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Dokumentenidentifikation DE69314061T2 19.03.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0697813
Titel DODECYL HETEROCYCLISCHE VERBINDUNGEN ALS INDUSTRIELLE MIKROBIZIDE UND KONSERVIERUNGSMITTEL
Anmelder Buckman Laboratories International, Inc., Memphis, Tenn., US
Erfinder HOLLIS, George, C., Germantown, TN 38138, US;
RAYUDU, S., Rao, Germantown, TN 38138, US;
WHITTEMORE, Marilyn, S., Germantown, TN 38138, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69314061
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 14.05.1993
EP-Aktenzeichen 939138251
WO-Anmeldetag 14.05.1993
PCT-Aktenzeichen US9304400
WO-Veröffentlichungsnummer 9426112
WO-Veröffentlichungsdatum 24.11.1994
EP-Offenlegungsdatum 28.02.1996
EP date of grant 17.09.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.03.1998
IPC-Hauptklasse A01N 43/84
IPC-Nebenklasse A01N 43/50   A01N 43/36   A01N 43/76   A01N 43/34   A01N 43/40   A01N 43/56   A01N 43/60   

Beschreibung[de]
Beschreibung Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung von N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen für industrielle mikrobizide und konservierende Zwecke. Über N-Dodecyl heterocyclische Verbindungen wurde gefunden, daß sie das Wachstum von Mikroorganismen hemmen, das heißt es reduzieren oder verhindern.

Hintergrund der Erfindung

Eine große Anzahl der kommerziellen, industriellen, landwirtschaftlichen Produkte und der Holzprodukte sind einem mikrobiologischen Angriff ausgesetzt, welcher deren ökonomischen Wert reduziert oder zerstört. Beispiele von Materialien, die einem mikrobiologischen Abbau unterliegen, sind Oberflächenbeschichtungen, Holz, landwirtschaftliches Saatgut, Leder und Kunststoffe einschließlich flexibler Kunststoffe. Die Temperatur bei welcher die Produkte gelagert sind und deren innewohnenden Merkmale machen diese Produkte anfällig für das Wachstum der Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen können während der Herstellung dieser Produkte eingebracht werden, wenn sie der Luft, den Tanks, Pumpen, der Ausrüstung, und den Menschen ausgesetzt sind und/oder während ihrer Verwendung durch vielfaches Öffnen und wieder Verschließen von verpackten Produkten und durch Einbringen von kontaminierten Objekten zum Rühren oder zur Entfernung von Material.

Wäßrige Systeme die organische Materialien enthalten sind ebenfalls einem mikrobiologischen Angriff stark ausgesetzt. Solche wäßrigen Systeme schließen ein: Latices, oberflächenaktive Mittel, Dispersionsmittel, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Klebstoffe, Stärken, Wachse, Proteine, Emulgatoren, Detergentien, Celluloseprodukte und Harze in Form einer wäßrigen Lösung Emulsion oder Suspension. Diese Systeme enthalten häufig große Mengen an Wasser, welches eine gut angepaßte Umgebung für mikrobiologisches Wachstum und somit für Angriff und Abbau verursacht. Mikrobiologischer Abbau von organischen Materialien enthaltenden wäßrigen Systemen manifestiert sich in verschiedensten Problemen, wie Verlust von Viskosität, Gasbildung, unangenehmen Gerüchen, fallendem pH, Absetzen der Emulsion, Farbänderung und Gelbildung.

Eine andere zu beanstandende Erscheinungen, die in Wasser einschließenden industriellen Prozeßsystemen auftritt ist die Schleimbildung. Schleim besteht aus verfilzten Ablagerungen von Mikroorganismen, Fasern und Bruchstücken. Er kann faserig, pastäs, gummiartig, Tapioca-ähnlich oder hart sein und kann einen unerwünschten charakteristischen Geruch haben der unterschiedlich ist zu denjenigen der flüssigen Suspensionen in denen er gebildet wurde. Die an seiner Bildung beteiligten Mikroorganismen sind in erster Linie verschiedene Arten von Sporen-bildenden und nicht-Sporen-bildenden Bakterien, insbesondere verkapselte Formen von Bakterien, die gelatineartige Substanzen absondern welche die Zellen umhüllen oder überziehen. Schleim-Mikroorganismen schließen ebenfalls haarfaserige Bakterien, haarfaserige Pilze vom Schimmeltyp, Hefen und Hefe-ähnliche Organismen ein. Der Schleim reduziert die Ausbeuten bei der Papierherstellung und verursacht verstopfen und andere Probleme in wäßrigen Systemen.

