刺糖多孢菌素防污組合物、其使用方法、以及受到保護而免于附著污損生物的制品的制作方法

專利名稱：刺糖多孢菌素防污組合物、其使用方法、以及受到保護而免于附著污損生物的制品的制作方法
技術領域：
本發明涉及刺糖多孢菌素組合物，所述刺糖多孢菌素組合物賦予海洋或淡水防污性能。具體來說，本發明的組合物通過防止各種污損生物的附著而對表面提供保護。本發明還涉及涂料組合物，所述涂料組合物對采用其涂覆的表面提供表面保護，使該表面免受各種污損生物的附著。這些組合物有利地用于油漆、清漆、底漆和密封劑制劑。
背景技術：
生物殺滅劑通常用于具有多種用途的各種涂層材料。例如，在船舶油漆中，生物殺滅劑保護水下結構免于附著各種污損生物，如，藻類、藤壺、船蛆和其他水生有害物種。在湖泊和河流中，生物殺滅劑用于保護水下結構免受淡水生物(如，斑馬貝)的侵害。已經發現，微生物、它們的粘性的生物有機產物和所吸收的有機物質構成形成在水下結構表面上的粘滯粘液。該水生物附著過程中的初始生物是細菌，然后經歷硅藻、軟水草(hydrids)、藻類、苔蘚蟲、原生動物和最后的巨型污損生物的生物演進。巨型污損生物傾向于親粗糙性的 (rugophilic)，即，與平滑表面相比優先棲居在粗糙表面。船舶的船體會連續數年一直浸在水中，而這些相同的海洋生物的積聚會導致顯著的船舶流體力學阻力。這種對船舶的阻力妨礙船舶在水中的通行，導致燃料消耗增加，并引起運行和環境成本提高。據估計，如果不對船舶的船體進行處理，將會使航運業的燃油成本每年額外增加30億美元。而當船舶在干燥的船塢內時，也會產生額外成本。這些成本包括清理船體的費用和停機的時間成本，估計為每年27億美元。此外，不僅化石燃料(不可再生資源)消耗的增加會產生環境成本，而且二氧化碳(一種溫室氣體)和其他大氣污染物 (氮氧化物、硫氧化物、未燃燒的碳氫化合物、臭氧，等)的量的增加也會產生環境成本。有文獻“Rouhi，A. Maureen ;The Squeeze on Tributyltins. Chem. Eng. News. April 27，1998， 41-42”。污損問題并不限于船舶，而且還延及其他水下結構。浮標會由于生物附著過重而移位。城市供水系統的進口攔網的污損可能導致流速降低和腐蝕加速。混凝土或鋼筋水泥結構(如，提壩)也受到污損生物的不利影響。理想的防污生物殺滅劑應該是有效的、顯示出廣譜活性，并且應該在配制的最終產品中是穩定的。此外，理想的生物殺滅劑應具有以下環境特征i)在環境中迅速降解； )在環境中迅速分配，使得對非目標生物的生物利用度有限；iii)在存在于環境中的濃度下，對非目標生物的毒性最小；iv)毒理學上重要的化合物的蓄積性最小。考慮到全球范圍內使用的防污漆的量非常高，環境保護是一個重要問題。根據 GEFSEC項目號四32(在防污漆的生產中作為DDT使用的替代品)，例如，中國每年消耗約 65，000ΜΤ的防污漆。由于對環境的關注，三烴基錫系涂料的應用已被禁止。三丁基錫(TBT)系油漆具有很大的毒性，并且可以對物種、棲息地和生態系統造成長期影響。作為其他商業上使用的防污劑，氧化亞銅和氧化鋅是通過釋放重金屬(如，銅和鋅)而發揮作用的，不幸的是，銅被視為一種有害的毒素，特別是在海洋環境中。因此，在發現新的嚴重的環境問題之前，應盡快選出更安全的生物殺滅劑。這類產品的制造商們面臨著這樣的前景改變現有的制劑以包含那些既對防止污損生物的附著和生長有效、又是環境友好的替代試劑。在開發生態有害生物殺滅劑的可接受替代物時必須考慮的其他標準包括與涂料組合物中其他組分的化學相容性、與涂覆涂層的干膜和基底的物理相容性、處理或使用替代試劑本身或包含它們的涂層材料時的安全性及它們的生產成本。根據所要保護的具體的海洋結構物或淡水結構物，本發明的組合物可被直接引入該結構物中，直接應用于該結構物，或引入到涂層中、然后將該涂層應用于海洋結構物。根據一個方面，本發明提供一種組合物，該組合物包含(i)至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽；和(ii)成膜劑或其中引入有刺糖多孢菌素的材料。刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽以能夠有效抑制污損生物在表面的附著的量存在于組合物中，其中，所述表面上施加有所述組合物作為涂層、或所述表面中弓I入有所述組合物。此外，根據本發明，提供一種防污漆組合物，該防污漆組合物包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽；和成膜劑。 此外，根據本發明，還提供使用防污組合物和防污涂料的方法，所述防污組合物和防污涂料包含至少一種刺糖多孢菌素。這些方法中的一種涉及通過向表面施加包含至少一種刺糖多孢菌素的組合物或涂料，來保護暴露于水性環境中的表面免受水性環境中存在的污損生物的污損。作為本發明的另一方面，提供這樣的制品，該制品在其表面的至少一部分上具有由本文所述的組合物形成的涂層，該涂層提供保護以免受污損生物的有害影響。上述涂料組合物滿足一項或多項上述環境可接受的涂料產品的標準，并且在一個實施方案中，滿足所有上述的標準，因為它既對防止污損生物的附著和生長有效、又對生態不造成任何已知的有害影響。雖然刺糖多孢菌素和多殺菌素特別可能對種類繁多的水生生物是有毒的，但是刺糖多孢菌素對環境造成的風險是最小的，因為只有與船體接觸接觸的生物才暴露于有毒水平。