PT84534B - PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN ANTIMICROBIAL CATIONIC PERCHUTE COMPOSITION CONTAINING AN HYOCOCYL-ACETAMIDE ANTIMICROBIAL OR 2-ACYLAMINO-2-HALOALQUIL-ACETATE ANTIMICROBIAL - Google Patents
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Abstract
Description
Halocianoacetamidas e outros antimicrobianos são conhecidos como sendo degradáveis em água e outros fluidos aquosos e embora esta propriedade seja desejável do ponto de vista ecológico, precisa muitas vezes que os antimicrobianos sejam periodicamente abastecidos de novo em qualquer sistema a ser desinfectado. Embora isto possa ser conseguido por introdução intermitente de grandes quantidades daqueles antimicrobianos no sistema, tal processo é geralmente ineficiente porque a maior parte do antimicrobiano degrada-se sem actuar nos micróbios. Portanto o uso mais efectlvo destes antimicrobianos exige um sistema que introduza continuamente o antimicrobiano no fluido a ser desinfectado. Até agora, tal introdução contínua de halocianoacetamidas exigia o uso de equipamento de medição ou análogo. Em sistemas de grande dimensão o custo de tal equipamento de medida não é especialmente muito pesado, mas em algumas operações de pequena escala o custo é muitas vezes proibitivo.Halocianoacetamides and other antimicrobials are known to be degradable in water and other aqueous fluids, and although this property is ecologically desirable, it often requires that antimicrobials be periodically refilled in any system to be disinfected. Although this can be achieved by intermittently introducing large amounts of those antimicrobials into the system, such a process is generally inefficient because most of the antimicrobial degrades without acting on microbes. Therefore, the most effective use of these antimicrobials requires a system that continuously introduces the antimicrobial into the fluid to be disinfected. Until now, such a continuous introduction of halocianoacetamides required the use of measuring or similar equipment. In large systems the cost of such measurement equipment is not particularly heavy, but in some small scale operations the cost is often prohibitive.
Antimicrobianos tal como formaldeído são muitas vezes empregados em conjunção com resinas de permuta iónica, tal como em sistemas de purificação de água. Em sistemas conhecidos, a remoção de micróbios e a remoção de catiões é efectuada em etapas separadas, precisando de dois conjuntos de equipamento e tempo extra de processamento. Além disso, os antimicrobianos tal como formaldeído não se degradam rapidamente e são difíceis de manusear. Seria desejável ter um só processo um que ambos os catiões e micróbios são simultaneamente removidos de um fluido aquoso, usando um antimicrobiano degradável, facilmente manuseado.Antimicrobials such as formaldehyde are often used in conjunction with ion exchange resins, such as in water purification systems. In known systems, the removal of microbes and the removal of cations is carried out in separate steps, requiring two sets of equipment and extra processing time. In addition, antimicrobials such as formaldehyde do not degrade quickly and are difficult to handle. It would be desirable to have a single process where both cations and microbes are simultaneously removed from an aqueous fluid, using a degradable, easily handled antimicrobial.
Tendo em vista as deficiências da arte conheci da, seria desejável ter meios baratos para a libertação contínua de antimicrobianos num sistema a ser desinfectado. Além disso, seria desejável fornecer uma resina de permuta catiónica tendo propriedades antimicrobianas.In view of the deficiencies of the known art, it would be desirable to have inexpensive means for the continuous release of antimicrobials in a system to be disinfected. In addition, it would be desirable to provide a cation exchange resin having antimicrobial properties.
Numa execução, o presente invento fornece uma composição antimicrobiana de permuta catiónica compreendendo uma resina de permuta catiónica tipo ácido forte e um antimicrobiano o qual está reversivelmente ligado à resina de permuta catiónica. Surpreendentemente, as composições antimicrobianas de permuta catiónica deste invento libertam lentamente o antimicrobiano após contacto com água ou um solvente do antimicrobiano, fornecendo introdução contínua de antimicrobianos activos no sistema tratado. Além disso, as composições antimicrobianas de permuta catiónica deste invento retêm as características de permuta iónica das resinas de permuta catiónica não tratadas e continuarão a permutar iões enquanto simultâneamente libertam antimicrobianos no sistema.In one embodiment, the present invention provides an antimicrobial cation exchange composition comprising a strong acid type cation exchange resin and an antimicrobial which is reversibly bonded to the cation exchange resin. Surprisingly, the cation exchange antimicrobial compositions of this invention slowly release the antimicrobial after contact with water or an antimicrobial solvent, providing continuous introduction of active antimicrobials into the treated system. In addition, the cation exchange antimicrobial compositions of this invention retain the ion exchange characteristics of untreated cation exchange resins and will continue to exchange ions while simultaneously releasing antimicrobials into the system.
Noutra execução, o presente invento fornece um processo de preparação de uma composição antimicrobiana de permuta catiónica compreendendo o contacto de uma resina de permuta catiónica tipo ácido forte com um antimicrobiano sob condições em que o antimicrobia no está reversivelmente ligado à resina de permuta catiónica numa quantidade suficiente para comunicar actividade antimicrobiana à resina de permuta catiónica.In another embodiment, the present invention provides a process for preparing a cation exchange antimicrobial composition comprising contacting a strong acid-type cation exchange resin with an antimicrobial under conditions where the antimicrobial is not reversibly bound to the cation exchange resin in an amount sufficient to communicate antimicrobial activity to the cation exchange resin.
Ainda noutra execução, o presente invento fornece um método para libertar continuamente antimicrobianos num fluido aquoso compreendendo o contacto contínuo o intermitente de um fluido aquoso contendo micróbios com uma composição antimicrobiana de permuta catiónica deste invento.In yet another embodiment, the present invention provides a method for continuously releasing antimicrobials in an aqueous fluid comprising continuous or intermittent contact of an microbial-containing aqueous fluid with a cation-exchange antimicrobial composition of this invention.
Ainda noutra execução, este presente invento fornece um método para remoção simultânea de micróbios e catiões de um fluido aquoso, o método compreendendo o contacto de um fluido aquoso contendo catiões e micróbios permutáveis com uma composição antimicrobiana de permuta.In yet another embodiment, this present invention provides a method for simultaneously removing microbes and cations from an aqueous fluid, the method comprising contacting an aqueous fluid containing exchangeable cations and microbes with an exchange antimicrobial composition.
As composições antimicrobianas de permuta catiónica do presente invento dão origem a um meio barato para libertação contínua de antimicrobianos num fluido aquoso. Porque o antimicrobiano é libertado pela composição lentamente após contacto com um fluido aquoso, não é preciso aparelho de medição ou outro equipamento caro. A composição antimicrobiana de permuta catiónica é simplesmente colocada em contacto com o fluido aquoso e daí removido quando o teor antimicrobiano da composição é suficientemente reduzido de modo a que níveis eficazes do antimicrobiano já não são daí libertados. A composição antimicrobiana de permuta catiónica gasta, pode ser a seguir rejeitada ou recarregada para uso futuro. Quando a composição antimicrobiana de permuta catiónica deste invento é também empregada para catiões de permuta a composição gasta pode ser regenerada e recarregada para se obter uma composição novamente utilizável.The cation-exchange antimicrobial compositions of the present invention provide an inexpensive medium for continuous release of antimicrobials in an aqueous fluid. Because the antimicrobial is released by the composition slowly after contact with an aqueous fluid, no measuring device or other expensive equipment is needed. The cation-exchange antimicrobial composition is simply brought into contact with the aqueous fluid and removed therefrom when the antimicrobial content of the composition is sufficiently reduced so that effective levels of the antimicrobial are no longer released from it. The spent antimicrobial cation exchange composition can then be discarded or refilled for future use. When the cation exchange antimicrobial composition of this invention is also used for exchange cations, the spent composition can be regenerated and refilled to obtain a composition which can be used again.