Von einigen N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen ist bekannt, daß sie eine pharmakologische Anwendung haben. Zum Beispiel hat sich bei N-Dodecylmorpho- lim und N-Dodecylimidazol gezeigt, daß sie lysosomotropische Detergentien sind, die als Antikrebsverbindungen und Spermizide nützlich sind. Siehe R.A. Firestone und J.M. Pisano, "Solution Behaviour of Surfactants: Theoretical Applied Aspects" [Proc. Int. Symposium], Datum der Veranstaltung 1980, Band 2, 1455-4, herausgegeben von Mittal, K.L. und Fendler, Eleaner J. Es wurde offenbart, daß N-Dodecylimidazol ein Inhibitor der Cholesterin-Biosynthese in Rattenleber und ein Inhibitor der Epoxidation von Aldrin von Rattenleber ist. Siehe K.H. Baggeley et al., Biochemical Pharmacology, 24 (20), 1975, 1902-3 beziehungsweise C.F. Wilkinson et al., Biochemical Pharmacology, 23 (17), 1974, 2377-86. Es wurde berichtet, daß N-Dodecylmorpholin beim Transport anionischer Arzneimittel hilft. Siehe N. Barker und J. Hadgraft, International Journal of Pharmacology, (3), 193-202. Andere pharmakologische Verwendungen N-dodecylierter heterocyclischer Verbindungen sind ebenfalls in der Literatur erwähnt. Von einigen N-Dodecyl heterocyclische Verbindungen ist bekannt, daß sie insektizide und fungizide Aktivität haben. Siehe GB-A-1164004, DE-A- 2738907, WO-A-87/04706, JP-A-1168602, Chem. Abs. 94: 1340799, Chem. Abs. 92:141626, und Chem. Abs. 15955w.

Die Nützlichkeit und Wirksamkeit von N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen als industrielle Mikrobizide und Konservierungsmittel war jedoch nicht bekannt oder geschätzt in der früheren Technik.

Offenbarung der Erfindung

Ein Ziel dieser Erfindung ist es ein Verfahren zur Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen in wäßrigen Systemen bereitzustellen das N-Dodecyl heterocyclische Verbindungen als nicht-korrosive industrielle Mikrobizide einsetzt.

Ein zweites Ziel ist es ein Verfahren zur Hemmung von Schleimbildung in einem wäßrigen Medium, wie industriellem Kühlwasser oder Pulpe und Papiersystemen, bereitzustellen.

Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen auf einer für Zerstörung oder Verunstaltung durch Mikroorganismen anfälligen Substanz.

Das erste Ziel der vorliegenden Erfindung wird erreicht durch ein Verfahren zur Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen in einem wäßrigen System, umfassend den Schritt, in Kontakt bringen des für das Wachstum von Mikroorganismen anfälligen industriellen wäßrigen Systems mit einer N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung, in einer für die Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen wirksamen Menge.

Das zweite Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur Hemmung der Bildung von Schleim, umfassend den Schritt, in Kontakt bringen des für Schleimbildung anfälligen wäßrigen Systems mit einer N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung, in einer zur Hemmung von Schleimbildung wirksamen Menge.

Das dritte Ziel wird realisiert durch Verwendung eines Verfahrens zur Hemmung mikrobiologischer Zerstörung oder Verunstaltung, umfassend den Schritt, in Kontakt bringen der für mikrobiologische Zerstörung oder Verunstaltung anfälligen Substanz mit einer N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung, in einer für die Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen wirksamen Menge.

Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, und werden zum Teil ersichtlich aus der Beschreibung oder können bei der praktischen Umsetzung der Erfindung erlernt werden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen haben vorzugsweise die folgende allgemeine Formel.

Der durch definierte heterocyclische Ring kann ein Ring mit 5 bis 10 Gliedern sein und ist vorzugsweise ein fünf-, sechs- oder siebengiedriger Ring. Obwohl der heterocyclische Ring immer ein Stickstoffatom enthält, ist der Rest im allgemeinen ein Carbocyclus. Der Ring kann jedoch einen oder mehrere zusätzliche Heteroatome, ausgewählt aus N, O oder S, enthalten. Der Ring kann gesättigt oder ungesättigt sein. Der Ring kann auch geläufige Substituenten, wie Alkylgruppen, substituierte Alkylgruppen, Alkenylgruppen, substituierte Alkenylgruppen, Aminogruppen, eine Oxogruppe zur Bildung eines cyclischen Ketons, Halogene usw. aufweisen. Der heterocyclische Ring kann auch Teil einer multiplen Ringstruktur sein.

Die folgende Auflistung illustriert mögliche heterocyclische Ringstrukturen, die für die in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen in Betracht gezogen werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, daß bei der vorliegenden Erfindung auch andere Ringstrukturen verwendet werden können. Die Ringe können wie oben beschrieben substituiert oder unsubstituiert sein. Beispiele von fünfgliedrigen heterocyclischen Ringen schließen Pyrrolidinyl, 2-Pyrrolidinonyl, Pyrrollinyl, Pyrazolidinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolyl, Imidizolidinyl, substituiertes Imidizolidinyl, Imidizolinyl, Imidazolyl und Oxazolinyl ein. Typen von sechsgliedrigen Ringen schließen ein: Piperadinyl, Piperazinyl und Morpholinyl. Sieben- und achtgliedrige Ringe wie Hexamethylenimin und Heptamethylenimin sind in der vorliegenden Erfindung ebenfalls brauchbar.

Die Stickstoff enthaltenden Heterocyclen sind entweder im Handel über Laborbedarfshäuser erhältlich oder können aus fertig erhältlichen Startmaterialien mit wohlbekannten Literaturmethoden hergestellt werden.

Die folgenden N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen sind bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt und illustrieren weiterhin bevorzugte heterocyclische Gruppen: N-Dodecylmorpholin, N-Dodecylimidazol, N- Dodecyl-2,6-dimethylmorpholin, N-Dodecyl-5-chlormethyl-2-oxazolidinon, N-Dodecyl-2-pyrrolidinon, N-Dodecylhexamethylenimin, N-Dodecylpyrrolidin, N-Dodecyl-3- methylpiperidin, N-Dodecylpiperidin, N-Dodecyl-4-methylpiperidin und N-Dodecyl-2- methylpiperidin. Unter diesen Verbindungen sind N-Dodecylmorpholin und N-Dodecylimidazol am meisten bevorzugt.

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise hergestellt durch Reaktion eines Stickstoff enthaltenden Heterocyclus mit mindestens einer sekundären Aminogruppe innerhalb der Ringstruktur, d.h. einer Aminogruppe mit einem reaktiven Wasserstoffatom, erhalten wie oben beschrieben, mit Dodecylbromid, -chlorid oder -iodid und Kaliumkarbonat, oder einer anderen geeigneten Base, in Anwesenheit eines geeigneten Lösungsmittels.

Die Synthese von N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen kann im allgemeinen in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt werden, das ein Lösungsmittel für mindestens einen der Reaktanten sein känn, das im allgemeinen aber Lösungsmittel für das gewünschte Produkt ist. Die Temperatur, bei der diese Reaktionen ablaufen, variiert vorzugsweise von Raumtemperatur bis 100 ºC, mehr bevorzugt liegt die Reaktionstemperatur zwischen 50 und 70 ºC. Die Reaktionen werden im allgemeinen 2 bis 16 Stunden vorzugsweise 6 bis 10 Stunden gerührt.

