专利名称：含有n－(正丁基)－1,2－苯并异噻唑啉－3－酮的抗微生物组合物的制作方法 使用至少两种抗微生物化合物的组合物能扩大潜在的市场，降低使用浓度和费用，以及减少浪费。在一些情况下，由于对一些类型的微生物，例如对一些抗微生物化合物具有耐药性的那些微生物，具有较低的活性，因此即使使用高浓度的商业化的抗微生物化合物也不能有效地控制微生物。在特定的最终应用环境，有时使用不同的抗微生物化合物的组合物来全面控制微生物。例如，WO 02/17716公开了N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(n-BBIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI)的协同组合物，但是n-BBIT与MI的比例仅在10∶1到1.67∶1的有限范围内。然而，需要其它的能迅速和长期持久地对各种微生物株系具有增强的活性以有效的控制微生物的抗微生物化合物的组合物。而且，需要含有低浓度卤代抗微生物化合物的组合物。本发明要解决的问题是提供这样的抗微生物化合物的其它组合物。
本发明提供一种抗微生物组合物，包括(a)N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；和(b)4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。本发明进一步提供一种抗微生物组合物，包括(a)N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；和(b)2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，其中N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比为100∶1至20∶1，或者1∶1至1∶50。本发明进一步提供一种抗微生物组合物，包含(a)N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；和(b)5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，其中5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比至多为4∶1。发明的详细描述“MI”是2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，也可称作2-甲基-3-异噻唑酮。“CMI”指5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。“DCOIT”指4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。“n-BBIT”指N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。这里使用的下列术语具有指定的定义，除非上下文中有其它明确的表示。术语“抗微生物化合物”指的是能抑制或控制某地微生物生长的化合物；取决于采用的剂量水平，系统条件和想要控制微生物的程度，抗微生物化合物包括杀菌剂、制菌剂、杀真菌剂、抑真菌剂、除藻剂和抑藻剂(algistats)。术语“微生物”包括，例如真菌(例如酵母和霉菌)，细菌和藻类。术语“地点”指的是被微生物污染的工业系统或产品。在整个说明书中使用下列缩写ppm＝基于重量的百万分之……(重量/重量)，mL＝毫升，ATCC＝American Type CultureCollection，MIC＝最低抑制浓度。如果没有其它明确的说明，温度为摄氏温度(℃)，所指的百分比(％)是按重量计算的。本发明组合物中抗微生物化合物的百分比是基于组合物中的有效成分的总重量，即抗微生物化合物自身，不包括可能存在的任何量的溶剂、载体、分散剂、稳定剂或其它物质。“不含有盐”意味着，基于组合物的重量，组合物中含有0或至多0.5％，优选0或至多0.1％，更优选0或至多0.01％的金属盐。出乎预料地发现本发明组合物中有效成分的组合浓度比单独抗微生物化合物的浓度低而能提供增强的抗微生物效力。发明的一个实施例中，含有卤代3-异噻唑酮的那些抗微生物组合物含有相对低的卤代3-异噻唑酮浓度，优选不超过5％，更优选不超过2％，最优选不超过1.2％。另一优选的浓度为不超过0.5％，另一个不超过0.1％。依赖于卤代3-异噻唑酮存在的抗微生物组合物容易化学降解，可能需要另外的稳定剂成分，例如前述的金属盐稳定剂；盐稳定剂有时在最终的制剂中产生不能接受的特性。由于这个原因想要提供基本上不含有卤代3-异噻唑酮的抗微生物制剂，但其仍能提供由卤代3-异噻唑酮所提供的抗微生物保护水平。本发明的一种实施例中，所有卤代抗微生物化合物的总水平不超过5％，优选不超过2％，更优选不超过1.2％。另一优选水平不超过0.5％，另一个不超过0.1％。