As composições antimicrobianas de permuta catiónica deste invento compreendem uma resina de permuta catiónica e um antimicrobiano o qual é reversivelmente ligado à resina de permuta catiónica. De preferência, o antimicrobiano contém um grupo electrofílico o qual interactua reversivelmente com os grupos aniónicos da resina de permuta catiónica. 0 grupo electrofílico é vantajosamente um grupo carbonil, e o antimicrobiano é mais preferivelmente um representado pela fórmula de estrutura geralThe cation exchange antimicrobial compositions of this invention comprise a cation exchange resin and an antimicrobial which is reversibly bonded to the cation exchange resin. Preferably, the antimicrobial contains an electrophilic group which reversibly interacts with the anionic groups of the cation exchange resin. The electrophilic group is advantageously a carbonyl group, and the antimicrobial is more preferably one represented by the formula of general structure
χ οχ ο
IIII
L-C-C-NRRL-C-C-NRR
II
Υ em que cada R é hidrogénio ou um grupo alquil tendo de 1 a 10 átomos de carbono. X é halogéneo, Y é hidrogénio ou halogéneo e L é um grupo de retirada de electrões. Exemplos de grupos de retirada de electrões incluem grupos ciano, alquoxicarbonilo e nitro.Υ where each R is hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. X is halogen, Y is hydrogen or halogen and L is an electron removal group. Examples of electron withdrawing groups include cyano, alkoxycarbonyl and nitro groups.
As composições deste invento contêm uma quantidade de antimicrobiano suficiente para comunicar actividade antimicrobiana à resina de permuta catiónica ou de preferência de 0,1 a 20 por cento em peso de antimicrobiano com base no peso de resina. Embora se prefira uma carga maior de antimicrobiano sobre a resina, nota-se que mesmo com carga relativamente baixa, i.e., de 0.1 a 2 por- cento em peso, comunica-se actividade antimicrobiana suficiente ao complexo.The compositions of this invention contain an amount of antimicrobial sufficient to impart antimicrobial activity to the cation exchange resin or preferably from 0.1 to 20 weight percent of antimicrobial based on the weight of resin. Although a higher antimicrobial load on the resin is preferred, it is noted that even with a relatively low load, i.e., from 0.1 to 2 weight percent, sufficient antimicrobial activity is communicated to the complex.
Numa execução preferida, L é um grupo ciano, e o antimicnobiano é uma halocianoacetamida como representado pela fórmula geral:In a preferred embodiment, L is a cyano group, and the antimicrobial is a halocianoacetamide as represented by the general formula:
X 0 NC-C-C-NRRX 0 NC-C-C-NRR
I Y em que X, Y e R são como acima definidos. Preferivelmente, cada R é hidrogénio. Y é preferivelmente halogéneo e mais preferivelmente ambos X e Y são cloro ou bromo. Mais preferivelmente o halocianoacetamida é 2,2-dibromo-2-nitrilo7I Y where X, Y and R are as defined above. Preferably, each R is hydrogen. Y is preferably halogen and more preferably both X and Y are chlorine or bromine. More preferably the halocianoacetamide is 2,2-dibromo-2-nitrilo7
propionamida (DBNPA).propionamide (DBNPA).
Também preferidos oomo antimicrobianos deste invento são os antibacterianos acetato de 2-acilamino-2-halo alquilo representados pela estrutura geral:Also preferred as the antimicrobials of this invention are the antibacterials 2-acylamino-2-halo alkyl acetate represented by the general structure:
X 0X 0
II III I
NC-C-C-NRRNC-C-C-NRR
Y em que R é um grupo alquilo tendo de 1 a 10 átomos de carbono e cada R, X e Y são como atrás descritos. De preferência, X e Y são ambos bromo e o composto é acetato de 2-acetamido-2,2-dibromoetil.Y where R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and each R, X and Y are as described above. Preferably, X and Y are both bromine and the compound is 2-acetamido-2,2-dibromoethyl acetate.
Os acetatos de 2-acilamino-2-haloalquil apropriadamente empregados neste invento podem ser preparados por reacção de um éster ciano, acetato representado pela fórmula genérica:The 2-acylamino-2-haloalkyl acetates appropriately employed in this invention can be prepared by reacting a cyano ester, acetate represented by the generic formula:
0X00X0
II I IIII I II
R1OC-C-C-NRRR 1 OC-CC-NRR
Y em que R é alquilo com um halogéneo e água num solvente orgânico apropriado solventes apropriados incluem tetracloreto de carbono, acetonitrilo, quaisquer hidro carbonetos halogenados saturados e (poli) alquileno glicóis. De acordo com o processo, o ester cianoacetato é aquecido até uma temperatura elevada num solvente orgânico. Numa quantidade suficiente de um halogéneo, seleccionado entre o grupo formado por bromo,Y where R is alkyl with a halogen and water in an appropriate organic solvent. Suitable solvents include carbon tetrachloride, acetonitrile, any saturated halogenated hydrocarbons and (poly) alkylene glycols. According to the process, the cyanoacetate ester is heated to an elevated temperature in an organic solvent. In a sufficient amount of a halogen, selected from the group formed by bromine,
cloro, iodo e fluor, de preferência bromo, é adicionada à solução para obtermos pelo menos dois equivalentes de halogénio por cada equivalente de cianoacetato.chlorine, iodine and fluorine, preferably bromine, are added to the solution to obtain at least two equivalents of halogen for each equivalent of cyanoacetate.
Entre um e dois equivalentes de água são co-adicionados com o balogénio durante um período de entre 3 e 10 horas ou fornecido numa mistura com um ou mais dos reagentes ou o solvente. Temperaturas apropriadas para a adição do reagente halogéneo estão entre 20° C e 100° C, de preferência entre 50° C e 70°C. Uma vez o halogéneo adicionado, a solução é arrefecida até à temperatura ambiente (cerca de 20° C) e agitada durante um tempo suficiente para se desenvolver numa papa, normalmente cerca de 60 horas. 0 produto desejado, o correspondente éster de acetato 2-acilamino-2-haloalquilo, é facilmente recuperado por técnicas ordinárias tal como filtração. Os correspondentes compostos monohalogenados podem ser preparados pelo mesmo processo por redução da quantidade de halogéneo adicionado a um equivalente.Between one and two equivalents of water are co-added with the balogen over a period of between 3 and 10 hours or supplied in a mixture with one or more of the reagents or the solvent. Suitable temperatures for the addition of the halogen reagent are between 20 ° C and 100 ° C, preferably between 50 ° C and 70 ° C. Once the halogen is added, the solution is cooled to room temperature (about 20 ° C) and stirred long enough to develop in a porridge, usually about 60 hours. The desired product, the corresponding 2-acylamino-2-haloalkyl acetate ester, is easily recovered by ordinary techniques such as filtration. The corresponding monohalogenated compounds can be prepared by the same process by reducing the amount of halogen added to an equivalent.
Esta reacção prossegue suavemente à pressão atmosférica, mas podemos usar pressões elevadas.This reaction proceeds smoothly at atmospheric pressure, but high pressures can be used.
Embora não se pretenda limitar o invento a qualquer teoria particular, acredita-se que o antimicrobiano seja absorvido pela resina de permuta catiónica em vez de adsorvido. Está teorizado que a halociano acetamida ou o acetato de 2-acilamino-2-halo alquilo reage com a resina de permuta, catiónica para formar um complexo representado pela estrutura seguinte:While it is not intended to limit the invention to any particular theory, it is believed that the antimicrobial is absorbed by the cation exchange resin rather than adsorbed. It is theorized that the halocyan acetamide or the 2-acylamino-2-halo alkyl acetate reacts with the exchange cationic resin to form a complex represented by the following structure:
X 0Μ+ X 0Μ +
L-C-C-NRRL-C-C-NRR
I tI t
Y A-D em que D e a matriz de resina, A representa um local de permuta catiónica sobre a resina, M é o contra ião e X, Y, R e L são como atrás definidos, f representa uma interacção entre um local de permuta catiónica sobre a resina e o grupo carbonilo sobre o antimicrobiano, e não pretende indicar a nature za precisa da interacção.Y AD where D and the resin matrix, A represents a cation exchange site on the resin, M is the counterion and X, Y, R and L are as defined above, f represents an interaction between a cation exchange site on the resin and the carbonyl group on the antimicrobial, and is not intended to indicate the precise nature of the interaction.