Nachdem die Reaktion abgeschlossen ist, wie es durch gaschromatographische Analyse gezeigt wird, kann das Reaktionsprodukt unter Verwendung von wohlbekannten Techniken zur Isolierung und Reinigung der gewünschten N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung aufgearbeitet werden. Überschüssige Base und jegliche Feststoffe, die sich während der Reaktion gebildet haben können abfiltriert werden und das Filtrat kann, um das Rohprodukt zu erhalten, eingedampft werden. Das Rohprodukt ist in den meisten Fällen eine ölige Flüssigkeit welche zum Erhalt der reinen Verbindung destilliert werden kann. In dem Fall, daß die gewünschte N- Dodecyl heterocyclische Verbindung ein Feststoff ist, kann die reine Verbindung durch Umkristallisieren aus einem zweckmäßigen organischen Lösungsmittel gewonnen werden. Es sollte angemerkt werden, daß sowohl die reine als auch die rohe Verbindung für die Zwecke dieser Erfindung verwendet werden können.

Die Herstellung der N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen ist nicht auf den oben beschriebenen exakten Prozeß oder die Schritte beschränkt. Jede äquivalente Prozedur, welche das gewünschte Endprodukt liefert kann verwendet werden.

Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, schließt die Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen sowohl die Reduzierung als auch die Verhinderung derartigen Wachstums ein.

Die N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen können in einem Verfahren zur Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen in einem wäßrigen System verwendet werden, umfassend das in Kontakt bringen des für das Wachstum von Mikroorganismen anfälligen wäßrigen Systems mit der N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung, in einer für die Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen wirksamen Menge. Die N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen sind nicht korrosiv und können dem System direkt unterarbeitsbedingungen zugesetzt werden.

Repräsentative wäßrige Systeme schließen wäßrige Lösungen, Emulsionen und Suspensionen ein. Spezielle Systeme schließen Anstrich- und Metallbearbeitungsflüssigkeiten auf Wasserbasis ein.

Die vorliegende Erfindung verwendet eine mikrobizide Zusammensetzung, umfassend, eine in einer zur Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen wirksamen Menge anwesende N-Dodecyl heterocyclische Verbindung und einen pharmazeutisch nicht akzeptablen Träger. Pharmazeutisch nicht akzeptable Träger schließen ein: Lösungsmittel, oberflächenaktive Mittel und andere bei industriellen Anwendungen verwendete Träger, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Diese pharmazeutisch nicht akzeptablen Träger besitzen nicht die niedrigen Toxizitätsprofile und die erforderlichen Reinheit für pharmazeutisch akzeptable Träger. Bei diesen nichtpharmazeutischen Trägern ist speziell Wasser der nicht-pharmazeutischen Güteklasse eingeschlossen.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen können auch in einem Verfahren zur Hemmung der Schleimbildung in einem für Schleimbildung anfälligen wäßrigen System verwendet werden, umfassend den Schritt, in Kontakt bringen des wäßrigen Systems mit einer N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung, in einer zur Verhinderung von Schleimbildung wirksamen Menge. Die N-Dodecyl heterocyclische Verbindung kann dem System direkt unter Arbeitsbedingungen zugesetzt werden. Diese Verbindungen können zum Abtöten von schleimbildenden Organismen, sowohl Bakterien als auch Pilzen, verwendet werden. Dieses Verfahren ist wirksam in wäßrigen Flüssigkeiten, solche wie Zellstoffbrei zur Verwendung bei der Papierherstellung oder die in Wasserkühlungsvorrichtungen enthaltenen Flüssigkeiten.

