MX2015006404A - Combinacion sinergica de un compuesto de lenacil y uno de dcoit u oit para proteccion de pelicula seca. - Google Patents
Combinacion sinergica de un compuesto de lenacil y uno de dcoit u oit para proteccion de pelicula seca.Info
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Abstract
Se proporciona una composición antimicrobiana sinérgica que contiene lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-on a o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona. También se proporciona un método para inhibir el crecimiento o controlar el crecimiento de microorganismos en un material para construcción al agregar tal composición antimicrobiana sinérgica. También se proporciona una composición de revestimiento que contiene tal composición antimicrobiana sinérgica, y una película seca producida a partir de tal composición de revestimiento.
Description
COMBINACION SINERGICA DE UN COMPUESTO DE LENACIL Y UNO DE
DCOIT U OIT PARA PROTECCIÓN DE PELÍCULA SECA
Esta invención se refiere a combinaciones de compuestos antimicrobianos y a sus usos en aplicaciones de protección de película seca, teniendo las combinaciones inesperadamente una mayor actividad que la que se esperaría por el uso de ambos de los compuestos antimicrobianos individuales.
El uso de las combinaciones de al menos dos compuestos antimicrobianos puede ampliar mercados potenciales, reducir las concentraciones y los costos de uso, y reducir los residuos. En algunos casos, los compuestos antimicrobianos comerciales no pueden proporcionar un control efectivo de los microorganismos, aún a altas concentraciones de uso, debido a una débil actividad contra ciertos tipos de microorganismos, e.g., los resistentes a algunos compuestos antimicrobianos. Las combinaciones de diferentes compuestos antimicrobianos se utilizan algunas veces para proporcionar un control total de los microorganismos en un ambiente de uso final particular. Por ejemplo, la WO 1998/121962 describe combinaciones de 3-yodo-2-propinil-butilcarbamato y piritiona, pero esta referencia no sugiere ninguna de las combinaciones reivindicadas en la presente. Además, existe la necesidad de combinaciones adicionales de compuestos
antimicrobianos con un impacto relativamente bajo sobre la salud y/o el medio ambiente. El problema al que se dirige esta invención es proporcionar tales combinaciones adicionales de compuestos antimicrobianos.
Los compuestos antimicrobianos algunas veces se incluyen en composiciones de revestimiento líquidas que se aplican a un sustrato y que se convierten en películas secas. Es deseable que tales películas secas controlen los hongos y algas de las superficies y que tales películas secas también presenten tan pocos efectos adversos como sea posible sobre la salud y el medio ambiente.
En la presente invención se proporciona una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona.
La invención proporciona además un método para inhibir el crecimiento o controlar el crecimiento de microorganismos en un material para construcción, comprendiendo el método la etapa de agregar una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona; en donde la proporción en peso de la 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona a lenacil es desde 1:5 hasta 5:1.
La presente invención comprende además una
composición de revestimiento que comprende una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona. La composición de revestimiento de la presente invención también puede comprender una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona; en donde la proporción en peso de la 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona a lenacil es desde 1:5 hasta 5:1.
Por último, la presente invención proporciona una película seca producida mediante un proceso que comprende aplicar a un sustrato una capa de la composición de revestimiento que comprende una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona; en donde la proporción en peso de la 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona a lenacil es desde 1:5 hasta 5:1, y secar la composición de revestimiento o dejar secar la composición de revestimiento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Lo siguiente es una descripción detallada de la invención.
Como se utiliza en la presente, los siguientes términos tienen las definiciones designadas, a menos que el
contexto lo indique claramente de otro modo.
Definiciones
El término "compuesto antimicrobiano" se refiere a un compuesto capaz de inhibir el crecimiento o controlar el crecimiento de microorganismos; los compuestos antimicrobianos incluyen bactericidas, bacteriostáticos, fungicidas, fungistáticos, alguicidas y algistáticos, dependiendo del nivel de dosis aplicada, de las condiciones del sistema, y del nivel de control microbiano deseado. Tal término de "compuesto antimicrobiano" como se utiliza en la presente es sinónimo del término "biocida".
El término "microorganismo" incluye por ejemplo, hongos (tales como levaduras y mohos), bacterias y algas.
Las siguientes abreviaturas se utilizan a través de toda la especificación: ppm = partes por millón por peso (peso/peso), mi = mililitro, ATCC = Colección Americana de Cultivos Tipo (American Type Culture Collection), SAG = Colección de Cultivos de Algas en la Universidad de Goettingen (Culture Collection of Algae at Goettingen University), CCAP = Colección de Cultivos de Algas y Protozoarios (Culture Collection of Algae and Protozoa), y MIC = concentración inhibitoria mínima (mínimum inhibitory concentration).