Qualquer resina de permuta catiónica que seja capaz de absorver o antimicrobiano é apropriadamente empregada na prática deste invento. Em geral, as resinas de permuta catiónica compreendem uma matriz polimérica à qual está ligada numa pluralidade de locais de permuta iónica. A matriz polimérica pode ser um polímero de condensação tal como numa resina fenol (formaldeído ou pode ser um polímero de adição de ligação cruzada. Polímeros de adição são geralmente copolímeros de pelo menos um monómero 4,B-etilenicamente insaturado contendo dois ou mais grupos terminais de ponta não conjugados. Ilustrações de tais monómeros são as apresentadas em Polymer Processes, editado por Calvim E. Schildknecht, publicado em 1956 por Interscience Publishers,Any cation exchange resin that is capable of absorbing the antimicrobial is suitably employed in the practice of this invention. In general, cation exchange resins comprise a polymeric matrix to which it is attached at a plurality of ion exchange sites. The polymeric matrix can be a condensation polymer such as in a phenol resin (formaldehyde or it can be a cross-linked addition polymer. Addition polymers are generally copolymers of at least one 4, B-ethylenically unsaturated monomer containing two or more end groups high-end, non-conjugated illustrations of such monomers are presented in Polymer Processes, edited by Calvim E. Schildknecht, published in 1956 by Interscience Publishers,
New York,New York,
Chapter IV, Polymerization in Emulsion'’- por H. Laverne Williams. Na Tabela II nas páginas 122 e 123 da obra referida, estão listados diversos tipos de monómeros os quais se podem polimerizar sozinhos ou em misturas para formar par tículas de polímero insolúveis em água. Representativos de tais monómeros são monovimilideno aromáticos incluindo estireno, viniltolueno, etil vinil benzeno, «X-metil estireno, cloroestireno, bromoestireno, isopropilestireno dimetilestireno, dietilestireno e análogos; ésteres alquílicos deChapter IV, Polymerization in Emulsion '' - by H. Laverne Williams. In Table II on pages 122 and 123 of the referred work, several types of monomers are listed which can be polymerized alone or in mixtures to form water-insoluble polymer particles. Representatives of such monomers are aromatic monovimilidene including styrene, vinyl polyolene, ethyl vinyl benzene, 'X-methyl styrene, chloro-styrene, bromo-styrene, isopropyl styrene, dimethyl styrene, diethyl styrene and the like; alkyl esters of
ácidos carboxílicos, <B-etilenicamente insaturados tal como metilacrilato, metilmetacrilato e etilacrilato; hidrocarbonetos vinilalifáticos e alicídicos tal como 1,3-butadieno, 2-metilbutadieno, 3-dimetilbutadieno, ciclopentadieno; compostos vinílideno tal como cloreto de vinilideno, álcool vinílico, sulfato de vinílideno e suas misturas Monómeros de ligação cruzada ou dí- ou polivinilideno aromáticos representativos tal como divinilbenzeno ou dialilftalato, diou poliacrilatos tal como 1,3-butilenodiacrilato ou etileno glicol dimetacrilato, alquilmetacrilato,ou crotilmetacrilato Em geral,os polivinilideno aromáticos, particularmente divinilbenzeno, são aqui de preferência empregados. Vantajosamente, o monómero de ligação cruzada é empregado numa quantidade de 0,1 a cerca de 25, de preferência de 0,1 a 10, por cento em peso com base no peso dos monómeros empregados na preparação da matriz polimérica. Várias matrizes do polímero de adição vulgarmente empregadas em resinas comerciais de permuta catiónica incluem monovimilideno aromáticos de ligação cruzada tal como polímeros estirenoZ-divinilbenzeno, copolímeros de ácido acrílico ou seus ésteres com estireno ou divinilbenzeno e outros vinil polímeros de adição tal como álcool polivinílico. Destes, os poliestirenos são preferidos.carboxylic acids, <B-ethylenically unsaturated such as methylacrylate, methylmethacrylate and ethylacrylate; vinylaliphatic and alicyclic hydrocarbons such as 1,3-butadiene, 2-methylbutadiene, 3-dimethylbutadiene, cyclopentadiene; vinylidene compounds such as vinylidene chloride, vinyl alcohol, vinylidene sulphate and mixtures thereof Cross-linked monomers or representative aromatic di- or polyvinylidene such as divinylbenzene or diallyphthalate, polyacrylates such as 1,3-butylene diacrylate or ethylene glycol dimethacrylate, dimethylacrylate, ethyl acetate or crotylmethacrylate In general, aromatic polyvinylidene, particularly divinylbenzene, are preferably employed here. Advantageously, the crosslinked monomer is employed in an amount of 0.1 to about 25, preferably 0.1 to 10, weight percent based on the weight of the monomers employed in the preparation of the polymeric matrix. Various matrices of the addition polymer commonly employed in commercial cation exchange resins include aromatic cross-linked monovimilidene such as styrene-Z-divinylbenzene polymers, acrylic acid copolymers or their esters with styrene or divinylbenzene and other vinyl addition polymers such as polyvinyl alcohol. Of these, polystyrenes are preferred.
A matriz polimérica tem afixado além disso uma pluralidade de porções aniónicas tipo ácido forte. Grupos aniónicos representativos incluem sulfato, sulfonato, fosfato, fosfinato e arsenato. Destes grupos, as porções sulfonato são as mais preferidas. Associado com os grupos aniónicos está um contra ião o qual é geralmente hidrogéneo, amónio, um metal alcalino ou um metal alcalino terroso.The polymeric matrix has also affixed a plurality of strong acid-like anionic portions. Representative anionic groups include sulfate, sulfonate, phosphate, phosphinate and arsenate. Of these groups, the sulfonate moieties are most preferred. Associated with the anionic groups is a counterion which is generally hydrogen, ammonium, an alkali metal or an alkaline earth metal.
Métodos para introdução da porção iónica ao polímero são bem conhecidos e descritos, por exemplo, em Ion Exchange e anterior.Methods for introducing the ionic portion into the polymer are well known and described, for example, in Ion Exchange and earlier.
Das resinas de permuta iónica vantajosamente empregadas neste invento mais preferidas são resinas de copolímero sulfonado estireno/divinilbenzeno tal como descritas nas Patentes U.S. nes 2,597.438; 3.252.921 e 3.549.562.Of the ion exchange resins advantageously employed in this invention the most preferred are sulfonated styrene copolymer resins / divinylbenzene as disclosed in US Patent 2,597.438 and S; 3,252,921 and 3,549,562.
Todas as resinas de permuta catiónica normalmente disponíveis de copolímero estireno sulfonado/divinilbenzeno, são apropriadamente empregadas na prática deste invento. As resinas de copolímero sulfonado estireno/divinilbenzeno comercialmente disponíveis e incluem resinas chamadas tipo macroporoso e gel, bem como variedades tendo vários tamanhos de partículas, contra iões e graus de ligação cruzada.All cation-exchange resins normally available from sulfonated styrene / divinylbenzene copolymer are suitably employed in the practice of this invention. The commercially available sulfonated styrene / divinylbenzene copolymer resins include resins called macroporous and gel types, as well as varieties having various particle sizes, against ions and degrees of cross-linking.
