un disolvente, el disolvente usado para el primer microbicida puede ser el mismo o diferente que el disolvente usado para formular el otro microbicida comercial, aunque se prefiere el agua para la mayoría de las aplicaciones biocidas industriales. Es preferible que los dos disolventes sean miscibles.

Los expertos en la técnica reconocerán que los componentes microbicidas de la presente invención pueden ser añadidos a un locus consecutiva o simultáneamente, o pueden se combinados antes de ser añadidos a un locus. Es preferible que el primer componente microbicida y el segundo componente microbicida sean añadidos a un locus simultánea o consecutivamente. Cuando los microbicidas son añadidos simultánea o consecutivamente, cada componente individual puede contener adyuvantes, tales como, por ejemplo, disolvente, espesantes, agentes anticongelantes, colorantes, secuestrantes (tales como ácido etilendiaminotetraacético, ácido etilendiaminodisuccínico, ácido iminodisuccínico y sales de los mismos), dispersantes, tensioactivos, biodispersantes, sulfosuccinatos, terpenos, furanonas, policationes, estabilizadores, inhibidores de incrustación y aditivos anti-corrosión.

Las composiciones microbicidas de la presente invención pueden ser usadas para inhibir el crecimiento de microorganismos o formas superiores de vida acuática (tales como protozoos, invertebrados, briozoos, dinoflagelados, crustáceos, moluscos, etc.) introduciéndose una cantidad microbicidamente eficaz de las composiciones sobre, dentro o en un locus sometido a un ataque microbiano. Los locus adecuados incluyen, por ejemplo, agua de procesos industriales; sistemas de deposición de electro-revestimiento; torres de enfriamiento; lavadores de aire; depuradores de gases; lodos minerales, tratamiento de aguas residuales; fuentes ornamentales; filtración por ósmosis inversa; ultrafiltración; agua de lastre; condensadores de evaporación forzada; intercambiadores de calor; fluidos y aditivos de procesamiento de pulpa y papel; almidón; plásticos; emulsiones; dispersiones; pinturas; retículas; cubiertas tales como barnices; productos de construcción tales como masillas, masillas de calafateo y selladores; adhesivos para construcción tales como adhesivos de cerámica, adhesivos de entramado de fondo para alfombras y adhesivos de laminación; adhesivos industriales o domésticos; productos químicos fotográficos; fluidos de impresión; productos de limpieza para el hogar tales como limpiadores de baños y cocinas; productos cosméticos; artículos de perfumería; champúes; jabones; detergentes; limpiadores industriales; abrillantadores de suelos; agua de aclarado de colada; fluidos de tratamiento de metales; lubricantes de cadenas transportadoras; fluidos hidráulicos; piel y productos de piel; tejidos; productos textiles; madera y productos de madera tales como madera contrachapada, tableros de partículas de madera, tableros de virutas, vigas laminadas, tablero de partículas orientadas, tablero duro y tablero de partículas; fluidos de procesamiento de petróleo; combustible; fluidos del campo del aceite tales como agua de inyección, fluidos de fractura, lodos de perforación; conservación de adyuvantes agrícolas; conservación de tensioactivos; dispositivos médicos; conservación de reactivos de diagnóstico; conservación de alimentos, tales como envoltorio plástico o de papel para alimentos; pasteurizadores de procesamientos de alimentos, de bebidas e industriales; inodoros; agua de usos recreativos; piscinas y balnearios.

Preferiblemente, las composiciones microbicidas de la presente invención se usan para inhibir el crecimiento de microorganismos en uno o más locus seleccionados entre lodos minerales; fluidos y aditivos de procesamiento de pulpa y papel; almidón; emulsiones; dispersiones; pinturas; retículas; cubiertas; adhesivos para construcción tales como adhesivos de cerámica y adhesivos de entramado de fondo para alfombras; productos químicos fotográficos; fluidos de impresión; productos de limpieza para el hogar tales como limpiadores de baños y cocinas; productos cosméticos; artículos de perfumería; champúes; jabones; detergentes; limpiadores industriales; abrillantadores de suelos; agua de aclarado de colada; fluidos de tratamiento de metales; productos textiles; conservación de adyuvantes agrícolas; conservación de tensioactivos; conservación de reactivos de diagnóstico; conservación de alimentos, y pasteurizadores de procesamientos de alimentos, de bebidas e industriales.

