Водная композиция на основе поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), способ её получения и её применение (варианты)
Номер патента: 3138
Опубликовано: 27.02.2003
Формула / Реферат
1. Способ получения композиции на основе поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), отличающийся тем, что растворяют поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) в водном основании, добавляют органическое соединение, содержащее, по меньшей мере, одну гидрофобную группу, и затем подкисляют раствор, при этом взаимодействие между гидрофобными группами органического соединения и поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислотой) предотвращает образование осадка поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), которое происходит при pH _ 5,5, и в результате получают раствор, устойчивый в широком диапазоне pH.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предотвращают образование осадка поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) при pH_ 3,5.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что органическое соединение выбирают, по меньшей мере, из одного соединения группы, состоящей из анионного ПАВ, этилендиаминтетрауксусной кислоты, низшего алканола, фенола, изотиазолинонов и глутарового альдегида.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения добавляют анионное ПАВ.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что перед добавлением ПАВ и подкислением композицию, содержащую поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту), сначала выдерживают в течение некоторого времени в щелочной смеси.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что анионное ПАВ выбирают из группы, включающей лаурилсульфат натрия или динатриевую соль децил(сульфофенокси)бензолсульфоната и динатриевую соль оксибис(децилсульфофенокси)бензолсульфоната.
7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из этилендиаминтетрауксусной кислоты, низшего алканола, фенола, изотиазолинона и глутарового альдегида.
8. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют фенол, выбранный из группы, состоящей из о-фенилфенола и 4-трет-амилфенола.
9. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют фенол и/или глутаровый альдегид, причем интенсивность запаха фенола и/или глутарового альдегида снижена за счет присутствия поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты).
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что композицию поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) получают в присутствии воздуха и/или кислорода, причем полученная композиция проявляет повышенную противомикробную активность.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что композицию поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) переводят в щелочную композицию непосредственно перед ее использованием в качестве противомикробного средства, причем полученная композиция проявляет повышенную противомикробную активность.
12. Водная полимерная композиция, содержащая поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) и органическое соединение, содержащее, по меньшей мере, одну гидрофобную группу, причем взаимодействие между гидрофобными группами органического соединения и поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислотой) предотвращает образование осадка поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) при pH_ 5,5.
13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что в ней предотвращено образование осадка поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) при pH_ 3,5.
14. Композиция по п.12 или 13, отличающаяся тем, что органическое соединение выбрано, по меньшей мере, из одного соединения группы, состоящей из анионного ПАВ, этилендиаминтетрауксусной кислоты, низшего алканола, фенола, изотиазолинона и глутарового альдегида.
15. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что в качестве органического соединения она содержит анионное ПАВ.
16. Композиция по п.15, отличающаяся тем, что в качестве анионного ПАВ она содержит ПАВ, выбранные из лаурилсульфата натрия или динатриевой соли децил(сульфофенокси)бензолсульфоната и динатриевой соли оксибис(децилсульфофенокси)бензолсульфоната.
17. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что в качестве органического соединения она содержит фенол, выбранный из группы, состоящей из о-фенилфенола и 4-трет-амилфенола.
18. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что она включает в себя солнцезащитный агент.
19. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что в качестве солнцезащитного агента она содержит либо смесь октилового эфира метоксикоричной кислоты и октилового эфира диметил-п-аминобензойной кислоты, либо каждый из них в отдельности.
20. Композиция по любому из пп.12-19, отличающаяся тем, что она является эмульсией.
21. Применение композиции по любому из пп.12-20 в качестве противомикробного средства.
22. Применение композиции по любому из пп.12-20 в качестве средства ухода за кожей.
23. Применение композиции по любому из пп.12-20 в качестве кормовой добавки для животных.
