синергетическая противомикробная композиция, содержащая opto-фенилфенол и высвобождающие формальдегид биоциды
| Классы МПК: | A01N31/08 кислород или серу, непосредственно связанные с ароматической циклической системой |
| Автор(ы): | Бэй ИНЬ (US) |
| Патентообладатель(и): | ДАУ ГЛОУБЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЛЛК (US) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2010-09-15 публикация патента:
20.08.2014 |
Изобретение относится к комбинации биоцидов для снижения, или ингибирования, или предупреждения роста микроорганизмов в водных жидкостях, добавляемых в нефтяные или газовые скважины. Синергетическая противомикробная композиция содержит по меньшей мере два компонента. Первый компонент представляет собой орто-фенилфенол (ОРР), или его соль щелочного металла, или аммониевую соль и второй компонент 4,4-диметилоксазолидин (DMOZ), взятые в соотношении от 4:1 до 1:15. Изобретение также обеспечивает способ снижения или ингибирования или предупреждения роста микроорганизмов в водных жидкостях, добавляемых в нефтяные или газовые скважины, путем внесения указанной синергетической противомикробной композиции. предлагаемое изобретение позволяет обеспечивать повышенную эффективность контроля микроорганизмов в области нефте- и газодобывающей промышленности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 пр.
Формула изобретения
1. Синергетическая противомикробная композиция, содержащая (а) орто-фенилфенол, или его соль щелочного металла, или аммониевую соль и (б) 4,4-диметилоксазолидин, в которой массовое соотношение орто-фенилфенола, или его соли щелочного металла, или аммониевой соли и 4,4-диметилоксазолидина составляет от 4:1 до 1:15.
2. Композиция по п.1, в которой массовое соотношение составляет от 3:1 до 1:10.
3. Способ снижения, или ингибирования, или предупреждения роста микроорганизмов в водных жидкостях, которые добавляют в нефтяные или газовые скважины или которые добывают из них, внесением композиции по п.1 или 2 в указанную водную жидкость.
4. Способ по п.3, в котором указанную композицию добавляют в эффективном количестве для обеспечения содержания действующего вещества в указанной водной жидкости от 10 до 5000 част./млн.
Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к комбинациям биоцидов, а именно к комбинациям, обладающим активностью, которая превышает сумму активностей входящих в них противомикробных соединений при их индивидуальном применении.
Применение комбинаций, включающих по меньшей мере два противомикробных соединения, может дать возможность расширять потенциальные рынки, уменьшать используемые концентрации и стоимость, а также снижать уровень отходов. В некоторых случаях поступающие в продажу противомикробные соединения не позволяют эффективно бороться с микроорганизмами (обеспечивать эффективный контроль микроорганизмов) даже при их применении в высоких концентрациях, что обусловлено либо слабой активностью в отношении определенных типов микроорганизмов, либо относительно медленным противомикробным действием, либо нестабильностью в определенных условиях, например при высокой температуре и высоком значении рН. Иногда применяют комбинации различных противомикробных соединений для обеспечения общего контроля микроорганизмов или для достижения такого же уровня контроля микроорганизмов при меньших нормах внесения в конкретных условиях конечного применения. Например, в US 7262222 описаны комбинации орто-фенилфенола и гуанидинового биоцида или биоцида на основе четвертичного аммония, однако в этом процитированном документе не предложена ни одна из комбинаций, заявленных в настоящем изобретении. Кроме того, существует необходимость в разработке дополнительных комбинаций противомикробных соединений, обладающих повышенной активностью, для обеспечения эффективного контроля микроорганизмов. В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такие комбинации противомикробных соединений.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к синергетической противомикробной композиции, содержащей: (а) opтo-фенилфенол или его соль щелочного металла или аммониевую соль; и (б) 4,4-диметилоксазолидин (DMOZ); в которой массовое соотношение орто-фенилфенола, или его соли щелочного металла, или аммониевой соли и 4,4-диметилоксазолидина составляет от 4:1 до 1:15.
Настоящее изобретение относится также к синергетической противомикробной композиции, содержащей: (а) орто-фенилфенол, или его соль щелочного металла, или аммониевую соль; и (б) трис(гидроксиметил)нитрометан (Tris Nitro); в которой массовое соотношение орто-фенилфенола, или его соли щелочного металла, или аммониевой соли и три(гидроксиметил)нитрометана составляет от 15:1 до 1:15.