A menos que se especifique de otro modo, las temperaturas son en grados centígrados (°C) y las referencias
a porcentajes son por peso (% en peso). Los porcentajes de los compuestos antimicrobianos en la composición de esta invención se basan en el peso total de los ingredientes activos en la composición, i.e., los compuestos antimicrobianos en sí mismos, con exclusión de cualquier cantidad de solventes, portadores, dispersantes, estabilizadores, u otros materiales que puedan estar presentes.
Como se utiliza en la presente "DCOIT" es 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona (número de registro CAS 64359-81-5), "OIT" es 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona (número de registro CAS 26530-20-1), e "IT" es 4-isotiazolin-3-ona.
Cuando una proporción en la presente es "X:l o mayor", se entiende que la proporción es Y:l, en donde Y es X o mayor, y cuando la proporción en la presente es "X:l o menor" se entiende que la proporción es Z:l, en donde Z es X o menor. La misma lógica se sigue para las proporciones que son "1:X o mayor" y "1:X o menor".
El lenacil pertenece a la clase de herbicidas de uracilo, 3-ciclohexil-l,5,6,7-tetrahidrociclopentapirimidina-2,4(3fíj-diona (Ci3Hi8N202) (Número de registro CAS 2164-08-1). El lenacil es un herbicida conocido aprobado en muchas jurisdicciones como un herbicida que actúa en el suelo para el control de gramíneas y malezas de hoja ancha en la remolacha y otros cultivos.
El lenacil tiene una solubilidad en agua relativamente baja. Esta solubilidad en agua relativamente baja, se prefiere para un material antimicrobiano que pueda incluirse en una composición de revestimiento u otro material para construcción, debido a que los revestimientos secos y los materiales para construcción se exponen al agua, lo cual puede tender a eliminar un compuesto altamente soluble del revestimiento seco o del material para construcción.
La presente invención incluye una composición que contiene ambos lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona. Se ha descubierto de manera sorprendente que tal composición es sinérgicamente efectiva como un biocida. Se ha descubierto especialmente de manera sorprendente, que las composiciones que contienen tanto lenacil como uno de DCOIT u OIT son sinérgicamente efectivos como biocidas.
Cuando se encuentra presente DCOIT, de manera preferente la proporción en peso de DCOIT al compuesto de lenacil es preferentemente de 1:5 hasta 5:1. Cuando se encuentra presente OIT, de manera preferente la proporción en peso de DCOIT al compuesto de lenacil es de 1:5 hasta 5:1.
Si una formulación contiene tanto DCOIT como OIT, es útil considerar la suma de los pesos de todos los compuestos IT listados (i.e., la suma del peso de DCOIT más el peso de OIT). La proporción preferida de la suma de los
pesos de todos los compuestos IT listados al peso del compuesto de lenacil es de 1:10 hasta 10:1.
La mezcla de lenacil y uno de DCOIT u OIT puede incluirse en una composición de revestimiento. El lenacil y uno de DCOIT u OIT pueden agregarse a la composición de revestimiento por separado o como una mezcla o cualquier combinación de los mismos. Las composiciones de revestimiento preferidas son líquidas. Las composiciones de revestimiento pueden ser acuosas o no acuosas. Las composiciones de revestimiento acuosas generalmente contienen 30% o más de agua por peso de la mezcla, en base al peso de la composición de revestimiento.
Entre las modalidades en las cuales el lenacil y uno de DCOIT u OIT se incluyen en la pintura u otra composición de revestimiento, las composiciones de revestimiento preferidas son composiciones líquidas, especialmente composiciones que contienen dispersiones de polímeros en medios acuosos.
Además de las pinturas y otras composiciones de revestimiento tales como antiincrustante marino, las combinaciones de compuestos antimicrobianos de la presente invención son particularmente útiles para la conservación de materiales para construcción, e.g., adhesivos, impermeabilizantes, compuesto para juntas, sellador, madera laminada para muros, etc., polímeros, plásticos, hules
sintéticos y naturales, productos de papel, hojas de fibra de vidrio, aislamiento, sistemas de acabado aislante para exteriores, fieltros para techos y pisos, enlucidos para construcción, ladrillos, mortero, panel de yeso, productos de madera, y compuestos de madera-plástico. Cuando una combinación de compuestos antimicrobianos de la presente invención se encuentra presente en un material para construcción, se prefiere que una parte o toda la combinación de compuestos antimicrobianos se encuentre presente en la superficie del material para construcción o lo suficientemente cerca a la superficie del material para construcción para inhibir el crecimiento microbiano sobre esa superficie.
En algunas modalidades, se utilizan pinturas de látex u otras composiciones de revestimiento líquidas que contienen las combinaciones de compuestos antimicrobianos descritas en la presente.