Текст
1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к полимерным соединениям и способам получения композиций на их основе, причем упомянутые полимерные соединения содержат в качестве субъединицы полиакролеин в форме альдегида,гидрата, полуацеталя или ацеталя и обладают биостатическими или биоцидными свойствами. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям, содержащим вышеупомянутые полимерные соединения, и к использованию этих композиций в качестве биостатических и/или биоцидных средств. Уровень техники Ранее были описаны полимеры, обладающие противомикробными свойствами с широким спектром действия и содержащие повторяющееся звено формулы или указанное звено в форме гидрата, полуацеталя или ацеталя, представленных следующими формулами где R означает водород или алкил, а n означает целое число, равное 1 или более (публикация международной заявки на выдачу патента WO 88/04671). Описанные в данной публикации соединения включают поли(2-пропеналь, 2 пропеновую кислоту). Ранее также упоминалось (публикация международной заявки на выдачу патента WO 96/38186), что поли(2-пропеналь, 2-пропеновая кислота) образуется в результате частичного самоокисления альдегидных групп поли(2 пропеналя) в syn-изомере полиакролеина до карбоксильных групп. Кроме того, указывают,что полимер растворим в разбавленных водных растворах оснований, например, в водном растворе карбоната натрия. Известно также, что противомикробные композиции могут быть использованы в качестве консервантов или в качестве активных компонентов дезинфицирующих средств, композиций для ухода за кожей, включая солнцезащитные или антисептические составы, или в качестве кормовых добавок для животных. В основном указанные противомикробные композиции должны обладать следующими свойствами:- эффективное подавление микроорганизмов в течение определенного времени;- безопасность действия, то есть должна практически отсутствовать токсичность, кото 003138 2 рая может быть вызвана чрескожной миграцией низкомолекулярных компонентов в кровоток,что приводит к токсичности, антигенности, аллергии, раздражению или воспалению;- практически отсутствие запаха и- в случае некоторых композиций для ухода за кожей - солнцезащитное свойство и сведенные к минимуму отрицательные воздействия на кожу из-за образования свободных радикалов. Более конкретно, противомикробные составы, применяемые для неодушевленных предметов и для кожи, обычно называют дезинфицирующими средствами и антисептиками,соответственно. Часто в законодательных стандартах выдвигается требование того, что дезинфицирующее средство должно быть, во-первых,устойчивым и, во-вторых, убивать определенное количество вегетативных микроорганизмов в течение 10 мин. Таким образом, указанные противомикробные композиции должны обладать быстрым биоцидным действием. Описанные в данном тексте композиции в основном предназначены для использования в указанных целях,но часто они обладают более эффективным действием, например, убивают даже чрезвычайно устойчивые споры бактерий в течение стандартного периода, в среднем равного 24 ч. В настоящее время известно, что состав на основе поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), полученный путем простого растворения полимера в разбавленном водном растворе карбоната натрия с последующей нейтрализацией до рН 7, позволяет получить композицию, которая не всегда достаточно быстро убивает микроорганизмы и тем самым не удовлетворяет упомянутым выше стандартам. Целью настоящего изобретения является разработка способов получения композиций,содержащих тип соединений, описанных выше в предшествующем уровне техники, прежде всего поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту), и которые могут быть использованы в качестве дезинфицирующих и/или антисептических средств, удовлетворяющих указанным стандартам. Другой целью настоящего изобретения является разработка способа получения полимеров и/или сополимеров, полученных из акролеина в соответствии с вышеупомянутым предшествующим уровнем техники, для использования в качестве дезинфицирующих и/или антисептических средств. Иной целью настоящего изобретения является разработка способа получения полимеров и/или сополимеров, полученных из акролеина в соответствии с вышеупомянутым предшествующим уровнем техники, для использования в качестве средств для ухода за кожей, включая солнцезащитные средства. Еще одной целью настоящего изобретения является разработка способа получения полиме 3 ров и/или сополимеров, полученных из акролеина в соответствии с вышеупомянутым предшествующим уровнем техники, для использования в качестве других средств, включая консерванты или добавки в корм животных. Следует понимать, что слово "содержать" или его варианты "содержит" или "содержащий", используемые в тексте данного описания,если в данном контексте не указано иначе, означает включение указанного компонента или группы компонентов, но не исключение какоголибо другого компонента или группы компонентов. Сущность изобретения В соответствии с настоящим изобретением предложен способ приготовления композиций на основе поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), включающий растворение поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в водном основании, добавление органического соединения, содержащего одну или несколько гидрофобных групп, и последующее подкисление раствора, при этом взаимодействие между гидрофобными группами органического соединения и поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислотой) предотвращает образование осадка поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты), которое происходит при рН 5,5, в результате чего раствор композиции является устойчивым в широком диапазоне рН. Предпочтительно образование осадка предотвращается при рН 3,5. Органическим соединением может являться анионный ПАВ. Анионный ПАВ предпочтительно выбирают из группы, включающей