Настоящее изобретение относится также к синергетической противомикробной композиции, содержащей: (а) орто-фенилфенол или его соль щелочного металла или аммониевую соль; и (б) гексагидро-1,3,5-трис(2-гидроксиэтил)-s-триазин (ННТ); в которой массовое соотношение орто-фенилфенола или его соли щелочного металла или аммониевой соли и гексагидро-1,3,5-трис(2-гидроксиэтил)-8-триазина составляет от 15:1 до 1:15.
Подробное описание изобретения
В контексте настоящего описания перечисленные ниже понятия имеют указанные ниже значения, если из контекста ясно не следует иное. Понятие «противомикробное соединение» относится к соединению, обладающему способностью ингибировать рост или размножение микроорганизмов и/или уничтожать микроорганизмы; в качестве противомикробных соединений можно применять бактерициды, бактеристатики, фунгициды, фунгистатики, альгициды и альгистатики в зависимости от применяемого уровня доз, системных условий и требуемого уровня контроля микроорганизмов. Понятие «микроорганизм» включает, например, грибы (такие как дрожжевые и плесневые грибы), бактерии и водоросли. В настоящем описании используются следующие сокращения: част./млн обозначает массовые части на миллион (мас./мас.), мл обозначает миллилитр. Если не указано иное, то температуры даны в градусах Цельсия (°С), а проценты представляют собой массовые проценты (мас.%). Процентные содержания противомикробных соединений в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, даны в пересчете на общую массу действующих веществ в композиции, т.е. самих противомикробных соединений, без учета каких-либо количеств растворителей, носителей, диспергирующих средств, стабилизаторов или иных материалов, которые могут присутствовать в композиции. Орто-фенилфенол или его соли щелочного металла или аммониевые соли включают соли лития, натрия, калия, рубидия, цезия и аммония. Если присутствует более одной формы орто-фенилфенола, то соотношение биоцидов рассчитывают исходя из общего содержания указанных соединений. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют орто-фенилфенолят натрия (NaOPP).
В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение орто-фенилфенола или его соли щелочного металла или аммониевой соли и 4,4-диметилоксазолидина (DMOZ) составляет от 3:1 до 1:12, в других вариантах от 3:1 до 1:10, в других вариантах от 3:1 до 1:9, в других вариантах от 2:1 до 1:15, в других вариантах от 2:1 до 1:10, в других вариантах от 1:1 до 1:12, в других вариантах от 1:1 до 1:10, в других вариантах от 1:1 до 1:9.
В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение орто-фенилфенола или его соли щелочного металла или аммониевой соли и трис(гидроксиметил)нитрометана (Tris Nitro) составляет от 15:1 до 1:12, в других вариантах от 15:1 до 1:10, в других вариантах от 12:1 до 1:12, в других вариантах от 12:1 до 1:10, в других вариантах от 10:1 до 1:10, в других вариантах от 10:1 до 1:9, в других вариантах от 9:1 до 1:9.
В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение орто-фенилфенола или его соли щелочного металла или аммониевой соли и гексагидро-1,3,5-трис(2-гидроксиэтил)-8-триазина составляет от 12:1 до 1:15, в других вариантах от 10:1 до 1:15, в других вариантах от 10:1 до 1:12, в других вариантах от 10:1 до 1:10, в других вариантах от 9:1 до 1:10, в других вариантах от 9:1 до 1:9.
В некоторых вариантах осуществления изобретения противомикробную комбинацию, предлагаемую в настоящем изобретении, можно применять для введения в нефтяные и газовые месторождения, в добываемые жидкости, жидкости для гидравлического разрыва пластов и другие функциональные жидкости, в нефтяные и газовые скважины, системы эксплуатации, разделения, хранения и транспортировки нефти и газа, нефте- и газопроводы, резервуары для нефти и газа, а также в топливо. Комбинация особенно пригодна для обработки водных жидкостей, которые добавляют в нефтяные или газовые скважины или которые добывают из них. Композицию можно применять также для контроля микроорганизмов в других промышленных водах и в водах, содержащих примеси/загрязненных примесями, таких как охлаждающая вода, вода для воздухоструйных моющих установок, теплообменников, бойлерная вода, вода для целлюлозно-бумажных заводов, вода, применяемая в других промышленных процессах, балластная вода, сточные воды, жидкости для металлообрабатывающих предприятий, в латексе, краске, покрытиях, адгезивах, чернилах, соединениях, применяемых для склейки, пигментах, суспензиях на водной основе, средствах личной гигиены и продуктах бытовой химии, таких как детергенты, в системах фильтрации (включая системы обратного осмоса и ультрафильтрации), в жидкостях для обработки унитазов, текстильных изделий, кожи и в системах кожевенного производства или системах, используемых при этом.