Las composiciones de revestimiento se diseñan de manera que una capa de la composición de revestimiento pueda aplicarse fácilmente a un sustrato y después secarse o dejarse secar para formar una película seca. Las composiciones de revestimiento contienen un aglutinante. Los aglutinantes contienen uno o más de lo siguiente: uno o más polímeros, uno o más oligómeros, y/o uno o más monómeros. Los oligómeros y monómeros en los aglutinantes se diseñan
para polimerizarse y/o reticularse durante o después de la formación de la película seca. Los polímeros en un aglutinante pueden o no pueden diseñarse para su reticulación durante o después de la formación de la película seca.
Las composiciones de revestimiento opcionalmente contienen uno o más pigmentos. Un pigmento es un mineral o una sustancia orgánica en la forma de pequeñas partículas sólidas. Los pigmentos proporcionan una completa o parcial opacidad a la película seca.
Las combinaciones de compuestos antimicrobianos son útiles para la conservación del revestimiento de película seca resultante después de la aplicación de la pintura u otra composición de revestimiento líquida. Preferentemente, la composición antimicrobiana es una pintura de látex acuosa que comprende una o más de las combinaciones de compuestos antimicrobianos descritas en la presente, o el revestimiento de película seca resultante de la aplicación de la pintura a una superficie. Una pintura de látex acuosa es una composición acuosa de revestimiento líquido en la cual el aglutinante es un polímero en la forma de un látex (i.e., en la forma de partículas poliméricas dispersas a través del agua). Se prefieren más las pinturas de látex acuosas en las cuales el aglutinante contiene uno o más polímeros acrílicos.
Típicamente, la cantidad de las combinaciones de compuestos antimicrobianos de la presente invención para
controlar el crecimiento de microorganismos es desde 100 ppm hasta 10,000 ppm del ingrediente activo. Por ejemplo, en la presente invención, el lenacil más OIT y/o DCOIT se encuentra presente en una cantidad desde 100 ppm hasta 10,000 ppm. Las combinaciones antimicrobianas de la composición se encuentran presentes en una cantidad de al menos 100 ppm y no más de 8,000 ppm, preferentemente no más de 6,000 ppm, preferentemente no más de 5,000 ppm, preferentemente no más de 4,000 ppm, preferentemente no más de 3,000 ppm, preferentemente no más de 2,500 ppm y preferentemente no más de 2,000 ppm. Las concentraciones antes mencionadas se encuentran en una composición de revestimiento líquida, tal como una pintura, que contiene las combinaciones de compuestos antimicrobianos; los niveles de la combinación de compuestos antimicrobianos en el revestimiento de película seca serán mayores.
La presente invención incluye también un método para evitar el crecimiento microbiano en materiales para construcción, especialmente en revestimientos de película seca, al incorporar en los materiales, cualquiera de las combinaciones de compuestos antimicrobianos reivindicadas.
Típicamente, las composiciones antimicrobianas se utilizan para inhibir el crecimiento de algas y/u hongos.
La composición de la presente invención contiene lenacil y uno de DCOIT u OIT. Se contempla que algunas
modalidades puedan contener uno o más compuestos antimicrobianos adicionales.
Lo siguiente son ejemplos de la presente invención.
EJEMPLOS
Se llevó a cabo la preparación de muestras para la prueba antimicrobiana como sigue:
Las mezclas conteniendo 33% del ingrediente activo antimicrobiano (Lenacil) se agregaron después a una pintura blanca para exteriores a base de acrílico/silicona libre de biocidas para dar una concentración total del ingrediente activo de 10000 y 1000 ppm respectivamente. Se agregaron después KATH0N™893T (100% de OIT) y ROCIMA™200 (20% de DCOIT) a una pintura blanca para exteriores a base de acrílico/silicona libre de biocidas para dar una concentración total del ingrediente activo de 10000 y 1000 ppm respectivamente. Estas pinturas se diluyeron entonces con una pintura a base de acrílico/silicona libre de antimicrobiano y se mezclan para preparar las concentraciones objetivo de los compuestos antimicrobianos para la prueba. Las concentraciones totales de biocidas probadas fueron 125, 250, 500, 1000, 2000 y 5000 ppm. Después de la adición o dilución de los biocidas, las pinturas se mezclaron 90 segundos con el agitador de caballos de fuerza (AXEL
75M3372/Agitateur SO-10MI) hasta que se logró la uniformidad. Las pinturas conteniendo diferentes compuestos
antimicrobianos a los mismos niveles se mezclaron juntas a fin de obtener la proporción deseada de los compuestos antimicrobianos. Después de un día, las pinturas se aplicaron al papel filtro Schleicher & Schuell a un grosor de película húmeda de 280 mm y se secaron durante 3 días a temperatura ambiente evitando la exposición directa a la luz solar. Se cortaron discos cuadrados (1.6 cm, X 1.6 cm) de cada panel y se utilizaron como el sustrato para las pruebas de eficacia contra algas. Este tamaño de muestra permitió un borde de agar cuando el disco de muestra se colocó en el pozo de la placa de prueba.