лаурилсульфат натрия или динатриевую соль децил(сульфофенокси)бензолсульфоната и динатриевую соль оксибис(децилсульфофенокси) бензолсульфоната. Согласно одному из вариантов изобретения к раствору поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) перед подкислением добавляют один или несколько фенолов. Фенолом предпочтительно является о-фенилфенол. Согласно другому варианту изобретения перед добавлением ПАВ и подкислением композицию, содержащую поли(2-пропеналь, 2 пропеновую кислоту), сначала выдерживают в течение некоторого времени в щелочной смеси. Согласно еще одному варианту изобретения композиция проявляет повышенную противомикробную активность, причем способ получения композиции включает получение поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в присутствии воздуха и/или кислорода при добавлении или в отсутствие ингибитора. Альтернативный способ включает последующий перевод композиции на основе поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты) в щелочную смесь. Органическим соединением предпочтительно является один или несколько следующих 4 компонентов: этилендиаминтетрауксусная кислота, низший алканол, фенол, изотиазолиноны и глутаровый альдегид, причем наблюдается синергетический эффект увеличения противомикробной активности композиции. Кроме того, композиция может дополнительно содержать фенолы и/или глутаровый альдегид, причем интенсивность запаха фенолов и/или глутарового альдегида снижается в присутствии поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты). Композиция может проявлять сниженную чрескожную миграцию низкомолекулярных компонентов композиции, что связано с присутствием поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты). Низкомолекулярная композиция может содержать солнцезащитный агент, например, либо оба октиловый эфир метоксикоричной кислоты и октиловый эфир диметил-п-аминобензойной кислоты, либо каждый из них в отдельности. Согласно другому варианту изобретения композиция, особенно предназначенная для использования в качестве средства ухода за кожей,проявляет солнцезащитное действие благодаря присутствию поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты). Согласно следующему варианту изобретения композиция обеспечивает образование непрерывной противомикробной пленки на субстратах. Согласно еще одному варианту изобретения композиция, особенно предназначенная для использования в качестве средства ухода за кожей, проявляет эффект поглощения свободных радикалов в результате присутствия поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты). В соответствии с настоящим изобретением предложена водная полимерная композиция,содержащая поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) и органическое соединение, включающее одну или несколько гидрофобных групп,причем взаимодействие между гидрофобными группами органического соединения и поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислотой) предотвращает образование осадка поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты) при рН 5,5. Предпочтительно осадок поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) не образуется при рН 3,5. Органическим соединением предпочтительно является анионный ПАВ. Анионный ПАВ выбирают из лаурилсульфата натрия или динатриевой соли децил(сульфофенокси)бензолсульфоната и динатриевой соли оксибис(децилсульфофенокси)бензолсульфоната. Композиция может дополнительно содержать один или более фенолов. Фенолом может являться о-фенилфенол. Согласно одному варианту изобретения композиция дополнительно включает один или несколько следующих компонентов: этилен 5 диаминтетрауксусную кислоту, низший алканол, фенол, изотиазолиноны и глутаровый альдегид, при этом композиция проявляет синергетическое увеличение противомикробной активности. Композиция может представлять собой эмульсию. Далее в настоящем изобретении предложено применение вышеупомянутых композиций в качестве противомикробных средств, средств ухода за кожей или кормовой добавки для животных. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения В настоящее время авторами было обнаружено, что модификация способа получения поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), описанного в заявках WO 88/04671 и WO 96/38186(пример 1b в каждой заявке), путем одновременного пропускания воздуха и/или кислорода в процессе полимеризации позволяет получить полимер в более дискретной кристаллической форме, что, в свою очередь, облегчает обработку и последующеее высушивание; кроме того,полученный полимер в твердой или жидкой среде содержит меньшее количество примесных и обладающих слабым запахом олигомеров и проявляет более высокую противомикробную активность (см. пример 1, приведенный ниже в данном описании). В настоящее время показано, что в то время как щелочные водные композиции, содержащие поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту), проявляют биостатическое и/или биоцидное действие, тем не менее такие композиции чрезвычайно неустойчивы. Хотя позднее было показано, что снижение рН среды (снижение концентрации гидроксильных ионов) в таких композициях/растворах приводит к увеличению их химической устойчивости, обнаружено также,что подкисление композиции до рН ниже приблизительно 6 приводит к отрицательным результатам, то есть к образованию осадка поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты). В настоящее время также показано, что осаждения можно избежать до значения рН приблизительно 3,5 (то есть снижая концентрацию гидроксильных ионов в 10 раз) с помощью использования способа приготовления, который заключается в том, что сначала перед подкислением поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) растворяют в разбавленном водном растворе основания и добавляют анионный ПАВ. Подходящими анионными ПАВ являются лаурилсульфат натрия (ЛСН) или динатриевая соль децил(сульфофенокси)бензолсульфоната