As composições antimicrobianas de permuta iónica deste invento são preparadas por contacto da resina de permuta catiónica, com a solução do antimicrobiano num solvente afim. 0 solvente pode ser qualquer solvente que não reaja com a resina de permuta catiónica, e na qual o antimicrobiano seja solúvel. De preferência, o solvente é miscível com água. Exemplos de solventes incluem acetonitrilo, etileno glicol, tetraetileno glicol e polietileno glicóis tendo pesos moleculares na gama de 100 a 5000. Mais preferido é o tetraetileno glicol. A solução contém vantajosamente de 0,1 a 50, mais preferivelmente de 1 a 20, e ainda mais preferivelmente de 2,5 a 20, por cento em peso do antimicrobianoThe ion exchange antimicrobial compositions of this invention are prepared by contacting the cation exchange resin with the solution of the antimicrobial in a related solvent. The solvent can be any solvent that does not react with the cation exchange resin, and in which the antimicrobial is soluble. Preferably, the solvent is miscible with water. Examples of solvents include acetonitrile, ethylene glycol, tetraethylene glycol and polyethylene glycols having molecular weights in the range of 100 to 5000. Most preferred is tetraethylene glycol. The solution advantageously contains 0.1 to 50, more preferably 1 to 20, and even more preferably 2.5 to 20, weight percent of the antimicrobial
A solução antimicrobiana contactou com a resina de permuta catiónica, às condições ambiente durante um tempo suficiente para fornecer a quantidade desejada de absorção, normalmente de 0,5 a 100, de preferência de 1 a 20, mais preferivelmente de 1 a 10, e mais preferivelmente de 1 a 5 horas. Embora a quantidade de antimicrobiana absorvida pela resina deThe antimicrobial solution contacted the cation exchange resin at ambient conditions for a time sufficient to provide the desired amount of absorption, usually from 0.5 to 100, preferably from 1 to 20, more preferably from 1 to 10, and more preferably 1 to 5 hours. Although the amount of antimicrobial absorbed by the resin of
permuta catiónica depende a solução antimicrobiana, resina e do tempo durante contactou com a resina, em de algum modo da concentração e solvente, o contra ião sobre a qual a solução antimicrobiana ocation exchange depends on the antimicrobial solution, resin and the time during contact with the resin, in some way from the concentration and solvent, the counterion over which the antimicrobial solution o
geral a resina de permuta catiónica absorverá de 0,5 a 20 por cento, no seu peso, do antimicrobiano. Observou-se que ambos, o ritmo de absorvência do antimicrobiano pela resina de permuta catiónica e a quantidade de antimicrobiano abosrvido, aumentaram quando a água está presente no sistema. A água pode ser introduzida no sistema por adição de água à solução antimicrobiana. A solução antimicrobiana pode beneficialmente conter de 1 a 50 por cento em peso, de água. Alternativamente, e preferivelmente, a resina de permuta catiónica é solúvel em água, e incha com água antes de contactar a resina com a solução antimicrobiana.In general, the cation exchange resin will absorb 0.5 to 20 weight percent of the antimicrobial. It was observed that both, the absorption rate of the antimicrobial by the cation exchange resin and the amount of antimicrobial absorbed, increased when water is present in the system. Water can be introduced into the system by adding water to the antimicrobial solution. The antimicrobial solution can beneficially contain 1 to 50 weight percent water. Alternatively, and preferably, the cation exchange resin is water-soluble, and swells with water before contacting the resin with the antimicrobial solution.
As composições antimicrobianas de permuta catiónica assim formadas são secas e embaladas ou por outro lado preparadas para uso final.The cation exchange antimicrobial compositions thus formed are dried and packaged or otherwise prepared for final use.
Porque o antimicrobiano é lentamente libertado pelas composições deste invento, as composições podem ser empregadas para desinfectar oontinuamente fluidos aquosos durante um período de tempo continuado. Os fluidos que contêm micróbios são desinfectados com as composições deste invento pelos fluidos aquosos com a composição, sob condições tais que uma quantidade efectiva do antimicrobiano é libertada no fluido. A quantidade de fluido a ser desinfectado, a quantidade de composição antimicrobiana de permuta catiónica empregada, e a quantidade de antimicrobiano carregado na composição, todos afectam o ritmo ao qual o antimicrobiano é libertada no fluido. A quantidade de fluido a ser desinfectado, a quantidade de composição antimicrobiana de permuta catiónica empregada, e a quantidade de antimicrobiano carregado na composição, todos afectam o ritmo ao qual o antimicrobiano é libertado no fluido e são escolhidos de modoBecause the antimicrobial is slowly released by the compositions of this invention, the compositions can be used to continuously disinfect aqueous fluids over a continued period of time. The microbes-containing fluids are disinfected with the compositions of this invention by the aqueous fluids with the composition, under conditions such that an effective amount of the antimicrobial is released into the fluid. The amount of fluid to be disinfected, the amount of cation exchange antimicrobial composition employed, and the amount of antimicrobial loaded in the composition, all affect the rate at which the antimicrobial is released into the fluid. The amount of fluid to be disinfected, the amount of cation exchange antimicrobial composition employed, and the amount of antimicrobial loaded in the composition, all affect the rate at which the antimicrobial is released into the fluid and are chosen accordingly.
tal que os micróbios no fluido são efectivamente removidos. 0 fluido aquoso pode ser tratado fazendo com que o líquido corra sobre a composição, em cujo caso o caudal é tal que o fluido tratado contém uma quantidade efectiva do antimicrobiano. Em geral, os antimicrobianos empregados neste invento são eficazes em quantidades na gama de 0,5 a 100 partes em peso por milhão de partes do fluido tratado.such that microbes in the fluid are effectively removed. The aqueous fluid can be treated by causing the liquid to flow over the composition, in which case the flow rate is such that the treated fluid contains an effective amount of the antimicrobial. In general, the antimicrobials employed in this invention are effective in amounts ranging from 0.5 to 100 parts by weight per million parts of the treated fluid.
ritmo de libertação do antimicrobiano da composição antimicrobiana de permuta catiónica pode ser aumentado, por diminuição do pH do fluido aquoso que com ele contacta. Assim, a libertação controlada do antimicrobiano pode ser afectada por variação do pH do fluido aquoso a ser tratado. Em geral, as composições antimicrobianas de permuta, catiónica deste invento são eficazes quando o pH do fluido aquoso está na gama de 1 a 9, de preferência de 2 a 7 . A um pH superior a 9, muito rapidamente se degradarão e o uso destas composições antimicrobianas de permuta, catiónica sob condições fortemente básicas não é portanto preferidoThe rate of release of the antimicrobial from the cation exchange antimicrobial composition can be increased by decreasing the pH of the aqueous fluid which it contacts. Thus, the controlled release of the antimicrobial can be affected by varying the pH of the aqueous fluid to be treated. In general, the cationic, antimicrobial exchange compositions of this invention are effective when the pH of the aqueous fluid is in the range of 1 to 9, preferably 2 to 7. At a pH greater than 9, they will very quickly degrade and the use of these cationic exchange antimicrobial compositions under strongly basic conditions is therefore not preferred
As composições deste invento podem ser usadas para remover simultâneamente catiões e micróbios dos fluidos aquosos pelo contacto dos fluidos aquosos contendo ambos catiões e micróbios com a composição deste invento da maneira atrás descrita. Quando as composições deste invento são empregadas para iões de permuta bem como para desinfectar, a composição precisará de regeneração periódica para manter a sua eficiência como ião de permuta. Uma vantagem importante destas composições é que elas podem ser regeneradas e recarregadas simultaneamente com antimicrobianos pelo contacto das composições com um agente de regeneração e a seguir contacto da composição regenerada com uma solução do antimicrobiano como atrás descrito. Tipicamente, um ácido inorgânico tal como ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, é usado para regenerar as resinas de permuta catiónica na forma hidrogéneo. 0 cloreto deThe compositions of this invention can be used to simultaneously remove cations and microbes from aqueous fluids by contacting aqueous fluids containing both cations and microbes with the composition of this invention in the manner described above. When the compositions of this invention are used for exchange ions as well as for disinfecting, the composition will need periodic regeneration to maintain its efficiency as an exchange ion. An important advantage of these compositions is that they can be regenerated and recharged simultaneously with antimicrobials by contacting the compositions with a regenerating agent and then contacting the regenerated composition with a solution of the antimicrobial as described above. Typically, an inorganic acid, such as hydrochloric acid or sulfuric acid, is used to regenerate cation exchange resins in hydrogen form. 0 chloride
sódio é vulgarmente usado para regenerar a resina de permuta catiónica na sua forma sódio. 0 agente de regeneração é empregado na solução antimicrobiana em quantidades tipicamente empregadas na regeneração das resinas de permuta catiónica previamente conhecidas. Empregamos ácidos inorgânicos numa quantidade que está de preferência na gama de 0,2 a 20 por cento em peso da solução antimicrobiana. 0 cloreto de sódio é vantajosamente empregado na gama de 2 a 37 por cento em peso da solução antimicrobiana.sodium is commonly used to regenerate the cation-exchange resin in its sodium form. The regenerating agent is used in the antimicrobial solution in amounts typically employed in the regeneration of previously known cation exchange resins. We use inorganic acids in an amount that is preferably in the range of 0.2 to 20 weight percent of the antimicrobial solution. The sodium chloride is advantageously employed in the range of 2 to 37 weight percent of the antimicrobial solution.