Как правило, содержание действующего вещества в комбинациях биоцидов, предлагаемых в настоящем изобретении, которое необходимо для контроля роста микроорганизмов, составляет от 10 до 5000 част./млн. В некоторых вариантах осуществления изобретения действующие вещества присутствуют в композиции в количестве, составляющем по меньшей мере 20 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем по меньшей мере 50 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем по меньшей мере 100 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем по меньшей мере 150 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем по меньшей мере 200 част./млн. В некоторых вариантах осуществления изобретения действующие вещества присутствуют в композиции в количестве, составляющем не более чем 2000 част./млн, в количестве, составляющем не более чем 1000 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 500 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 400 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 300 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 250 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 200 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 100 част./млн, в других вариантах в количестве, составляющем не более чем 50 част./млн. Указанные выше концентрации представляют собой концентрации в жидкой композиции, содержащей комбинации биоцидов. Как правило, концентрации биоцидов в среде с высоким содержанием сульфидов и имеющей высокую температуру должны быть выше, чем в других средах.
Под объем настоящего изобретения подпадает также способ снижения, или ингибирования, или предупреждения роста микроорганизмов в условиях, характерных для описанных выше областей применения, прежде всего в областях, связанных с добычей нефти или природного газа, заключающийся в том, что заявленную комбинацию биоцидов вносят в соответствующие среды.
Примеры
Пример 1. Синергетическое действие NaOPP и DMOZ или Tris Nitro или ННТ в отношении сульфатредуцирующих бактерий (SRB)
Деаэрированный стерильный раствор солей (3,1183 г NaCl, 1,3082 мг NaHCO3, 47,70 мг KCl, 72,00 мг CaCl2, 54,49 мг MgSO4, 172,28 мг Na2SO4, 43,92 мг Na2CO 3 в 1 л воды), находящийся в анаэробной камере (анаэробная камера BACTRON), заражали выделенным из нефтяного месторождения анаэробным консорциумом, в основном состоящим из SRB, в конечной концентрации бактерий, составляющей от 10 до 10 КОЕ/мл. Затем аликвоты этой зараженной воды обрабатывали NaOPP и DMOZ или комбинацией NaOPP/DMOZ, NaOPP и Tris Nitro или комбинацией NaOPP/Tris Nitro, NaOPP и ННТ или комбинацией NaOPP/HHT с различными уровнями концентраций действующих веществ. После инкубации смесей в течение 24 ч при 40°С оценивали биоцидную эффективность путем определения минимальной концентрации тестируемых биоцидов, требуемой для полного уничтожения бактерий в рассматриваемых аликвотах (МВС). В таблицах 1-3 обобщены данные об эффективности каждого биоцида и их смесей и приведены величины коэффициента синергизма для каждой комбинации.
| Таблица 1 | |||
| Биоцидная эффективность NaOPP, DMOZ и комбинации NaOPP/DMOZ в отношении анаэробных бактерий и коэффициент синергизма | |||
| Соотношение NaOPP и DMOZ (массовое соотношение действующих веществ) | Величина МВС (концентрация действующих веществ, част./млн) | Коэффициент синергизма* | |
| NaOPP | DMOZ | ||
| 1:0 | 333,3 | 0,0 | |
| 9:1 | 181,8 | 20,2 | 0,82 |
| 3:1 | 133,3 | 44,4 | 1,00 |
| 1:1 | 49,4 | 49,4 | 0,81 |
| 1:3 | 14,1 | 42,3 | 0,61 |
| 1:9 | 5,2 | 46,8 | 0,65 |
| 0:1 | 0,0 | 74,1 | |