и динатриевая соль оксибис(децилсульфофенокси) бензолсульфоната, добавленных в равных массовых соотношениях с поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислотой). В данном случае для эффективности полученной композиции важно следовать указанному порядку добавления ком 003138 6 понентов таким образом, чтобы поли(2-пропеналь, 2-пропеновая кислота) находилась в анионной форме перед добавлением ПАВ (см. пример 2, приведенный ниже в данном описании). Такая очевидная взаимосвязь между двумя отрицательно заряженными соединениями - поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислотой) и анионным ПАВ, представляется удивительной, так как следует ожидать отталкивания между двумя отрицательно заряженными частицами. В настоящее время также показано, что щелочные водные растворы поли(2-пропеналь,2-пропеновой кислоты) убивают микроорганизмы с более высокой скоростью по сравнению с кислотными растворами полимера. Указанное открытие привело к обнаружению другого явления, которое заключается в том, что рН более устойчивых кислотных композиций, содержащих поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) и предпочтительно анионный ПАВ, можно затем довести до щелочного значения непосредственно перед использованием и в результате получить более активное противомикробное средство, например, дезинфицирующее средство,и/или антисептик, и/или консервант (см. пример 10, приведенный ниже). В настоящее время также показано, что если раствор поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), содержащий фенол и анионный ПАВ,подкислить, то образуется неожиданно устойчивая эмульсия и что в этой гетерогенной системе поли(2-пропеналь, 2-пропеновая кислота) находится в гидрофобной фазе и, следовательно, защищена от химической деградации под действием гидроксильных ионов, которые находятся в гидрофильной фазе (см. пример 2, представленный ниже). Прежде всего подходящим является о-фенилфенол, добавленный в равном массовом соотношении с поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислотой). В настоящее время показано, что дополнительное включение фенолов к анионным ПАВ в композициях, содержащих поли(2-пропеналь, 2 пропеновую кислоту), позволяет осуществлять впоследствии подкисление таких композиций перед любым осаждением поли(2-пропеналь,2 пропеновой кислоты), то есть, далее достигается химическая устойчивость по отношению к гидроксильным ионам и/или основанию (см.пример 2, представленный ниже). Кроме того, показано,что если композицию, содержащую только поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту), сначала выдерживать, например, при рН приблизительно 9 в водном растворе щелочи в течение приблизительно 11 суток перед добавлением анионного ПАВ с последующим добавлением фенола, то при подкислении осаждение полимера совсем не происходит (см. пример 2 ниже). В настоящее время показано, что совместное смешивание композиции, содержащей поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту), с анионным ПАВ и по выбору с дополнительным 7 компонентом - фенолом, позволяет получить композицию, которая после нанесения на субстраты образует непрерывную противомикробную пленку на субстратах, например, после нанесения на кожу, на покрытие пола, мебель и т.п. В отсутствии указанных добавок образуется неизменно прерывистая пленка, и следовательно, она лишь частично защищает сустрат от микробов. Показано также, что такие пленки удерживают влагу и тем самым способствуют проявлению защитной противомикробной активности. Если такие композиции содержат летучий компонент, который влияет на рНзависимую противомикробную активность композиции, то в свою очередь указанная активность может быть увеличена в процессе испарения (см. пример 10 ниже). Показано также, что включение анионного ПАВ в композиции, содержащие поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту), повышает их химическую устойчивость к гидроксильным ионам и/или основаниям (см. пример 3 ниже). Показано также, что поли(2-пропеналь, 2 пропеновая кислота) поглощает в УФ-свете и что устойчивость этого соединения коррелирует с исчезновением пика поглощения при приблизительно 268 нм и появлению пика при приблизительно 232 нм, причем это явление используют для простого определения химической устойчивости поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в щелочных водных растворах (см. раздел "Определение устойчивости"). Показано также, что совместное смешивание анионного ПАВ, и/или ЭДТУ, и/или солей ЭДТУ и/или низшего алканола позволяет повысить противомикробные свойства композиций,содержащих поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) (см. примеры 4 и 5 ниже). Неожиданно было обнаружено, что противомикробная активность не просто повышается,а синергетически увеличивается при включении в композиции, содержащие поли(2-пропеналь,2-пропеновую кислоту), любого из следующих компонентов: ЭДТУ (и/или ее соли), и/или фенолы, и/или изотиазолиноны, и/или глутаровый альдегид (см. пример 7 ниже). Показано, что включение поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) снижает неприятный запах композиций, содержащих обладающие противомикробными свойствами фенол(фенолы) и/или глутаровый альдегид (см. пример 6 ниже). Показано, что природа неожиданного кажущегося взаимодействия между отрицательно заряженными фонолами и отрицательно заряженной формой поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) имеет более общий характер, и что такое взаимодействие можно объяснить взаимодействием гидрофобных участков соответствующих соединений. Таким образом, заявителем показано, что присутствие поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в эмульсии с- октиловым эфиром метоксикоричной кислоты или октиловым эфиром диметил-п-аминобензойной кислоты, позволяет предотвратить миграцию любого из солнцезащитных агентов через мембрану, являющуюся моделью кожи (см. пример 8 