Uma aplicação destas composições antimicrobianas de permuta catiónica está no tratamento de sistemas aquosos de arrefecimento e aquecimento. Em tais sistemas, micróbios, fungos, e análogos crescem normalmente nas superfícies internas das tubagens e acessórios do sistema, cujo crescimento afecta de modo adverso o ritmo de transferência térmica entre o meio de arrefecimento e o melo de aquecimento e o ar ambiente. 0 uso de equipamento de medida para adicionar continuamente antimicrobianos a tais sistemas é normalmente proibitivamente caro em vista do custo total do sistema, dificuldade em submeter-se às exigências de projecto do sistema ou outra impraticabilidade. A composição antimicrobiana de permuta catiónica deste invento, pode ser prontamente inserida no aparelho de aquecimento ou arrefecimento e periodicamente substituída para obter actividade antimicrobiana contínua. Vantajosamente, a composição é inserida no sistema como um pacote ou unidade substituível do sistema de arrefecimento o qual pode ser prontamente removido e substituído como necessário.One application of these cation-exchange antimicrobial compositions is in the treatment of aqueous cooling and heating systems. In such systems, microbes, fungi, and the like usually grow on the internal surfaces of the system's pipes and fittings, the growth of which adversely affects the rate of thermal transfer between the cooling medium and the heating medium and the ambient air. The use of measurement equipment to continuously add antimicrobials to such systems is normally prohibitively expensive in view of the total cost of the system, difficulty in complying with the system's design requirements or other impracticality. The cation exchange antimicrobial composition of this invention, can be readily inserted into the heating or cooling apparatus and periodically replaced to obtain continuous antimicrobial activity. Advantageously, the composition is inserted into the system as a replaceable cooling system package or unit which can be readily removed and replaced as needed.
Outra aplicação destas composições é nosAnother application of these compositions is in
surfactante estabilizada de água e hidrocarboneto é bombeada nos poços de injecção que rodeiam o poço de produção destabilized water and hydrocarbon surfactant is pumped into the injection wells surrounding the
petróleo. A emulsão liberta o petróleo bruto armadilhado ou preso nos depósitos substerrâneos. 0 petróleo bruto torna-se suspenso na água e a emulsão é espessada com vários polímeros sintéticos ou naturais tal como gomas xanthan. No entanto, a goma xanthan degrada-se por bactérias presentes na água, e a dureza da água tende a depositar-se nos poços bem como os depósitos de cálcio. Por consequência, a água precisa de tratamento antes de ser injectada, para remoção da dureza e bactérias. 0 presente processo usa resinas de permuta iónica para remoção dos iões de cálcio e magnésio da água e emprega separadamente formaldeído para matar as bactérias. As composições antimicrobianas de permuta catiónica do presente invento, podem ser substituídas pela resina de permuta catiónica e o formaldeído destes presentes processos convencionais originar actividade antimicrobiana e de amolecimento comparável numa só etapa processual. 0 uso das composições antimicrobianas de permuta catiónica do presente invento tem ainda a vantagem de empregar antimicrobianos degradáveis e aumentar significantemente a facilidade de manus.eamento do antimicrobiano. As composições antimicrobianas são usadas em aplicações de injecção de microemulsões por contacto da água de injecção com a composição, da mesma maneira que a água contactava com a resina de permuta catiónica nos processos anteriores. A regeneração da composição de permuta catiónica e recarregamento do antimicrobiano na composição pode ser efectuada simultaneamente pelo tratamento da composição, consecutivamente com um agente de regeneração e uma solução do antimicrobiano.Petroleum. The emulsion releases crude oil trapped or trapped in the underground deposits. The crude oil becomes suspended in the water and the emulsion is thickened with various synthetic or natural polymers such as xanthan gums. However, xanthan gum is degraded by bacteria present in the water, and the hardness of the water tends to be deposited in the wells as well as calcium deposits. Consequently, the water needs treatment before being injected, to remove hardness and bacteria. The present process uses ion exchange resins to remove calcium and magnesium ions from water and separately uses formaldehyde to kill bacteria. The cation exchange antimicrobial compositions of the present invention, can be replaced by the cation exchange resin and the formaldehyde from these present conventional processes will give rise to comparable antimicrobial and softening activity in one process step. The use of the cation exchange antimicrobial compositions of the present invention further has the advantage of employing degradable antimicrobials and significantly increasing the ease of handling of the antimicrobial. Antimicrobial compositions are used in microemulsion injection applications by contacting the injection water with the composition, in the same way that water contacted the cation exchange resin in the previous processes. The regeneration of the cation exchange composition and reloading of the antimicrobial in the composition can be carried out simultaneously by treating the composition, consecutively with a regenerating agent and an antimicrobial solution.
A regeneração e recarregamento pode ser efectuada numa quantidade de tempo comparável ao tempo necessário para a regeneração das resinas de permuta catiónica convencionaisRegeneration and recharging can be carried out in an amount of time comparable to the time required for the regeneration of conventional cation exchange resins
Os exemplos seguintes são fornecidos para ilustrarem mais o presente invento. Todas as partes e percentagens são em peso a menos que de outro modo referido.The following examples are provided to further illustrate the present invention. All parts and percentages are by weight unless otherwise stated.
Exemplo 1Example 1
Composição antimicrobiana de permuta catiónica (AMCEC) Amostras N2s 1-A e 1-B, são preparadas por contacto (a) 113,5 gramas de uma resina de permuta catiónica sulfonada macroporosa, inchada por água, de ligação cruzada a 20 por cento com divinilbenzeno estireno na forma ácida contendo cerca de 50 por cento em peso de água com (b) 100 gramas de uma solução a 5 por cento em peso de dibromonitrilopropionamida (DBNNPA) em tetraetileno glicol (TEG).Antimicrobial cation exchange composition (AMCEC) Samples N 2 s 1-A and 1-B, are prepared by contacting (a) 113.5 grams of a macroporous sulfonated, water-swollen, 20-fold cross-linked resin percent with divinylbenzene styrene in acid form containing about 50 weight percent water with (b) 100 grams of a 5 weight percent solution of dibromonitrilepropionamide (DBNNPA) in tetraethylene glycol (TEG).