| * Коэффициент синергизма равен Са/СА + Сб/СБ. Са: Концентрация биоцида А, требуемая для достижения полного уничтожения бактерий, при его применении в составе комбинации. СА: Концентрация биоцида А, требуемая для достижения полного уничтожения бактерий, при его применении индивидуально. Сб; Концентрация биоцида Б, требуемая для достижения полного уничтожения бактерий, при его применении в составе комбинации. СБ: Концентрация биоцида Б, требуемая для достижения полного уничтожения бактерий, при его применении индивидуально. | |||
| Таблица 2 | |||
| Биоцидная эффективность NaOPP, Tris Nitro и комбинации NaOPP/Tris Nitro в отношении анаэробных бактерий и коэффициент синергизма | |||
| Соотношение NaOPP и Tris Nitro (массовое соотношение действующих веществ) | Величина МВС (концентрация действующих веществ, част./млн) | Коэффициент синергизма | |
| NaOPP | Tris Nitro | ||
| 1:0 | 500 | 0.0 | |
| 9:1 | 108,1 | 12,0 | 0,49 |
| 3:1 | 70,2 | 23,4 | 0,67 |
| 1:1 | 22,8 | 22,8 | 0,56 |
| 1:3 | 9,0 | 26,9 | 0,62 |
| 1:9 | 3,2 | 28,7 | 0,65 |
| 0:1 | 0,0 | 44,4 | |
| Таблица 3 | |||
| Биоцидная эффективность NaOPP, ННТ и комбинации NaOPP/HHT в отношении анаэробных бактерий и коэффициент синергизма | |||
| Соотношение NaOPP и ННТ (массовое соотношение действующих веществ) | Величина МВС (концентрация действующих веществ, част./млн) | Коэффициент синергизма | |
| NaOPP | ННТ | ||
| 1:0 | 500 | 0,0 | |
| 9:1 | 272,7 | 30,3 | 0,82 |
| 3:1 | 133,3 | 44,4 | 0,67 |
| 1:1 | 49,4 | 49,4 | 0,54 |
| 1:3 | 21,2 | 63,5 | 0,61 |
| 1:9 | 7,8 | 70,2 | 0,65 |
| 0:1 | 0,0 | 111,1 | |
Пример 2. Синергетическое действие NaOPP и DMOZ или Tris Nitro в отношении аэробных бактерий
Стерильный раствор NaCl (0,85%) заражали Pseudomonas aeruginosa, ATCC 10145 и Staphylococcus aureus, ATCC 6538, используя конечную концентрацию бактерий примерно 10 КОЕ/мл. Затем аликвоты указанной зараженной воды обрабатывали NaOPP и Tris Nitro или комбинацией NaOPP/Tris Nitro, NaOPP и DMOZ или комбинацией NaOPP/DMOZ с различными уровнями концентраций действующих веществ. После инкубации смесей в течение 24 ч при 37°С оценивали биоцидную эффективность путем определения минимальной концентрации тестируемых биоцидов, требуемой для полного уничтожения бактерий в рассматриваемых аликвотах. В таблицах 4 и 5 обобщены данные об эффективности каждого биоцида и их смесей и приведены величины коэффициента синергизма для каждой комбинации.
| Таблица 4 | ||||
| Биоцидная эффективность NaOPP, DMOZ и комбинации NaOPP/DMOZ в отношении аэробных бактерий и коэффициент синергизма | ||||
| Соотношение NaOPP и DMOZ (массовое соотношение действующих веществ) | Средняя величина МВС (концентрация действующих веществ, част./млн) | Средняя величина коэффициента синергизма | Величина р в z-тесте* | |
| NaOPP | DMOZ | |||
| 1:0 | 292,9 | 0,0 | ||
| 8,12:1 | 209,6 | 25,7 | 1,03 | 0,53 |
| 2,86:1 | 111,9 | 38,8 | 0,85 | 0,00 |
| 1:1 | 50,9 | 50,9 | 0,78 | 0,00 |
| 1:2,86 | 19,3 | 55,2 | 0,72 | 0,00 |
| 1:8,12 | 6,8 | 55,2 | 0,67 | 0,00 |
| 0:1 | 0,0 | 86,1 | | |
| * величина р<0,05 означает, что существует статистически значимая разница между средней величиной коэффициента синергизма и 1,00 | ||||
| Таблица 5 | |||
| Биоцидная эффективность NaOPP, Tris Nitro и комбинации NaOPP/Tris Nitro в отношении аэробных бактерий и коэффициент синергизма | |||
| Соотношение NaOPP и Tris Nitro (массовое соотношение действующих веществ) | Величина МВС (концентрация действующих веществ, част./млн) | Коэффициент синергизма | |
| NaOPP | Tris Nitro | ||
| 1:0 | 266,3 | 0,0 | |
| 8,12:1 | 93,2 | 11,4 | 0,81 |
| 2,86:1 | 55,2 | 19,1 | 0,97 |
| 1:1 | <14,9 | <14,9 | 0,65 |
| 1:2,86 | <6,8 | <19,3 | 0,79 |
| 1:8,12 | <2,4 | <19,3 | 0,78 |
| 0:1 | 0,0 | 25,1 | |
Класс A01N31/08 кислород или серу, непосредственно связанные с ароматической циклической системой