ниже). Следовательно, использование поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в качестве со-компонента является очевидным,так как указанный компонент может быть использован с целью снижения потенциальных токсичности, и/или аллергической реакции,и/или антигенности, и/или раздражения, и/или воспаления, которые могут быть вызваны солнцезащитными агентами или другими соединениями, например фeнолами, в результате чрескожной миграции таких компонентов, содержащихся в средстве для ухода за кожей, в кровоток. Кроме того, показано, что пик при 268 нм и ниже характеризуется значительным поглощением UVC. Энергия UVC на 50% выше энергии солнечного света (см. справочник Lide D.R.Press, 73-издание, 1992- 93, стр. 14-8) и что кожа наиболее чувствительна к этому диапазону длины волны (см. книгу "Harry's Cosmetology"York, 1982, стр.228), а также что излучение в указанном диапазоне длины волны вызывает изменения в структуре ДНК (см. статью KanoR.J. and Colome J.S. "Microbiology", West Publishing Company, 1986, стр.162). Таким образом,показано преимущество включения поли(2 пропеналь,2-пропеновой кислоты) в солнцезащитные препараты для ухода за кожей. Также обнаружено, что композиции, содержащие поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) и содержащие только полимерные компоненты (например, полимерные растворители/смягчающие средства, и/или полимерные ПАВ и/или эмульгаторы) и/или летучие компоненты, позволяют использовать указанные композиции в качестве средств ухода за кожей, в которых отсутствуют любые компоненты, которые после нанесения на кожу могут мигрировать через кожу и в кровоток, что, в свою очередь, вызывает токсичность, аллергию и т.п.(см. пример 8 ниже). Показано также, что получение таких композиций (например, не содержащих обычных ПАВ) упрощено благодаря поверхностноактивным свойствам поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты). Показано также, что поли(2-пропеналь, 2 пропеновая кислота) обладает способностью поглощать свободные радикалы, на чем основано особое применение указанного полимера для получения композиций для ухода за кожей,принимая во внимание сведение к минимуму 9 повреждения кожи свободными радикалами (см. пример 9 ниже). Показано, что способы, композиции и области применения, описанные в данном описании, применимы ко всем соединениям, описанным в заявках WO 88/04671 и WO 96/38186, прежде всего к соединениям, которые являются гидрофильными и/или растворимыми в водных средах; причем описанные в данном изобретении способы стабилизации таких соединений в растворе и/или эмульсии в водных средах в основном способствуют ускорению необходимых химических реакций этих соединений в кислых средах. Далее изобретение представлено в виде ряда конкретных примеров, которые не следует рассматривать, как ограничивающие область изобретения. В представленных ниже примерах используются ряд следующих видов тестирования. 1. Определение биоцидной активности. Образец разбавляют стерильной водой до требуемой концентрации. Взвешивают 19,9 г разбавленного образца в стерильный сосуд, высеивают 0,1 мл суспензии Ps. aeruginosa (107108) и перемешивают. Немедленно переносят 1 мл инокулята-образца в 9 мл питательной среды(лецитиновый бульон) и перемешивают на мешалке Vortex. Серию последовательных 10 кратных разбавлений высеивают в чашки Петри, заливают триптон-соевым агаром и инкубируют в течение 3 суток при 37 С. 2. Определение минимальной концентрации, убивающей микроорганизмы. Готовят серию последовательных 2-кратных разбавлений образца с использованием 0,85% раствора хлористого натрия. К разбавленному образцу добавляют 0,1 мл суспензии тестируемого микроорганизма. Инкубируют при 37 С в течение 24 ч. 1 мл культуры из каждой пробирки пересеивают в 10 мл стерильного питательного бульона с добавлением Твин 80, инкубируют при 37 С в течение 24 суток. 3. Определение спороцидной активности. К 10 мл раствора образца в стерильной емкости добавляют 1 мл суспензии спор B.subtilusvar niger (107 колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл) и перемешивают на мешалке Vortex. Немедленно отбирают 0,020 мл и добавляют в ростовую среду, операцию повторяют 5 раз. Перемешивают на мешалке Vortex и инкубируют при 37 С в течение 14 суток. Для всех анализов в качестве отрицательного контроля используют "тепловой шок". 4. Определение спороцидной эффективности. Суспензию B.subtilus var niger (107 КОЕ/мл) высеивают на стерильные стеклянные предметные стекла. Высушивают в вакууме в течение 24 ч при 30 С. На каждое стекло добавляют по 4 мл образца. После контактирования в течение 10 мин стекло высушивают при 30 С в течение 72 ч. Стекла обрабатывают ультразву 003138 10 ком и перемешивают в дезактивирующей среде на мешалке Vortex. Готовят 4 последовательных 10-кратных разведений в агаре, инкубируют при 30 С в течение 48 ч, затем подсчитывают число колоний. 5. Модифицированный анализ КелсиСикес (Kelsey Sykes). К 3 мл раствора исследуемого соединения добавляют 1 мл культуры тестируемого микроорганизма (2 х 108 - 2 х 109 КОЕ/мл), содержащей 1% дрожжей. Через 8 мин пересеивают по 0,02 мл в каждую из 5 пробирок, содержащих ростовую среду, и перемешивают на мешалке(1 г) растворяют в 0,5 мас.% водном растворе карбоната натрия и выдерживают при комнатной температуре. Устойчивость определяют методом УФ-спектрофотометрии. Стабильность водных растворов полимеров определяют по исчезновению пика при приблизительно 268 нм и появлению пика при приблизительно 232 нм; поглощение 0,02% раствора при 268 нм равно приблизительно 1,5. Пример 1.(а) В присутствии гидрохинона при доступе воздуха. В открытый химический стакан, расположенный в вытяжном шкафу, добавляют воду(720 мл при температуре окружающей среды,приблизительно 20 С) и акролеин (60 г, свежеперегнанный, содержащий 0,25 мас.