Eine weitere Verwendung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung beruht auf einem Verfahren zur Hemmung mikrobiologischer Zerstörung oder Verunstaltung, umfassend den Schritt, in Kontakt bringen der für mikrobiologische Zerstörung oder Verunstaltung anfälligen Substanz mit einer N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung, in einer für die Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen wirksamen Menge. Diese Mikroorganismen schließen Pilze ein. Die N-Dodecyl heterocyclische Verbindung kann auf die Substanz aufgetragen werden oder mit den Komponenten, die die Substanz ausmachen, vermischt werden. Dieses Verfahren ist bei Substanzen wie Holz, Anstrichfilm, Leder, flexiblen Kunststoff, Textilien und ähnlichen wirksam. Bei der Konservierung von Leder können diese Verbindungen auf den Häuten absorbiert werden und sie können somit bei der Langzeit-Konservierung von Leder verwendet werden. Bei Anwendungen der Holzkonservierung stellen N-Dodecyl heterocyclische Verbindungen auf ähnliche Weise ein Verfahren zur Hemmung des Wachstums von Holz-zersetzenden Organismen über eine kurze oder lange Zeitspanne bereit.

Die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Verbindungen haben eine Anzahl von Vorteilen gegenüber anderen bekannten Mikrobiziden. Bei der Verwendung sowohl zur Konservierung der Anstrichfarbe während sie sich im Behälter befindet als auch nach dem Auftragen auf der gestrichenen Oberfläche sind sie exzellente Mikrobizide. Sie sind über einen weiten pH-Bereich (3-11) hydrolytisch stabil und können sowohl in auf Latex- als auch auf Öl basierenden Systemen verwendet werden. Sie sind in vielen Lösungsmitteln löslich und können deshalb für eine bequeme Verwendung fertig gelöst sein. Ihre Verträglichkeit, geringe Färbung und Wirksamkeit machen sie für die Verwendung als Mikrobizid in Kunststoffen, und zur Imprägnierung von oder zum Auftragen, auf die Oberfläche von Holz, Papier, Kleidung oder anderen Materialien vorteilhaft.

Die N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen können auf verschiedenen Wegen aufgebracht oder in eine Beschichtung oder Zusammensetzung eingebracht werden aufgebracht als Staub durch Vermischen mit einem pulverförmigen Verdünnungsmittel, aufgelöst in einem Lösungsmittel, oder emulgiert in Wasser und dann in einem nicht-Lösungsmittel dispergiert. Der Fachmann würde daher erkennen, daß die gewünschte besondere Anwendung im allgemeinen das Verfahren zur Verwendung bestimmt. Die wirksame Menge oder der zum Erreichen des gewünschten Ergebnisses nötige Prozentsatz der aktiven Verbindung variiert ein wenig abhängig vom Substrat oder dem zu schützenden wäßrigen System, den Bedingungen für mikrobiellen Wachstum und dem Ausmaß des gewünschten Schutzes. Die Konzentration der Verbindungen der vorliegenden Erfindung reicht im allgemeinen von etwa 0,0001% bis 4% (Gew.-%); vorzugsweise 0,0001% bis 0,2% und mehr bevorzugt 0,0005% bis 0,0050% in der eingesetzten Zusammensetzung. Der Fachmann kann die für eine spezielle Anwendung erforderliche wirksame Menge durch einfaches Testen verschiedener Konzentrationen vor der Behandlung des vollständig erzielten Substrates oder Systems leicht bestimmen.

In wäßrigen Systemen liegt eine bevorzugte wirksame Menge der aktiven Verbindung zwischen 20 und 5000 ppm, und mehr bevorzugt zwischen etwa 250 und 2000 ppm des wäßrigen Systems. Die wirksame Menge zur Verhinderung der Schleimbildung in wäßrigen Flüssigkeiten liegt vorzugsweise zwischen etwa 1 und 200 ppm, und mehr bevorzugt zwischen etwa 1 und 25 ppm der wäßrigen Flüssigkeit.

Die folgenden Beispiele dienen zur Illustration der Art der Erfindung. Es sollte klargestellt werden, daß die Erfindung jedoch nicht auf die in den Beispielen dargelegten speziellen Bedingungen oder Einzelheiten beschränkt ist.