Na Amostra N2 1-A, a resina de permuta catiónica contactou com a solução DBNPA durante 37 minutos. A resina de permuta catiónica na Amostra N2 1-B contactou com a solução DBNPA durante 8 dias. No fim do período de contacto, a solução DBNPA separa-se de cada resina e dilui-se a 100 vezes o seu volume com água. A quantidade de DBNPA restante na solução diluída é medida por cronotografia líquida de alta eficiência (HPLC). A solução decantada DBNPA da Amostra N2 1-A contém 3,77 gramas de DBNPA, indicando que 1,3 gramas do antimicro| biano são absorvidos pela resina Na Amostra n2 1-B, 1,6 gramas do antimicrobiano são absorvidas pela resina.In Sample N 2 1-A, the cation exchange resin contacted the DBNPA solution for 37 minutes. The cation exchange resin in Sample N 2 1-B contacted the DBNPA solution for 8 days. At the end of the contact period, the DBNPA solution is separated from each resin and diluted to 100 times its volume with water. The amount of DBNPA remaining in the diluted solution is measured by high-performance liquid chronotography (HPLC). The DBNPA decanted solution from Sample N 2 1-A contains 3.77 grams of DBNPA, indicating that 1.3 grams of antimicro | biano are absorbed by the resin In Sample n 2 1-B, 1.6 grams of the antimicrobial are absorbed by the resin.
A análise HPLC neste e em todos os exemplos seguintes é efectuada usando numa coluna Whatman Partisil 10/25 ODS 25 cm, mantida a 45°C e um detector Parkin Elmer LC 75 ajustado a 214 nm. 0 eluente é uma solução de acetonitrilo a 10% e 90% de água tamponada com ácido fosfórico a um pH de 2,3 0 eluente é bombeado a um ritmo de 1,5 ml por minuto usando uma bomba de 5000 psi (34.473,785 kPa) equipada com um tubo espalmado amortecedor de pulsações de 35 pés (10,67 metros).HPLC analysis in this and all the following examples is performed using a Whatman Partisil 10/25 ODS 25 cm column, maintained at 45 ° C and a Parkin Elmer LC 75 detector set at 214 nm. The eluent is a 10% acetonitrile solution and 90% phosphoric acid-buffered water at a pH of 2.3 The eluent is pumped at a rate of 1.5 ml per minute using a 5000 psi pump (34,473.785 kPa) equipped with a 35 feet (10.67 meters) pulsed dampened flat tube.
Exemplo 2Example 2
As Amostras AMCEC N-s 2-A e 2-B são preparadas usando uma resina de permuta catiónica sulfonada microporosa, entumecida por água, de liga.ção cruzada a 4 por cento com divinilbenzeno estireno na forma ácida. A resina contactou com 100 gramas de uma solução a 5% em peso de DBNPA como descrito no Exemplo 1.AMCEC N-s 2-A and 2-B Samples are prepared using a microporous sulfonated cation exchange resin, swollen with water, 4 percent cross-linked with divinylbenzene styrene in acid form. The resin contacted 100 grams of a 5 wt% DBNPA solution as described in Example 1.
Na Amostra N- 2-A, a resina contactou com a solução antimicrobiana durante 37 minutos. A quantidade de DBNPA removida da solução é medida por HPLC como descrito no Exemplo 1. Na Amostra AMCEC N2 2-A, 1,8 gramas de DBNPA são absorvidas pela resina (36 por cento da DBNPA originalmente na solução). Na Amostra N2 2-B a resina contactou com a solução DBNPA durante 8 dias e 4,2 gramas de DBNPA foram absorvidas pela resina.In Sample N-2-A, the resin contacted the antimicrobial solution for 37 minutes. The amount of DBNPA removed from the solution is measured by HPLC as described in Example 1. In the AMCEC Sample N 2 2-A, 1.8 grams of DBNPA is absorbed by the resin (36 percent of DBNPA originally in the solution). In Sample N 2 2-B the resin contacted the DBNPA solution for 8 days and 4.2 grams of DBNPA were absorbed by the resin.
Exemplo 3Example 3
As Amostras N2s 3-A e 3-B são preparadas de acordo com o método do Exemplo 2, desta vez empregando uma solução contendo 20 por cento em peso de DBNPA e 80 por cento em peso de tetraetileno glicol. Na Amostra N2 3-A, a resina contactou com a solução durante 42 minutos e absorveu 4,7 gramas do antimicrobiano. Na amostra N2 3-B, a resina contactou com a solução antimicrobiana durante 8 dias e absorveu 18,7 gramas de DBNPA.Samples N 2 s 3-A and 3-B are prepared according to the method of Example 2, this time employing a solution containing 20 weight percent DBNPA and 80 weight percent tetraethylene glycol. In Sample N 2 3-A, the resin contacted the solution for 42 minutes and absorbed 4.7 grams of the antimicrobial. In sample N 2 3-B, the resin contacted the antimicrobial solution for 8 days and absorbed 18.7 grams of DBNPA.
Exemplos 4-7Examples 4-7
Os exemplos 4-7 ilustram a formação de composi18Examples 4-7 illustrate the formation of compositions18
ções antimicrobianas de permuta catióníca usando a forma sódio de uma resina de permuta catióníca sulfonada microporosa desidratada de ligação cruzada a 8 por cento com estireno DVB.antimicrobial cation exchange reactions using the sodium form of a dehydrated microporous cross-linked sulfonated cation exchange resin with 8 percent DVB styrene.
' A Amostra N2 4 é preparada por contacto de 454 gramas da resina com 200 gramas de uma solução 10 por cento em peso de DBNPA em acetonitrilo. Após 45 horas, a resina é filtrada e o filtrado diluído a 250 ml com acetonitrilo e analizado para DBNPA usando HPLC como descrito no Exemplo 1, A | análise HPLC mostrou que 10,88 gramas (54,4 por cento da DBNPA inicialmente em solução) são absorvidas pela resina de permuta catióníca.Sample N 2 4 is prepared by contacting 454 grams of the resin with 200 grams of a 10 weight percent solution of DBNPA in acetonitrile. After 45 hours, the resin is filtered and the filtrate diluted to 250 ml with acetonitrile and analyzed for DBNPA using HPLC as described in Example 1, A | HPLC analysis showed that 10.88 grams (54.4 percent of DBNPA initially in solution) are absorbed by the cation exchange resin.
A Amostra N2 5 é preparada por contacto de 454 gramas da resina com 200 gramas de uma solução contendo 20 gramas de DBNPA, 90 gramas de tetraetileno glicol e 90 gramas de água. Após 32 horas, a resina é filtrada e o filtrado é analizado para DBNPA como descrito no Exemplo 1 anterior. A resina absorveu 13,4 gramas de DBNPA (67,0 por cento da DBNPA disponível).Sample N 2 5 is prepared by contacting 454 grams of the resin with 200 grams of a solution containing 20 grams of DBNPA, 90 grams of tetraethylene glycol and 90 grams of water. After 32 hours, the resin is filtered and the filtrate is analyzed for DBNPA as described in Example 1 above. The resin absorbed 13.4 grams of DBNPA (67.0 percent of the available DBNPA).
As Amostras N2s 6-A, 6-B, 6-C e 6-D são preparadas por contacto de 227 gramas da resina com 100 gramas de uma solução contendo 2,5 por cento em peso de DBNPA, 5 por cento em peso de água, e 92,5 por cento em peso de tetraetileno glicol. A Amostra N2 6-A contactou com a solução DBNPA durante 1 hora, a Amostra N2 6-B durante 1,5 horas, a Amostra N2 6-C durante 2,5 horas e a Amostra N2 6-D durante 48 horas. As quantidades de DBNPA absorvidas por estas resinas, são determinadas de acordo com os processos descritos no Exemplo 1, e são apresentados na Tabela I a seguir.Samples N 2 s 6-A, 6-B, 6-C and 6-D are prepared by contacting 227 grams of the resin with 100 grams of a solution containing 2.5 percent by weight of DBNPA, 5 percent in water weight, and 92.5 weight percent tetraethylene glycol. Sample N 2 6-A contacted the DBNPA solution for 1 hour, Sample N 2 6-B for 1.5 hours, Sample N 2 6-C for 2.5 hours and Sample N 2 6-D for 48 hours. The amounts of DBNPA absorbed by these resins are determined according to the procedures described in Example 1, and are shown in Table I below.