Prueba de Eficacia contra Algas;
Se probó la eficacia contra algas de acuerdo con ASTM 5589 modificado el cual es un método de prueba acelerada estándar para determinar la resistencia de diversos revestimientos (incluyendo pinturas) al deterioro por algas. Para adaptar la detección de alto rendimiento, este método se redujo de cajas de Petri a placas de 6 pozos. Se utilizó una Solución de Nutrientes de Agua Dulce Basal Muy Modificada como el medio de crecimiento. Se colocó una sola muestra de papel filtro revestido, con un par de pinzas estériles en el centro del tapón de agar (en la parte superior) con la superficie pintada orientada hacia arriba. Se prepararon inóculos de algas al mezclar concentraciones iguales (1 x 10s de cfu/ml) y volúmenes iguales de cultivos de algas con
crecimiento exponencial.
Inóculos de algas:
Cada pozo que contiene una muestra probada se inoculó con 1750 ml de suspensiones de algas (1 x 106 cfu/ml) asegurándose que la superficie completa (la película de pintura así como el agar que lo rodea) se cubriera de manera uniforme. Las placas se incubaron a temperatura ambiente (21°C-25°C) con exposición cíclica a fases de luz y oscuridad, durante un periodo de tres semanas.
Al final del periodo de incubación de tres semanas, las muestras se clasificaron por porcentaje de inhibición con respecto al crecimiento visible de algas en comparación con la muestra testigo (0% de inhibición).
El cálculo del índice de Sinergia se llevó a cabo como sigue.
El SI se calculó en base al método de F.C. Kull et al (Microbiología Aplicada Vol.9 (1961)). En este estudio se calculó el SI en base a la siguiente fórmula con la concentración inhibidora mínima seleccionada en base al porcentaje inhibitorio exhibido por el antimicrobiano individual contra cada uno de los microrganismos probados.
SI = Qa/QA+Qb/QB
Qa = la concentración del Antimicrobiano A en la mezcla
QA = la concentración del antimicrobiano A como el único biocida
Qb = la concentración del Antimicrobiano B en la mezcla
QB = la concentración del antimicrobiano B como el único antimicrobiano
El valor SI de <1 en la fórmula indica que existe un sinergismo de los biocidas mezclados.
Nota: Si alguno de los activos con una concentración máxima probada no exhibió alguna inhibición, esta concentración máxima se utiliza para calcular el SI estimado y se incluye el signo de menor que (<) para tomar en cuenta que se necesita una mayor concentración del activo (Lenacil) para lograr la inhibición objetivo. La inhibición objetivo mínima se fijó en 75%, significando que una muestra con al menos 75% de inhibición del crecimiento de algas se consideró como aprobada.
Las composiciones abajo listadas que contienen tanto lenacil como uno de OIT o DCOIT son ejemplos de la presente invención.
Los resultados de prueba para OIT con Lenacil a las 3 semanas fueron como sigue:
Nivel de aprobación ³ 75% de inhibición
OIT + Lenacil a una proporción de 1:5 hasta 5:1 exhibió una sinergia.
Los resultados de la Prueba para DCOIT con Lenacil 3 semanas fueron como sigue:
Nivel de aprobación ³ 75% de inhibición
DCOIT + Lenacil a una proporción 1:5 hasta 5:1 exhibió una sinergia.
Claims (7)
1. Una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y una de 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona.
2. La composición antimicrobiana sinérgica de la reivindicación 1, en donde la composición antimicrobiana sinérgica comprende 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona, y en donde la proporción en peso de 4 ,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona o 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona a lenacil es desde 1:5 hasta 5:1.
3. Una composición antimicrobiana sinérgica que comprende lenacil y 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona y 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona en donde la proporción en peso de 4 ,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona y 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona a lenacil es desde 1:10 hasta 10:1.
4. Un método para inhibir el crecimiento o controlar el crecimiento de microorganismos en un material para construcción, comprendiendo el método la etapa de agregar la composición antimicrobiana sinérgica de la reivindicación 2 al material para construcción.
5. Una composición de revestimiento que comprende la composición antimicrobiana sinérgica de la reivindicación 1.
6. Una composición de revestimiento que comprende la composición antimicrobiana sinérgica de la reivindicación 2.
7. Una película seca producida mediante un proceso que comprende aplicar una capa de la composición de revestimiento de la reivindicación 6 a un sustrato y secar la composición de revestimiento o dejar secar la composición de revestimiento.
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