BEISPIELE Beispiel 1 Herstellung von N-Dodecylmorpholin (Verbindung 1)

174,2 g Morpholin (1 mol), 69 g Kaliumkarbonat (0,5 mol) und 300 mL Aceton wurden unter Rückfluß erhitzt. Zur obigen Lösung wurde 124,5 g (0,5 mol) Dodecylbromid tropfenweise zugesetzt. Nachdem die Zugabe abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung vier Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und die Lösung unter Vakuum abgedampft, wobei ein Öl zurückblieb, das unter Erhalt einer farblosen Flüssigkeit unter Vakuum destilliert wurde. Ausbeute ist 112,9 g (90% der Theorie). Proton NMR δ 0,8 (S, 3Hz), 1,2 (M, 22Hz), 2,3 (M, 4Hz) und 3,5 (M, 4Hz). Elementaranalyse, gefunden (Theorie) Kohlenstoff 74,96 (75,25), Wasserstoff 13,21 (13,02) und Stickstoff 5,38 (5,48). Die starke Ähnlichkeit zwischen den beobachteten und theoretischen Werten zeigt die positive Identifizierung dieser Verbindung an. Ähnlich hergestellte Verbindungen sind in Tabelle I gezeigt:

TABELLE I

* Chemische Verschiebungen in ppm, Lösungsmittel: CDCl&sub3;

Beispiel 2

Die bevorzugten Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden mit der im US. Patent Nr. 2,881,070 in Spalte 51 beginnend in Zeile 12 und sich bis Spalte 6, Zeile 53 erstreckend, beschriebenen Pulpesubstrat-Methode und Basalsalz-Methode getestet. Die Offenbarung des U.S. Patentes Nr. 2,881,070 ist hier durch Bezugnahme ausdrücklich integriert. Wie darin dargelegt ist, repräsentiert ein Prozentsatz von 80% Abtötung oder mehr eine extrem nützliche mikrobizide Zusammensetzung, es folgt daraus jedoch nicht, daß eine höhere Abtätung notwendigerweise besser und erwünschenswerter ist. Die minimalen Hemmkonzentrationen sind solche, bei denen ein Prozentsatz der Abtötung von mindestens 80% erhalten wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt.

TABELLE II

Beispiel 3

Die das Mikroorganismuswachstum inhibierende Aktivität von N-Dodecyl heterocyclischen Verbindungen auf den Pilz Aspergillus niger wurde bewertet. Das Verfahren ist im U.S. Patent Nr. 4V945V109V Spalte 5 beginnend bei Zeile 47 bis Spalte 6, Zeile 33 beschrieben. Die Offenbarung des U.S. Patentes Nr. 4,945,109 ist hier durch Bezugnahme einbezogen. Die minimalen Hemmkonzentrationen sind diejenigen, die das Wachstum von Pilzen vollständig verhindern. Die Ergebnisse sind in Tabelle III dargestellt.

TABELLE III

Beispiel 4

Die wachstumshemmende Aktivität des Verfahrens der Erfindung gegenüber den drei Algen Chlorella pyrenoidosa, Chlorococcum hypnosporum und Phormidlum inundatum wurde in Difco Algenbrühe, deren Gehalt wie folgt war, bewertet.

Vierzig Gramm Portionen des Algenmediums wurden in, mit losen Metallkappen ausgerüsteten 250 mL Pyrex Erlenmeyerkolben gefüllt und dann sterilisiert. Jede der folgenden Substanzen wurden dann den Erlenmeyerkolben in der aufgelisteten Reihenfolge zugesetzt:

1. Steriles Algenmedium, wie es erforderlich ist, um den Gehalt jedes Kolbens auf ein Gesamtgewicht von 50 Gramm zu bringen, nachdem alle anschließenden unten spezifizierten Hinzufügungen berücksichtigt sind.

2. Eine Lösung des in jedem Test zu bewertenden N-Dodecyl heterocyclischen Giftstoffes oder eines Kontrollmittels, um die gewünschten Konzentrationen in ppm zu ergeben.

