[发明专利]用卤化酰胺作为杀生物剂控制生物膜

说明书

相关申请的交叉援引

本申请要求2009年5月18日递交的美国临时申请系列号61/179,161的权益，其通过援引以其全部内容在此加入。

发明领域

本发明涉及通过将水性或含湿体系用卤化酰胺杀生物剂处理而用于控制该体系中的生物膜的方法。

发明背景

生物膜生长在其中存在微生物，水分，养分和表面的组合的几乎任何环境。工业上，生物膜出现在水基工艺中，所述水基工艺包括水处理和分布。通过微生物生长而形成的生物膜通过设备和管线腐蚀，体系堵塞，产品失败和能量损失而在工业上造成巨大的经济损失。生物膜通过占据被包封在自发展聚合物基质内的结构化群体的微生物层的堆积而形成。在生物膜内的微生物被称作固着微生物，而游离漂浮的非生物膜微生物是浮游生物的。

通过在生物膜中生长，固着微生物更耐受抗菌处理。2，2-二溴-3-次氨基丙酰胺(″DBNPA″)，例如，是一种能够非常有效地杀死浮游微生物的市售杀生物剂；但是，它在用于生物膜处理时不太有效，主要因为其快速水解，并因此与生物膜内的固着细菌接触时间短。

对生物膜-联合的微生物具有效力的杀生物剂不是必然有效地从污染表面上去除生物膜。生物膜残余物(如，外泌多糖和死细菌细胞)的物理存在仍导致金属表面不匀的氧可得性，使得腐蚀发生。因此，杀死生物膜中的微生物而不从表面上去除生物膜并不总是能解决腐蚀问题。

提供对浮游和固着细胞都具有高有效性和具有从污染表面上去除生物膜的高能力的杀生物剂，将是工业上的一个显著进步。

发明概述

本发明提供了一种用于控制水性或含湿体系中的固着微生物和生物膜的方法。所述方法包括将水性或含湿体系用有效量的式I化合物处理：

其中X是卤素；并且

R和R¹分别是羟烷基和氰基基团(-C≡N)，或

R和R¹分别是氢和下式的酰氨基基团：

附图简述

图1是显示在杀生物剂处理之后对于不同时间间隔的活固着细菌减少的柱状图。

图2是显示杀生物剂在去除生物膜时的有效性的柱状图。

发明详述

如上所述，本发明涉及用于控制水性或含湿体系中的生物膜的方法。所述方法包括：将水性或水分体系用有效量的式(I)化合物处理。本发明人已经意外发现，式(I)化合物在控制固着细胞方面有效。另外，所述该化合物还在以下方面有效：去除水性或水分体系中的已形成的生物膜，如从在该体系中操作的设备表面上去除。

式(I)化合物具有以下化学结构：

其中X是卤素；并且R和R¹分别是羟烷基和氰基基团(-C≡N)，或R和R¹分别是氢和下式的酰氨基基团：

优选地，式I化合物中的X是溴，氯，或碘，更优选它是溴。

优选的式(I)化合物是2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺。

进一步优选的式(I)化合物是2，2-二溴丙二酰胺。术语″2，2-二溴丙二酰胺″是指下式的化合物：

式(I)化合物可由本领域熟练技术人员使用熟知的文献技术制备。

除了其对生物膜总体有效之外，本发明化合物也意外地比其他杀生物剂更耐受在接近中性-至-碱性pH下的水解。例如，以下实施例说明，在pH 6.9，2，2-二溴丙二酰胺(DBMAL)，本发明的一种示例性化合物，明显比DBNPA(一种对比杀生物剂)更稳定。在96小时内没有捡出DBMAL损失，而84％的DBNPA在该相同时间范围内在相同条件下损失。

因此，在一个进一步实施方案中，式(I)化合物用于一种用于控制水性或含湿体系中的固着微生物和生物膜的方法，其中水性或含湿组分的pH为5以上。在一些实施方案中，pH是6以上。在进一步的实施方案中，pH是7以上。在更进一步的实施方案中，pH是8以上。