% гидрохинона) и интенсивно перемешивают механическим способом. Затем добавляют 0,2 М водный раствор гидроксида натрия (21,4 мл) до рН 10,511,0. Раствор мгновенно окрашивается в желтый цвет, свойственный для аниона гидрохинона,затем в течение минуты раствор обесцвечивается и прозрачный раствор становится опалесцирующим. Примерно через 1 мин начинается образование кристаллического флокулирующего полимера, которое полностью заканчивается через 15-30 мин. Осадок полимера, поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты), фильтруют и промывают водой (250 мл), сушат при комнатной температуре на фильтровальной бумаге в течение 2 суток (выход 25,2 г), затем тонким слоем распределяют на стеклянные чашки Петри и нагревают при 40 С в течение 8 ч. Затем нагревание продолжают при следующих условиях: 50 С/15 ч (затем измельчают), 65 С/4 ч,70 С/2 ч, 75 С/18 ч, 82 С/24 ч. Предусматривается возможность масштабирования данного способа включением, например, стадии постепенного добавления акролеина порциями с последующим более быстрым высушиванием. Обычно раствор полученного поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) готовят путем добавления 2 г при перемешивании в течение 15-30 мин к 1 мас.% водного раствора кар 11 боната натрия (100 мл) и разбавляют до требуемой концентрации.(b) В присутствии гидрохинона в закрытом сосуде. Полимер получают аналогично стадии (а),но в качестве реакционного сосуда используют закрытую колбу объемом 1 л, при этом наблюдают медленное образование стеклообразного некристаллического осадка (выход 25,5 г).(c) В отсутствие гидрохинона в закрытом сосуде. Полимер получают аналогично стадии (а),но гидрохинон не добавляют и в качестве реакционного сосуда используют закрытую колбу объемом 1 л, при этом получают кристаллический продукт (выход 21,0 г).(d) В отсутствие гидрохинона при доступе воздуха. Полимер получают аналогично стадии (а),но гидрохинон не добавляют, при этом получают кристаллический продукт (выход 26,0 г). После хранения разбавленных растворов образцов (0,25 мас.%), полученных из продуктов согласно примерам 1(a)-1(d), в течение 3 суток при комнатной температуре в образцах определяют биоцидную активность. Результаты представлены в табл. 1. Таблица 1. КОЕ/мл (колониеобразующие единицы) Образец 1(а) 1(b) 1(с) 1(d) Пример 2. Для определения влияния ПАВ, и/или воды, и/или буфера, и/или фенола на состояние осадка и величину рН проводят серию анализов. Результаты представлены в табл. 2. Полимер ПАВ Вода Буфер 10 мл А 2 мл 4 мл Таблица 2 Состояние рас- pН при твора через 3 сут осажд. тяжелый осадок 5,5 прозрачный раствор прозрачный раствор прозрачный раствор прозрачный раствор 0,2 г эмульсия А - 4 мас.% полимера в 4 мас.% растворе бикарбоната натрия, (свежеприготовленный раствор) В - раствор, аналогичный А, выдержанный при комнатной температуре в течение 11 суток С - водный 4 мас.% раствор лаурилсульфата натрия (ЛСН)G - 33 мас.% раствор Dowicide (ортофенилфенола) в 66 мас.%. растворе гидроксида натрия Н - 33 мас.% раствор 4-трет-амилфенола в 66 мас.% растворе гидроксида натрияI - 10 мас.% раствор уксусной кислоты: буфер на основе гидроксида натрия, рН 4,5. Пример 3.(a) Данные УФ-спектрофотометрии свидетельствуют о том, что 2 мас.% раствор поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в водном 2 мас.% растворе карбоната натрия, содержащем 2 мас.% ЛСН, при рН данного раствора (приблизительно 9,8) является более устойчивым при выдерживании в течение 11 суток при температуре 38 С, по сравнению с раствором аналогичного состава, но не содержащим ЛСН.(b) Данные УФ-спектрофотометрии свидетельствуют о том, что 4 мас.% раствор поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в водном 4 мас.% растворе карбоната натрия, содержащем 2 мас.% ЛСН, подкисленный до рН 5 соляной кислотой, является более устойчивым при выдерживании в течение 4 суток при комнатной температуре, по сравнению с раствором аналогичного состава, но не содержащим ЛСН. Результаты представлены в табл.3. Образец 3(а) 3(а) 3(b) 3(b) ЛСН 2 мас.% Нет Да Нет Да Таблица 3 Отношение поглощения при 232/268 нм 0 ч 96 ч 264 ч 0 Пример 4. Для определения влияния добавления ЭДТА или ЛСН на противомикробную активность 2 мас.% раствора поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты) проводят серию анализов. Результаты определения биоцидной активности представлены в табл.4. Образец Контроль Пример 5. Исследуемый состав, содержащий 1,5 мас.% поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в 65 мас.% растворе этанола в воде, сравнивают с контрольным составом - 65 мас.% раствором этанола в воде. Во-первых, проводят определение антисептической активности invivo на коже рук человека, результаты представлены в табл. 5 А; во-вторых, исследуемый состав анализируют по модифицированному методу Kelsey Sykes, результаты представлены в табл. 5 В. Составы:t= 2, 4 (через 2 ч и 4 ч, соответственно, после нанесения на кожу и защиты рук с помощью перчаток). Микроорганизм Таблица 5 В Отрицательный дробный контроль 5/5 5/5 5/5 5/5 Пример 6. Для выявления влияния присутствия поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) на интенсивность запаха композиций, содержащих фенолы и/или глутаровый альдегид, проводят Опыт 1 а полимер ЭДТУ полимер + ЭДТУ полимер глутаровый альдегид полимер + глутаровый альдегид серию анализов. Результаты представлены в табл. 6. Раствор А - 1 г поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты) растворяют в 50 мл 1 мас.% раствора карбоната натрия. Раствор В - 1 г 4-трет-амилфенола и 2 г гидроксида натрия растворяют в 40 мл воды. Раствор С - 25 мас.