在本发明的一实施例中，抗微生物组合物包含N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮可以任意比例存在。优选的组合物含有的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮之比至多为4∶1；商业化产品中含有这些化合物的比例大约为3∶1。优选的实施例中，5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮之比为4∶1到1∶1。
在本发明的一个实施例中，抗微生物组合物包含N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。在这个实施例中，优选5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的水平不超过5％，更优选不超过2％，最优选不超过1.2％。另一优选的界限是5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的水平不超过0.5％，另一个是它不超过0.1％。优选，卤代抗微生物化合物的总组合水平不超过5％，更优选不高于2％，更优选不高于1.2％。另一优选的界限是卤代抗微生物化合物的浓度不高于0.5％，另一是它不高于0.1％。优选N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比从1∶1到1∶40。另一优选的重量比是从1∶1至1∶35，另一是从1∶1.5至1∶30。
本发明的一实施例中，抗微生物组合物包含N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。优选N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮与4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比是从6000∶1至30∶1。另一优选的重量比是从3000∶1至35∶1，另一是从300∶1至30∶1，另一是从300∶1至35∶1。
本发明的一实施例中，抗微生物组合物包含重量比至多为4∶1的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物。优选N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮与所述5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物的重量比为从12,000∶1至50∶1。另一优选的重量比是从7500∶1至60∶1，另一是从900∶1至100∶1，另一是从300∶1至100∶1。发明的一个实施例中，5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比大约为3∶1。
发明组合物中的抗微生物化合物可以直接使用或者可以先与溶剂或固体载体进行配制，适宜的溶剂包括，例如，水；二元醇类，例如乙二醇，丙二醇，二甘醇，二丙二醇，聚乙二醇以及聚丙二醇；乙二醇醚；醇类，例如甲醇，乙醇，丙醇，苯乙醇以及苯氧基丙醇；酮类，例如丙酮和丁酮；酯类，例如乙酸乙酯，乙酸丁酯，三乙酰柠檬酸酯，以及甘油三乙酸酯；碳酸酯，例如碳酸异丙烯酯和二甲基碳酸酯；及其混合物。优选，溶剂选自水，二元醇类，乙二醇醚类，酯类及其混合物。适宜的固体载体包括，例如环糊精，硅石，硅藻土，蜡，纤维素材料，碱和碱土(例如，钠，镁和钾)金属盐(例如氯化物，硝酸盐，溴化物，硫酸盐)和活性炭。
当抗微生物成分用溶剂进行配制时，制剂可选择地含有表面活性剂。当这样的制剂含有表面活性剂时，它们通常是乳剂浓缩物，乳剂，微乳浓缩物或微乳的形式。乳剂浓缩物中加入足够量的水形成乳剂。微乳浓缩物中加入足够量的水形成微乳。这些乳剂和微乳浓缩物通常在本领域是众所周知的；优选这些制剂不合有表面活性剂。关于制备各种微乳和微乳浓缩物的进一步概要和详情，可以参考美国专利No.5,444,078。
抗微生物化合物也可以制备成分散剂形式。分散剂的溶剂成分可以是有机溶剂或水，优选是水。这些分散剂可以含有辅助剂，例如助溶剂，增稠剂，防冻剂，分散剂，填充剂，色素，表面活性剂，生物分散剂，磺基丁二酸酯，萜烯，呋喃酮，聚阳离子，稳定剂，阻垢剂，防蚀剂。