3. Chlorella pyrenoidosa, Chlorococcum hypnosporum und Phormidium inundatum in ausreichenden Mengen um nach 14 Tagen bei den Kontrollen exzellentes Wachstum zu ergeben. Dies wurde erreicht, durch Zusetzen von 1 Milliliter einer 14 Tage alten Kultur mit üppigem Wachstum. Chlorella pyrenoidosa wurde von der American Type Culture Collection Nr.7516 erhalten, Chlorococcum hypnosporum, von der Universität von Texas in Austin und Phormidlum inundatum, Wiskonsin Nr.1093, von der Universität von Washington:

Als ein Kontrollexperiment wurde WSCP als positives Kontrollmittel verwendet. WSCP ist ein bekannter Giftstoff, der C. pyrenoidosa bei 2 ppm abtötet, C. hypnosporum bei 2 ppm und P. inundatum bei 10 ppm. Die Kontrollexperimente wurden auch dann ausgeführt, wenn keine Giftstoffe verwendet wurden. In den Algizid- Tests ist das Wachstum der Algen in dem Nährmedium üppig grün und kann mit dem bloßen Auge gesehen werden. Da die minimalen Hemmkonzentrationen der Verbindungen diejenigen sind, die aus einer vollständigen Hemmung resultieren, ist die Bewertung der Testergebnisse nicht subjektiv.

Nachdem die Impfkultur der Testalge zugesetzt war, wurden die Kolben bei einer Temperatur von 28º±2ºC unter Fluoreszenzbelichtung bei einer Intensität von 250 foot-candle (8 Stunden Licht, 16 Stunden Dunkelheit) für eine für das Wachstum bei den Kontrollen (die Portionen des Mediums, die keinen Giftstoff enthalten) adäquaten Zeitspanne inkubiert. Die Beobachtung des Wachstums wurde in Intervallen von 7 Tagen durchgeführt. Minimale Hemmkonzentrationen sind diejenigen, die das Wachstum nach 28 Tagen vollständig verhindern. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

TABELLE IV


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Hemmung des Wachstums von mindestens einem Mikroorganismus in einem industriellen wäßrigen System, wobei das genannte System anfällig für das Wachstum des Mikroorganismus ist, umfassend den Schritt, des in Kontakt bringens des genannten industriellen wäßrigen Systems mit einer N-Dodecyl heterocyclischen Verbindung mit der folgenden allgemeinen Formel:

worin der durch definierte heterocyclische Ring eine substituierte oder unsubstituierte Gruppe ist, ausgewählt aus Pyrrolidinyl, 2-Pyrrolidinonyl, Pyrrollinyl, Pyrazolidinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolyl, Imidizolidinyl, Imidizolinyl, Imidazolyl, Oxazolinyl, Piperadinyl, Piperazinyl, Morpholinyl, Hexamethylenimin oder Heptamethylenimin, in einer zur Hemmung des Wachstums des genannten Mikroorganismus wirksamen Menge.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das genannte wäßrige System eine auf Wasser basierende Lösung, eine auf Wasser basierende Emulsion oder eine auf Wasser basierende Suspension ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das genannte System eine Anstrich- oder eine Metallverarbeitungsflüssigkeit ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die genannte N-Dodecyl heterocyclische Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe von N-Dodecylmorpholin, N-Dodecylimidazol, N-Dodecyl-2,6-dimethylmorpholin, N-Dodecyl-5-chlormethyl-2-oxazolidinon, N-Dodecyl-2-pyrrolidinon N-Dodecylhexamethylenimin, N-Dodecylpyrrolidin, N- Dodecyl-3-methylpiperidin, N-Dodecylpiperidin, N-Dodecyl-4-methylpiperidin und N- Dodecyl-2-methylpiperidin.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die N-Dodecyl heterocyclische Verbindung N-Dodecylmorpholin oder N-Dodecylimidazol ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die genannte wirksame Menge etwa 20 bis etwa 5000 ppm des genannten wäßrigen Systems ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die genannte wirksame Menge etwa 250 bis etwa 2000 ppm des genannten wäßrigen Systems ist.







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