% раствор глутарового альдегида в воде. Образец Раствор А + вода Раствор В + вода Раствор С + вода Раствор В + раствор А Раствор С + раствор А Таблица 6 1 мин 5 мин 15 мин слабый запах или отсутствие запаха 15 мин запах фенола средней интенсивности 15 мин сильный раздражающий запах 15 мин слабый запах или отсутствие запаха фенола 15 мин раздражающий запах средней интенсивности Пример 7. Для выявления синергического увеличения противомикробной активности растворов, содержащих поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) и ЭДТУ, и/или фенолы, и/или изотиазолиноны, и/или глутаровый альдегид, проводят серию анализов. Если минимальные концентрации, убивающие микроорганизмы, для соединений А, В и их смеси А+В равны a, b и m, соответственно,то после смешивания А и В наблюдается синергизм ("S"), если a/m + b/m1, т.е. S = (а + b)/m1 (наличие синергизма). Минимальные концентрации, убивающие микроорганизмы, определяют для следующих растворов, полученные результаты приведены в табл. 7. 3 625 10000 1250 9 полимер 625 тиазолинон 1000 полимер + тиазолинон 625 3 фенол=Dowicide А; тиазолинон=Каthоn полимер фенол полимер + фенол 15 Пример 8. Влияние присутствия поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) на миграцию различных агентов через мембрану модели кожи изучают следующим образом. Результаты представлены в табл. 8.(a) Поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) (0,5 г) растворяют в полиэтиленгликоле 1000 (10 г) при перемешивании при 70 С, затем добавляют микрогранулы гидроксида натрия(50 мг) и перемешивают в течение 2 мин, затем добавляют октиловый эфир метоксикоричной кислоты (10 г; солнцезащитный агент), затем добавляют смесь полимерных эмульгаторовPEMULIN TR1 и CARBOPOL 2984 (0,5 г; равные части), при этом в течение 15 мин поддерживают температуру 70 С. Полученную композицию выливают в воду (79 г; при комнатной температуре) при перемешивании и затем рН среды доводят до 7.(b) Состав получают аналогично стадии(а), но вместо октилового эфира метоксикоричной кислоты используют октиловый эфир диметил-п-аминобензойной кислоты.(c) Состав получают аналогично стадии(а), но вместо смеси полимерных эмульгаторов(1:1) используют смесь Твин 80 и стеариновой кислоты (1:1).(d) Состав получают аналогично стадии(а), но вместо смеси полимерных эмульгаторов(1:1) используют смесь Твин 80 и стеариновой кислоты (1:1), а затем добавляют CARBOPOL 2984 (0,25 г).(e) Состав получают аналогично стадии(f) Состав получают аналогично стадии (с),но поли(2-пропеналь, 2-пропановую кислоту) не используют. Анализ проводят в специальном приборе,образцы помещают с одной стороны ацетатцеллюлозной мембраны с диаметром пор 0,45 мкм,другая сторона которой контактирует с перемешиваемым раствором этанола. Спектр исходного раствора образца в этаноле сравнивают со спектром раствора этанола, полученного после контактирования с мембраной в течение 1,5 ч. Таблица 8. "Да" = наличие мексимума; "нет" - отсутствие максимума Исходный Раствор этаноОбразец раствор образ- ла через 1,5 ч ца в этаноле октиловый эфир метоксимакс.=310 нм коричной кислоты октиловый эфир диметилмакс.=315 нм п-аминобензойной кислоты 8(а) да нет 8(b) да нет 8(с) да нет 8(d) да нет 8(е) да да 8(f) да да 16 Пример 9. Способность поли(2-пропеналь,2 пропеновой кислоты) поглощать свободные радикалы оценивают с помощью любого из перечисленных способов. Во-первых, 1 мас.% раствор поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) в водном растворе карбоната натрия, рН 7,1, дважды последовательно обрабатывают реагентом фентона, содержащего 0,1 мас.% сульфата железа (II)(3 мл) и 30 мас.% пероксида водорода (3 мл), и перемешивают; при этом наблюдают образование пузырьков воздуха и исчезновение золотистого цвета раствора, свойственного для поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты). Во-вторых, смешивают приведенные ниже вещества, как показано в табл. 9. Льняное масло (12,5 г) Петролейный эфир, Ткип 70-90 С (25 г) Этанол (20 г) Полимер (0,25 г) в этаноле (20 г) Ацетат кобальта (II) (1%) в этаноле (0,1 г) Да = входит в состав образца; Нет = не входит в состав образца Таблица 9 Обр. 1 Обр. 2 да да да да нет да да нет да да Способность поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) ингибировать катализируемое кобальтом свободнорадикальное автоокисление льняного масла определяют по скорости "слипания" образцов после их нанесения на стекло в виде пленки, а именно, скорость слипания образца 2 больше скорости образца 1. Пример 10. В табл. 10 А, 10 В и 10 С представлены результаты, полученные для следующих типичных композиций по настоящему изобретению:(а) поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) (18 г) растворяют в воде (528 г), содержащей гидрокарбонат натрия (18 г), затем добавляют смесь тетранатриевой соли ЭДТУ (18 г) и ЛСН (18 г), перемешивают в течение 30 мин,после этого доводят рН среды от 8,5 до 9 с помощью микрогранул гидроксида натрия (приблизительно 2 г).(b) часть А: поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) (2,7 г) растворяют при перемешивании в воде (63 г), содержащей карбонат натрия (0,9 г), добавляют DOWFAX 3B2 (2,7 г) и перемешивают в течение 15 мин; рН доводят от 9,4 до 5,1 добавлением 10 мас.% раствора соляной кислоты (2,5 г); часть В: вода (27 г), содержащая карбонат натрия (1,35 г) и тетранатриевую соль ЭДТУ(2,7 г). Часть В добавляют к части А непосредственно перед проведением микробиологического анализа.(c) поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) (2 г) растворяют при перемешивании в течение 20 мин в воде (98 г), содержащей г) и перемешивают в течение 60 мин, при этом получают прозрачный раствор с рН 10,5, затем рН раствора доводят до 5,0 добавлением 10 мас.