抗微生物化合物可以分别或一起进行配制。当两种抗微生物化合物中的每一种先与溶剂进行配制时，用于第一种抗微生物化合物的溶剂可以与用于配制另一种商业化的抗微生物化合物的相同或不同。优选两种溶剂是可混合的。可选择的，第一种抗微生物化合物和另一种抗微生物化合物可以直接组合，接着将溶剂加入混合物中。
本领域的技术人员将认识到本发明抗微生物化合物可以依次，同时加入到某地点或可以在加入到某地点前进行混合。优选第一抗微生物混合物和第二抗微生物化合物同时加入到某地点或在加入到某地点前进行混合。当抗微生物化合物在被加入到某地点前进行混合时，这样的组合物可以任意含有辅助剂，例如溶剂，增稠剂，防冻剂，着色剂，螯合剂(例如乙二胺四乙酸，乙二胺二琥珀酸，亚氨基二琥珀酸及其盐)，分散剂，表面活性剂，生物分散剂，磺基丁二酸酯，萜烯，呋喃酮，聚阳离子，稳定剂，阻垢剂和防蚀剂。
通过将抗微生物有效量的抗微生物组合物放到易受微生物侵袭的地点之上、之中或之处，可以使用本发明抗微生物组合物抑制微生物的生长。适宜的地点包括，例如冷却塔；空气洗涤器；矿浆；废水处理；装饰喷泉；反渗透过滤；超滤；压舱水；蒸发冷凝器；热交换器；纸浆和纸处理流体；塑料；乳液；分散体；油漆；乳胶；涂料，例如清漆；建筑产品，例如粘合剂，填缝剂，和密封剂；结构粘合剂，例如陶瓷粘合剂，地毯背衬粘合剂和层压粘合剂；工业或消费粘合剂；照相药品；印刷流体；家用产品，例如浴室和厨房清洁剂；化妆品；化妆用具；洗发剂；肥皂；去污剂；工业清洁剂；地板蜡；洗衣冲洗水；金属加工流体；传送机润滑剂；液压机流体；皮革和皮革产品；织物；纺织品；木材和木材制品；例如夹板，纸板，刨花板，叠层粱，定向绞合板，硬纸板，和碎木板；石油加工液体；燃料；油田液体，例如注入水，压裂液，和钻探泥浆；农业辅助保存；表面活性剂保存；医疗设备；诊断剂保存；食品保存，例如塑料或纸食品包装；游泳池；和温泉区。
优选，本发明抗微生物组合物用于抑制从乳液，分散体，油漆，乳胶，家用产品，化妆品，化妆用具，洗发剂，肥皂，去污剂，加工液和工业清洁剂中选择的一个或几个地点处微生物的生长。特别的，抗微生物组合物可用于乳液，分散体，油漆和乳胶。
当在个人护理组合物中使用本发明协同组合物时，配制的组合物也可以含有选自UV辐射吸收剂，表面活性剂，流变调节剂或增稠剂，香料，保湿剂，湿润剂，润肤剂，调节剂，乳化剂，抗静电剂，色素，染料，色彩，着色剂，抗氧化剂，还原剂和氧化剂中的一种或几种成分。
需要用于抑制或控制某处微生物生长的本发明组合物的特定数量取决于要保护的特定地点。典型的，如果在某地点提供0.1至10,000ppm组合物的活性成分，则本发明组合物用于控制某地点微生物生长的数量是足够的。优选存在于某地点的组合物的活性成分的数量为至少0.5ppm，更优选为至少1ppm，更优选为至少10ppm，最优选为至少50ppm。优选存在于某地点的组合物的活性成分的数量不超过5000ppm，更优选不超过3000ppm，更优选不超过1 000ppm，最优选不超过500ppm。

实施例通过试验大范围浓度和比例的化合物来证明本发明组合物的协同作用。
检测协同作用的方法是工业上采用的由Kull，F.C.；Eisman，P.C.；Sylwestroxicz，H.d.和Mayer，R.L.，在AppliedMicrobiology9538-541(1961)中描述的方法，使用下列公式确定的比例。
Qa/QA+Qb/QB＝协同指数(“SI”)其中QA＝化合物A(第一成分)单独作用产生终点(化合物A的MIC)的浓度，以ppm表示。
Qa＝混合物中化合物A产生终点的浓度，以ppm表示。
QB＝化合物B(第二成分)单独作用产生终点(化合物B的MIC)的浓度，以ppm表示。
Qb＝混合物中化合物B产生终点的浓度，以ppm表示。
当Qa/QA和Qb/QB的和大于1时，显示拮抗作用。当和等于1时，显示简单相加性，当小于1时，证明协同作用。SI越低，特定的混合物显示的协同作用越大。抗微生物化合物的最小抑制浓度(MIC)是在一组特定条件下测试到的防止加入的微生物生长所需的最低浓度。