La cantidad específica de la composición de esta invención necesaria para inhibir o controlar el crecimiento de microorganismos y de formas superiores de vida acuática en un locus depende del locus en concreto por proteger. Comúnmente, la cantidad de la composición de la presente invención para controlar el crecimiento de microorganismos en un locus es suficiente si proporciona de 0,1 a 1.000 ppm del ingrediente de isotiazolina de la composición en el locus. Es preferible que los ingredientes de isotiazolona de la composición estén presenten en el locus en una cantidad de al menos 0,5 ppm, más preferiblemente, de al menos 4 ppm y, lo más preferible, de al menos 10 ppm. Es preferible que los ingredientes de isotiazolona de la composición estén presentes en el locus en una cantidad de no más de
1.000 ppm, más preferiblemente, de no más de 500 ppm, y lo más preferible, de no más de 200 ppm.

En una realización de la invención, la composición está sustancialmente libre de biocidas enzimáticos. Preferiblemente, cuando se combinan BIT y bien metilparabeno o etilparabeno, la composición está sustancialmente libre de biocidas enzimáticos. Los biocidas enzimáticos son enzimas que tienen actividad contra microbios, según lo definido en, p.ej., la solicitud de patente estadounidense con nº de publicación 2002/0028754.

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Ejemplos Materiales y procedimientos

El sinergismo de la combinación de la presente invención fue demostrado probando una amplio intervalo de concentraciones y proporciones de los compuestos.

Una medida del sinergismo es el procedimiento aceptado industrialmente descrito por Kull, F. C.; Eisman, P. C.; Sylwestrowicz, H. D., y Mayer, R. L.,en "Applied Microbiology", 9: 538-541 (1961), usando la proporción determinada por la fórmula:

Q_{a}/Q_{A} + Q_{b}/Q_{B} = Índice de sinergia ("IS")

en la que:

Q_{A} = concentración de compuesto A (primer componente) en ppm que, actuando solo, produjo un punto final (CIM del compuesto A).

Q_{a} = concentración de compuesto A en ppm, de la mezcla, que produjo un punto final.

Q_{B} = concentración de compuesto B (segundo componente) en ppm que, actuando solo, produjo un punto final (CIM del compuesto B).

Q_{b} = concentración de compuesto B en ppm, de la mezcla, que produjo un punto final.

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Cuando la suma de Q_{a}/Q_{A} y Q_{b}/Q_{B} es mayor de uno, indica antagonismo. Cuando la suma es igual a uno, indica actividad, y cuando es menor de uno, demuestra el sinergismo. Cuanto más bajo sea el IS, mayor es la sinergia mostrada por la mezcla en particular. La concentración inhibitoria mínima (CIM) de un microbicida es la concentración más baja probada en una conjunto específico de condiciones que evita el crecimiento de microorganismos añadidos.

Las pruebas de sinergia fueron realizadas usando ensayos de placas de microvaloración estándar con medios diseñados para un crecimiento óptimo del microorganismo de prueba. Se usó caldo de digestión de caseína de soja (caldo de soja tríptica, medio TSB) o medio salino mínimo complementado con glucosa al 0,2% y extracto de levadura al 0,1% (medio M9GY) para analizar las bacterias; se usó caldo de dextrosa de patata (medio PDB) para analizar la levadura y el moho. En este procedimiento, se analizó un amplio intervalo de combinaciones de microbicidas realizando ensayos de CIM de alta resolución en presencia de diversas concentraciones de MI. Las CIM de alta resolución fueron determinadas añadiendo cantidades variables de microbicida a una columna de una placa de microvaloración y haciendo posteriores diluciones por diez usando un sistema automático de manejo de líquidos para obtener una serie de puntos finales que variaban de 2 ppm a 10.000 ppm de ingrediente activo.