% раствора соляной кислоты (1,2 г), при этом образуется устойчивая эмульсия с рН 5,0. Результаты по определению противомикробной активности получают после инкубирования композиций при 38 С в течение 14 суток. Таблица 10 А. Модифицированный анализ Отрицательный дробный контроль 5/5 4/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 Таблица 10 В. Определение спороцидной активности Образец Время (ч) Отрицательный дробный контроль 10(а) 3 5/5 10(а) 7 5/5 10(а) 24 5/5 Таблица 10 С. Определение спорицидной эффективности КОЕ/стекло Число КОЕ в контрольЧисло КОЕ в исслеОбразец ном образце после инку- дуемом образце после бации в теч. 72 ч инкубации в теч. 72 11(b) 3,4 х 104 10 11(с) 3,4 х 104 10 Следует понимать, что модификации и изменения способа, очевидные специалистам в данной области техники, находятся в области настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения композиции на основе поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты),отличающийся тем, что растворяют поли(2 пропеналь, 2-пропеновую кислоту) в водном основании, добавляют органическое соединение, содержащее, по меньшей мере, одну гидрофобную группу, и затем подкисляют раствор,при этом взаимодействие между гидрофобными группами органического соединения и поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислотой) предотвращает образование осадка поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты), которое происходит при рН 5,5, и в результате получают раствор, устойчивый в широком диапазоне рН. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предотвращают образование осадка поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты) при рН 3,5. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,что органическое соединение выбирают, по меньшей мере, из одного соединения группы, 18 состоящей из анионного ПАВ, этилендиаминтетрауксусной кислоты, низшего алканола, фенола, изотиазолинонов и глутарового альдегида. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения добавляют анионное ПАВ. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что перед добавлением ПАВ и подкислением композицию, содержащую поли(2-пропеналь, 2 пропеновую кислоту), сначала выдерживают в течение некоторого времени в щелочной смеси. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что анионное ПАВ выбирают из группы, включающей лаурилсульфат натрия или динатриевую соль децил(сульфофенокси)бензолсульфоната и динатриевую соль оксибис(децилсульфофенокси)бензолсульфоната. 7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют,по меньшей мере, одно соединение, выбранное из этилендиаминтетрауксусной кислоты, низшего алканола, фенола, изотиазолинона и глутарового альдегида. 8. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют фенол, выбранный из группы, состоящей из офенилфенола и 4-трет-амилфенола. 9. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют фенол и/или глутаровый альдегид, причем интенсивность запаха фенола и/или глутарового альдегида снижена за счет присутствия поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислоты). 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что композицию поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) получают в присутствии воздуха и/или кислорода, причем полученная композиция проявляет повышенную противомикробную активность. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что композицию поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) переводят в щелочную композицию непосредственно перед ее использованием в качестве противомикробного средства, причем полученная композиция проявляет повышенную противомикробную активность. 12. Водная полимерная композиция, содержащая поли(2-пропеналь, 2-пропеновую кислоту) и органическое соединение, содержащее,по меньшей мере, одну гидрофобную группу,причем взаимодействие между гидрофобными группами органического соединения и поли(2 пропеналь, 2-пропеновой кислотой) предотвращает образование осадка поли(2-пропеналь, 2 пропеновой кислоты) при рН 5,5. 13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что в ней предотвращено образование осадка поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты) при рН 3,5. 14. Композиция по п.12 или 13, отличающаяся тем, что органическое соединение выбра 19 но, по меньшей мере, из одного соединения группы, состоящей из анионного ПАВ, этилендиаминтетрауксусной кислоты, низшего алканола, фенола, изотиазолинона и глутарового альдегида. 15. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что в качестве органического соединения она содержит анионное ПАВ. 16. Композиция по п.15, отличающаяся тем, что в качестве анионного ПАВ она содержит ПАВ, выбранные из лаурилсульфата натрия или динатриевой соли децил(сульфофенокси) бензолсульфоната и динатриевой соли оксибис(децилсульфофенокси)бензолсульфоната. 17. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что в качестве органического соединения она содержит фенол, выбранный из группы,состоящей из о-фенилфенола и 4-трет-амилфенола. 20 18. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что она включает в себя солнцезащитный агент. 19. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что в качестве солнцезащитного агента она содержит либо смесь октилового эфира метоксикоричной кислоты и октилового эфира диметил-п-аминобензойной кислоты, либо каждый из них в отдельности. 20. Композиция по любому из пп.12-19,отличающаяся тем, что она является эмульсией. 21. Применение композиции по любому из пп.12-20 в качестве противомикробного средства. 22. Применение композиции по любому из пп.12-20 в качестве средства ухода за кожей. 23. Применение композиции по любому из пп.12-20 в качестве кормовой добавки для животных.
МПК / Метки
МПК: A23K 1/00, A61L 2/16, A61K 7/40, C08L 29/14
Метки: поли(2-пропеналь, композиция, водная, основе, кислоты, применение, способ, получения, варианты, 2-пропеновой
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/11-3138-vodnaya-kompoziciya-na-osnove-poli2-propenal-2-propenovojj-kisloty-sposob-eyo-polucheniya-i-eyo-primenenie-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Водная композиция на основе поли(2-пропеналь, 2-пропеновой кислоты), способ её получения и её применение (варианты)</a>
Предыдущий патент: Новые производные дигидроксигексановой кислоты
Следующий патент: Офтальмологический раствор, содержащий гликоген
Случайный патент: Стабильные при хранении препараты сульфонамидов