- 1.9- 1.9
TABELATABLE
tendo 10 gramas de DBNPA, 20 gramas de água e 70 gramas de tetraetileno glicol. A quantidade de DBNPA absorvida é determinada pelo método descrito no Exemplo 1, como sendo 5,7 gramas.having 10 grams of DBNPA, 20 grams of water and 70 grams of tetraethylene glycol. The amount of DBNPA absorbed is determined by the method described in Example 1, to be 5.7 grams.
Exemplo 8Example 8
A Amostra AMCEC N- 4 é lavada duas vezes com 2 porções de 100 ml de acetonitrilo quente, durante um período de 10 minutos por lavagem. 0 solvente de lavagem é a seguir analisado para DBNPA usando as técnicas HPLC descritas no Exemplo 1. A lavagem remove 0,20 gramas de DBNPA, ou somente 1,83 por cento em peso do DBNPA inicialmente na composição.Sample AMCEC N-4 is washed twice with 2 100 ml portions of hot acetonitrile, for a period of 10 minutes per wash. The wash solvent is then analyzed for DBNPA using the HPLC techniques described in Example 1. The wash removes 0.20 grams of DBNPA, or only 1.83 percent by weight of DBNPA initially in the composition.
A Amostra AMCEC N2 5 é lavada duas vezes com porções de 100 ml de acetonitrilo quente durante um período de 10 mintuos por lavagem. 0 solvente de lavagem é a seguir analisado para DBNPA e observou-se conter 0,66 gramas de DBNPA ouThe AMCEC Sample N 2 5 is washed twice with 100 ml portions of hot acetonitrile over a period of 10 minutes per wash. The washing solvent is then analyzed for DBNPA and found to contain 0.66 grams of DBNPA or
4,96 por cento em peso de DBNPA inicialmente na composição.4.96 weight percent of DBNPA initially in the composition.
Vê-se deste exemplo que o antimicrobiano absorvido não é rapidamente removido do AMCEC mesmo quando se emprega um solvente bom para o antimicrobiano.It can be seen from this example that the absorbed antimicrobial is not rapidly removed from AMCEC even when a good solvent for the antimicrobial is employed.
Exemplo 9Example 9
AMCEC do Exemplo 4 é testado para a capacidade de permuta iónica como se segue: uma porção de 25 ml da composição é colocada num recipiente e convertida na forma hidrogéneo por tratamento com cerca de 500 ml de uma solução de 5 por cento em peso de ácido clorídrico durante 30 minutos. A solução ácida é a seguir filtrada de composição tratada e a composição é lavada com água até a lavagem ser neutra. À resina lavada juntamos água suficiente para formar uma pasta aquosa e à pasta adicionamos 25 ml de hidróxido de sódio Ι,ΟΝ. A resina é filtrada e o filtrado digerido com ácido clorídrico 1 molar.AMCEC of Example 4 is tested for ion exchange capacity as follows: a 25 ml portion of the composition is placed in a container and converted to hydrogen form by treatment with about 500 ml of a 5 weight percent acid solution hydrochloric for 30 minutes. The acidic solution is then filtered from the treated composition and the composition is washed with water until the wash is neutral. To the washed resin we add enough water to form an aqueous paste and to the paste we add 25 ml of sodium hydroxide Ι, ΟΝ. The resin is filtered and the filtrate digested with 1 molar hydrochloric acid.
Uma porção de 5,8 ml de ácido clorídrico é necessária para neutralizar o filtrado indicando que 19,2 milimoles de hidróxido de sódio são consumidos pela composição. A capacidade de permuta iónica da composição é a seguir calculada como sendo 2,34 milimoles de hidróxido de sódio por mililitro de composição.A 5.8 ml portion of hydrochloric acid is needed to neutralize the filtrate indicating that 19.2 millimoles of sodium hydroxide are consumed by the composition. The ion exchange capacity of the composition is then calculated to be 2.34 millimoles of sodium hydroxide per milliliter of composition.
A AMCEC do Exemplo 5, é a seguir testada de maneira análoga e a capacidade de permuta iónica da referida composição é determinada como sendo 2,25 miliquivalentes de sódio por mililitro de composição. Por comparação, uma amostra de 25 ml de resina não tratada tem uma capacidade de permuta iónica de 2,09 miliquivalentes de sódio por mililitro de resina. Os resultados anteriores mostram que as composiçõesThe AMCEC of Example 5 is then tested in a similar manner and the ion exchange capacity of said composition is determined to be 2.25 milliquivalents of sodium per milliliter of composition. By comparison, a sample of 25 ml of untreated resin has an ion exchange capacity of 2.09 milliquivalents of sodium per milliliter of resin. The previous results show that the compositions
antimicrobianas de permuta catiónica deste invento retêm a capacidade de permuta catiónica das resinas de permuta catiónica a partir das quais são produzidascation exchange antimicrobials of this invention retain the cation exchange capacity of the cation exchange resins from which they are produced
Exemplo 10Example 10
As propriedades bacterecidas das Amostras AMCEC N2s 10-A a 10-D e 10-0 são demonstradas neste exemplo. Em todas as amostras, a composição é preparada a partir de uma resina de permuta catiónica microporosa, sulfonada a 8 por cento de ligação cruzada com divinilbenzeno estireno na forma de sódio. A quantidade de antimicrobiano (DBNPA em todos os casos) na composição é expressa como uma percentagem em relação ao peso da resina de permuta iónica.The bacterial properties of AMCEC N 2 Samples are 10-A to 10-D and 10-0 are demonstrated in this example. In all samples, the composition is prepared from a microporous cation exchange resin, sulfonated to 8 percent cross-linked with divinylbenzene styrene in the form of sodium. The amount of antimicrobial (DBNPA in all cases) in the composition is expressed as a percentage of the weight of the ion exchange resin.
método de teste da taça de agar é usado para determinar as propriedades bactericidas das composições. Uma lamela semeada de agar é preparada por fusão de uma quantidade de agar e semeando o agar fundido com uma suspensão de aerogemes Enterobacter (ATCC N2 13048). A agar semeada é a seguir deitada num prato Petrie e deixada a endurecer. Um tampão circular de 5mm de diâmetro é removido a seguir da agar endurecida para formar uma taça na lamela de agar. Dentro da taça coloca-se, sem contaminar o agar envolvente, 0,06 gramas da amostra a ser testada. A lamela de agar é a seguir incubada a 30°C durante 24 horas e o crescimento da bactéria sobre a lamela é visualmente observado. 0 diâmetro da área de agar próxima da área da taça onde a amostra foi colocada, na qual não existe qualquer crescimento da bactéria, é medido como a zona de inibição.The agar cup test method is used to determine the bactericidal properties of the compositions. An agar-seeded slide is prepared by melting an amount of agar and seeding the molten agar with a suspension of Enterobacter aerogems (ATCC No. 2 13048). The sown agar is then poured into a Petrie dish and left to harden. A circular plug of 5mm in diameter is removed after the hardened agar to form a bowl on the agar slide. Inside the bowl, 0.06 grams of the sample to be tested are placed, without contaminating the surrounding agar. The agar slide is then incubated at 30 ° C for 24 hours and the growth of bacteria on the slide is visually observed. The diameter of the agar area near the area of the bowl where the sample was placed, in which there is no bacterial growth, is measured as the zone of inhibition.
As Amostras N2s 10-A a 10-D e a Amostra Comparativa 10-0 são testadas desta maneira com a quantidade de DBNPA na amostra, bem como o diâmetro da zona de inibição, como se nota na Tabela II a seguir.Samples N 2 s 10-A to 10-D and Comparative Sample 10-0 are tested in this way with the amount of DBNPA in the sample, as well as the diameter of the zone of inhibition, as noted in Table II below.
TABELA IITABLE II
Diâmetro da zona deDiameter of the
Amostra Ng.Sample N g .