使用使检测微生物生长最佳的培养基并用标准微量滴定板分析法进行协同试验(12列，1-12×8行，A-H)。试验采用全营养培养基，对于细菌使用Trypticase Soy Broth，TSB，对于真菌使用PotatoDextrose Broth，PDB。将生长培养基分配到板的第2-6列和第8-12列。每一培养基总共试验40块板。由DENSIL DG 20(丙二醇中含有20％的有效成分(AI)，n-BBIT，从Avecia Inc.得到)制备下列浓度(基于产品总重量)的N-(正丁基)-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮原液5000ppm(在40g培养基中含有0.2g DENSIL DG 20)，4000ppm，3500ppm，3000ppm，2500ppm，2000ppm，1500ppm，1000ppm和900ppm。如下制备异噻唑酮。KATHON LX(1.97％活性，3∶1CMI/MI混合物)有效成分浓度为144ppm，36ppm，10ppm，5ppm和1ppm。ROZONE 2000(20％活性，DCOIT)有效成分浓度为144ppm，36ppm，10ppm，5ppm和1ppm。ROCIMA550(9.5％活性，MI)有效成分浓度为4800ppm，2400ppm，900ppm，360ppm和180ppm。DENSIL DG 20原液被分配到微量滴定板第1列和第7列的每个孔中，如下述1A，7A-4000ppm原液1E，7E-2000ppm1B，7B-3500ppm1F，7F-1500ppm1C，7C-3000ppm1G，7G-1000ppm1D，7D-2500ppm1H，7H-900ppm在1A，7A中采用5000ppm的原液对Ps.aeruginosa进行检测。没有用900ppm的原液检测该生物体。从第1列的每一孔中取出40ul的等分试样转到第2列，依次稀释至第5列中；废弃从第5列中的取出的等分试样。第6列用作对照。从第7列到第11列重复相同的步骤，废弃从第11列取出的等分试样。在结束该步骤后，每一孔中应该含有160ul的溶液。
将异噻唑酮(isothiazolone)原液加入到不同的列中从而每个孔中含有所需浓度的异噻唑酮和DENSIL DG 20。将单独的DENSIL DG 20和单独的异噻唑酮作为对照。下面显示具有11ppm 1.5％(以有效成分为基础)的KATHON LX和DENSIL DG 20的组合物的实施例DENSIL DG 20和CMI/MI的浓度

单独的DENSIL DG 20(第1-5列)；未处理的对照(第6列)；组合物评价(第7-11列)；KATHON LX 1.5％对照(第12列)。种菌(10ul)被分配到第1-12列的每个孔中。温育培养板(细菌板，30℃8小时；真菌板，25℃7天)。确定板中每一杀生物剂的MIC，接着确定SI。
评价上述微量滴定板1-5列中所述的DENSIL DG 20和异噻唑酮的下列浓度

对于不同的试验生物体，要评价的抗微生物剂的浓度稍有变化，这取决于它们的效力(如果试剂对细菌更有效，则用于细菌的浓度更低。相反，如果试剂对细菌效力更弱，需要更高的浓度)。
下表总结了n-BBI T和其它的异噻唑酮(ITA)的组合的数据，以及它们的协同指数(SI)和n-BBIT∶ITA的比例。n-BBIT和ITA的所有数量是以有效成分的ppm进行记录。对各种生物体的测试结果进行分类，将对真菌(F)的结果分为一类，然后是对细菌(B)的结果。



Ps.aeruginose-铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC# 15442)S.aureus-金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC #6538)K.pneumoniae-肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)(ATCC# 13583)E.coli-大肠埃希氏菌(Escherichia coll)(ATCC # 8739)P.mirabilis-奇异变形菌(Proteus mirablis)(ATCC # 未知)真菌A.niger-黑色曲霉(Aspergillus niger)(ATCC # 16404)F.moniliforme-串珠镰孢(Fusarium moniliforme)(ATCC#58929)G.viridie(T.viridie)-Gliocladium viridie(Tricoderma viridie)(分离)C.albicans-白色假丝酵母(Candida albicans)(ATCC # 10231)对于细菌典型的接触时间是24-48小时，真菌为3-7天。
微置滴定板每孔中，细菌种菌大约为1×106到1×107cfu/ml。
微置滴定板每孔中，真菌种菌大约为1×105到1×106cfu/ml。


一种抗微生物组合物，包括(a)N－(正丁基)－1，2－苯并异噻唑啉－3－酮；和(b)4，5－二氯－2－正辛基－4－异噻唑啉－3－酮。