Para combinaciones de MI, la sinergia de las combinaciones de la presente invención fue determinada frente a dos bacterias, Escherichia coli (E. coli - ATCC#8739) o Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa - ATCC#15442), una levadura, Candida albicans (C. albicans - ATCC 10231) y un moho, Aspergillus niger (A. niger - ATTCC 16404). Las bacterias fueron usadas a una concentración de aproximadamente 5 x 10^{6} bacterias por ml, y la levadura y el moho, a 5 x 10^{5} hongos por ml. Estos microorganismos son representativos de los contaminantes naturales de muchas aplicaciones domésticas e industriales. Las placas fueron evaluadas visualmente en cuanto al crecimiento microbiano (turbidez) para determinar la CIM tras diversos tiempos de incubación a 25ºC (levadura y moho) o a 30ºC
(bacterias).

Para combinaciones de BIT, la sinergia de las combinaciones de la presente invención fue determinada frente a una bacteria, Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa - ATCC#15442), una levadura, Candida albicans (C.
albicans - ATCC 10231) y un moho, Aspergillus niger (A. niger - ATTCC 16404). Las bacterias fueron usadas a una concentración de aproximadamente 5 x 10^{6} bacterias por ml, y la levadura y el moho, a 5 x 10^{5} hongos por ml. Estos microorganismos son representativos de los contaminantes naturales de muchas aplicaciones domésticas e industriales. Las placas fueron evaluadas visualmente en cuanto al crecimiento microbiano (turbidez) para determinar la CIM tras diversos tiempos de incubación a 25ºC (levadura y moho) o a 30ºC (bacterias).

Los resultados de las pruebas para la demostración de la sinergia de las combinaciones de MI de la presente invención se muestran a continuación en las tablas 1 a 7. En cada prueba, el primer componente (A) fue MI y el segundo componente (B) fue el otro microbicida comercial. Cada tabla muestra las combinaciones específicas de MI y el segundo componente; los resultados frente a los microorganismos probados con los tiempos de incubación; la actividad del punto final en ppm medida por la CIM sólo para la MI (Q_{A}), sólo para el segundo componente (Q_{B}), para la MI de la mezcla (Q_{a}) y para el segundo componente de la mezcla (Q_{b}); el valor del IS calculado; y el intervalo de las proporciones sinérgicas para cada combinación analizada (MI/segundo componente o A/B).

Los resultados de las pruebas para la demostración de la sinergia de las combinaciones de BIT de la presente invención se muestran a continuación en las tablas 8 a 28. En cada prueba, el primer componente (A) fue BIT y el segundo componente (B) fue el otro microbicida comercial. Cada tabla muestra las combinaciones específicas de BIT y el segundo componente; los resultados frente a los microorganismos analizados con los tiempos de incubación; la actividad del punto final en ppm medida por la CIM sólo para la BIT (Q_{A}), sólo para el segundo componente (Q_{B}), para la BIT de la mezcla (Q_{a}) y para el segundo componente de la mezcla (Q_{b}); el valor del IS calculado; y el intervalo de las proporciones sinérgicas para cada combinación analizada (BIT/segundo componente o A/B).

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TABLA 1

Primer componente (A) = 2-metil-3-isotiazolona

Segundo componente (B) = Caprilil glicol

1

2

Las proporciones sinérgicas de MI/caprilil glicol varían de 1/0,5 a 1/267. Las combinaciones de MI/caprilil glicol presentan una mayor control del moho y de la levadura.

Claims (3)

1. Una composición microbicida que comprende:

(a)

2-metil-4-isotiazolin-3-ona; y

(b)

caprilil glicol.

2. La composición de la reivindicación 1 que comprende una proporción en peso de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona a caprilil glicol de 1:0,5 a 1:267.

3. La composición de la reivindicación 2 que comprende una proporción en peso de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona a caprilil glicol de 1:0,5 a 1:20.