% DBNPA (1)% DBNPA (1)
Inibição (cm)Inhibition (cm)
* Não no exemplo deste invento (D* Not in the example of this invention (D
A quantidade de DBNPA na composição amostra expressa como uma percentagem do peso de reresina de permuta catiónica na composiçãoThe amount of DBNPA in the sample composition expressed as a percentage of the weight of cation exchange reresin in the composition
Vê-se dos resultados anteriores que as composições deste invento são composições antimicrobianas efectivas.It can be seen from the above results that the compositions of this invention are effective antimicrobial compositions.
Exemplo 11Example 11
A lixiviação efectiva do antimicrobiano das composições deste invento é ilustrada neste exemplo. As amostras N2s 11-A até 11-D são composições preparadas a partir de umaThe effective leaching of the antimicrobial from the compositions of this invention is illustrated in this example. Samples N 2 s 11-A through 11-D are compositions prepared from a
resina de permuta catiónica microporosa sulfonada a 8 por cento com ligação cruzada estireno/divinilbenzeno na forma sódio tendo sobre ela absorvido 7,3 por cento em peso, com base no peso de resina de DBNPA.8 percent sulfonated microporous cation exchange resin styrene / divinylbenzene in sodium form having absorbed 7.3 percent by weight based on the weight of DBNPA resin.
A Amostra Ns 11-B é submetida a lixiviação com éter dietílico num extractor Soxhlet, usando 20,0 g da amostra e 200 ml de éter dietílico. Após 24 horas de extracção contínua, 28,62 por cento da DBNPA originalmente na resina de permuta catiónica foi extraída pelo éter. 0 éter é a seguir substituído com éter fresco, e mais 24 horas de extracção não removem mais DBNA.Sample N s 11-B is leached with diethyl ether in a Soxhlet extractor, using 20.0 g of the sample and 200 ml of diethyl ether. After 24 hours of continuous extraction, 28.62 percent of DBNPA originally in the cation exchange resin was extracted with ether. The ether is then replaced with fresh ether, and another 24 hours of extraction do not remove DBNA anymore.
As Amostras N-s 11-C e 11-D sofrem lixiviação, por colocação de 20 g da amostra em 200 mol de água ao pH indicado na Tabela III a seguir. A água é retirada por filtração a intervalos de 2-3 horas e substituída com água fresca. 0 tempo de lixiviação total para as Amostras Nps 11-C e 11-D foi cada um de 16 horas.Samples Ns 11-C and 11-D are leached by placing 20 g of the sample in 200 mol of water at the pH indicated in Table III below. The water is removed by filtration at intervals of 2-3 hours and replaced with fresh water. The total leaching time for Samples N p s 11-C and 11-D was each 16 hours.
As amostras lixiviadas Nes 11-B até 11-D e a Amostra Ne 11-A são testadas para as propriedades antibacterianas de acordo com o processo de teste da taça de agar descrito no Exemplo 10 com os resultados apresentados na Tabela III.The leached samples N and s 11-B through 11-D and Sample N and 11-A are tested for antibacterial properties according to the agar cup test procedure described in Example 10 with the results shown in Table III.
TABELA IIITABLE III
Diâmetro daDiameter of
(1) Todas as amostras são resina microporosa sulfonada a 8 por cento de ligação cruzada estireno divinilbenzeno na forma Na , contendo antes da lixiviação, 7,3 por cento em peso de DBNPA, com base no peso da resina.(1) All samples are 8 percent sulfonated microporous crosslinked styrene divinylbenzene in Na form, containing prior to leaching, 7.3 percent by weight of DBNPA, based on the weight of the resin.
(2) 0 ph' é ajustado a 5,0 com uma solução tampão comercial.(2) The ph 'is adjusted to 5.0 with a commercial buffer.
(3) 0 pH é ajustado a 10,0 com uma solução tampão comercial.(3) The pH is adjusted to 10.0 with a commercial buffer solution.
II
As zonas de inibição das Amostras N2s 11-B eThe zones of inhibition of Samples N 2 are 11-B and
11-C, quando comparadas com a da Amostra 11-A, mostram que os antimicrobianos nas composições deste invento se lixiviam quando a composição contactou com água ou outros solventes para a DBNPA, mas que o ritmo da lixiviação é suficientemente lento, tal que após 2 dias de exposição à água ou éter, a composição ainda exibe substancial actividade antimicrobiana. A Amostra N- 11-D não apresenta qualquer efeito antimicrobiano residual após 2 dias de lixiviação com água a pH 10,0. No entanto, este efeito acredita-se ser devido à degradação da DBNPA no meio básico em vez da lixiviação completa da DBNPA da composição.11-C, when compared to that of Sample 11-A, show that the antimicrobials in the compositions of this invention leach when the composition contacted with water or other solvents for DBNPA, but that the leaching rate is sufficiently slow, such that after 2 days of exposure to water or ether, the composition still exhibits substantial antimicrobial activity. Sample N-11-D has no residual antimicrobial effect after 2 days of leaching with water at pH 10.0. However, this effect is believed to be due to the degradation of DBNPA in the basic medium rather than the complete leaching of DBNPA from the composition.
Exemplo 12Example 12
A libertação de DBNPA num caudal de água corrente por uma AMCEC contendo 8,84 por cento em peso de DBNPA, com base no peso de resina de permuta catiónica, é ilustrada neste exemplo. A resina de permuta catiónica neste exemplo é a mesma que a empregada no Exemplo 10. Uma amostra de 33,9 g da AMCEC é colocada num cartucho de tal modo que a AMCEC fica nele retida enquanto a água passa através. Água desionizada flui através do cartucho ao ritmo de cerca de 30 ml/minuto (1,8 1/hr). A água assim tratada não é reciclada com intervalos de 1/2 hora, a água tratada é analizada para DBNPA. Durante as primeiras 10 horas de operação, a água tratada contém uma média de 20 partes por milhão de DBNPA, a qual é uma quantidade efectiva de DBNPA. Após 10 horas de operação, a água tratada contém menos que 2 ppm de DBNPA.The release of DBNPA into a stream of running water by an AMCEC containing 8.84 weight percent DBNPA, based on the weight of cation exchange resin, is illustrated in this example. The cation-exchange resin in this example is the same as that employed in Example 10. A 33.9 g sample of AMCEC is placed in a cartridge such that AMCEC is retained in it while water passes through. Deionized water flows through the cartridge at a rate of about 30 ml / minute (1.8 l / hr). The treated water is not recycled at 1/2 hour intervals, the treated water is analyzed for DBNPA. During the first 10 hours of operation, the treated water contains an average of 20 parts per million DBNPA, which is an effective amount of DBNPA. After 10 hours of operation, the treated water contains less than 2 ppm DBNPA.
Claims (12)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PT8453487A PT84534B (en) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN ANTIMICROBIAL CATIONIC PERCHUTE COMPOSITION CONTAINING AN HYOCOCYL-ACETAMIDE ANTIMICROBIAL OR 2-ACYLAMINO-2-HALOALQUIL-ACETATE ANTIMICROBIAL |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| PT8453487A PT84534B (en) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN ANTIMICROBIAL CATIONIC PERCHUTE COMPOSITION CONTAINING AN HYOCOCYL-ACETAMIDE ANTIMICROBIAL OR 2-ACYLAMINO-2-HALOALQUIL-ACETATE ANTIMICROBIAL |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PT84534A PT84534A (en) | 1987-04-01 |
| PT84534B true PT84534B (en) | 1992-05-29 |
Family
ID=20084002
Family Applications (1)
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| PT8453487A PT84534B (en) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN ANTIMICROBIAL CATIONIC PERCHUTE COMPOSITION CONTAINING AN HYOCOCYL-ACETAMIDE ANTIMICROBIAL OR 2-ACYLAMINO-2-HALOALQUIL-ACETATE ANTIMICROBIAL |
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| Country | Link |
|---|---|
| PT (1) | PT84534B (en) |
-
1987
- 1987-03-20 PT PT8453487A patent/PT84534B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT84534A (en) | 1987-04-01 |
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