作為船舶涂料的一部分，多殺菌素是穩定的，但即使它被從船舶的船體緩慢釋放(浸出)，也會迅速降解為基本上無毒的化合物。陶氏益農公司 (Dow Agrosciences LLC，刺糖多孢菌素的主要生產商)在過去及2008年分別由于多殺菌素禾口 spinetoram 而被美國環境保護局(U. S Environmental Protection Agency)授予總統綠色化學挑戰獎(Presidential Green Chemistry Challenge Award)，因為這兩種產品符合綠色化學的原則，而且找到有助于保護我們的星球的解決辦法也是重要的。如第 2008/0188427號美國專利申請(其全部內容通過引用并入本文)所述，已經發現，刺糖多孢菌素和殺菌素尤其對于控制水產養殖的魚類中的外寄生侵襲有效，因而提高了魚的產量， 從而即使當用于水生環境時，也證明了刺糖多孢菌素是有利的。刺糖多孢菌素，最具體地說，多殺菌素，已被認為是特別有效的防污劑，下文將對其進行詳細說明。已知刺糖多孢菌素是衍生自自然產生的刺糖多孢菌的發酵產物。通常，衍生自這種細菌的一族化合物被稱為刺糖多孢菌素，并且如第5，362，634號和第6，821，526號美國專利、以及已公開的專利申請WO 93/091 和WO 94/20518(這些專利文獻的全部內容均通過引用并入本文)所述，這一族化合物被稱為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、0、P、Q、R、 S、T、U、V、W、Y等因子或組分。刺糖多孢菌素化合物包括與12元的大環內酯環、中性糖(鼠李糖)和氨基糖(福樂糖胺)相稠和的5，6，5-三環的環體系(見文獻=Kirst等，“Unique Fermentation-derived Tetracyclic macrolides. Tetrahedon Letters，A83543A_D，32 4839-4842，(1991))。如本文所用，術語“刺糖多孢菌素”指的是基于得自自然產生的細菌-刺糖多孢菌(種和亞種)、或者該細菌的生物改性形式、或它們的組合的一族化合物。天然刺糖多孢菌素化合物可通過培養菌(美國農業部農業研究服務中心的中西部地區的北部區域石if究中心(the Midwest Area Northern Regional Research Center,Agricultural Research Service,美國農業部，通訊地址為 1815 North University Street, Peoria, III. 61604)的培養菌收藏中保藏號為 NRRL 18719、18537、18538、18539、18743、18395 和 18823的那些)的發酵而生產。刺糖多孢菌素化合物也披露于第5，496，931、5，670，364、 5，591，606,5, 571，901,5, 202，242,5, 767，253,5, 840，861,5, 670，486 和 5，631，155 號美國專利中。如本文所用，術語“刺糖多孢菌素”旨在包括這些天然因子和這些天然因子的半合成衍生物。人們已對這些刺糖多孢菌素化合物進行了大量化學改性，它們有時被稱為 spinosoid(披露于第6，001，981號美國專利中，其全部內容通過引用并入本文)。術語“刺糖多孢菌素”也包括如第2006/0040877號美國專利所述的新型生物活性化合物，這些生物活性化合物通過使用雜交聚酮合成酶DNA來改變由刺糖多孢菌素菌株制成的產品的方法來生產的。最后，術語“刺糖多孢菌素”包括如第7，015，001號美國專利所述的使用克隆刺糖多孢菌DNA來生產的新型刺糖多孢菌素衍生物。可以通過刺糖多孢菌素的生物合成中間體、或它們的體內產生的衍生物、或由對它們進行體外化學改性而得到的衍生物來提供不同的控制模式。這些刺糖多孢菌素的生物合成中間體被認為屬于本文所述的用于本發明的 “刺糖多孢菌素”族化合物。刺糖多孢菌素及其衍生物也以鹽的形式存在。通過將游離堿形式的刺糖多孢菌素或其衍生物與用于成鹽的足量的所需酸接觸，從而制備出所述鹽。在非限定性例子中，刺糖多孢菌素可與鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、乙酸、苯甲酸、檸檬酸、丙二酸、水楊酸、蘋果酸、富馬酸、草酸、琥珀酸、酒石酸、乳酸、葡萄糖酸、維生素C、馬來酸、天冬氨酸、苯磺酸、甲磺酸、 乙磺酸、羥甲磺酸和羥乙磺酸成鹽。此外，在非限定性例子中，酸功能可以成鹽，包括衍生自堿金屬或堿土金屬的鹽、以及衍生自氨和胺的鹽。陽離子的例子包括鈉、鉀、鎂和銨陽離子。術語“刺糖多孢菌素”也包括這些化合物的所有異構體，包括各立體異構體(即， 幾何異構體、非對映異構體和對映異構體)、以及外消旋混合物、光學活性混合物及它們的組合。此外，如本文所用，術語“刺糖多孢菌素”是指由任何能夠生產刺糖多孢菌素的真菌菌株(即，在專利申請W0/2009/0M003(其全部內容通過引用并入本文)中所述的屬于曲霉屬的真菌菌株)所生產的刺糖多孢菌素。多殺菌素是由陶氏益農公司(美國印第安納州印第安納波利斯市)生產的殺蟲劑，它主要包括約85%的刺糖多孢菌素A和約15%的刺糖多孢菌素D。多殺菌素在陶氏益農公司出售的多種殺蟲劑制劑中均是活性組分，這些殺蟲劑制劑包括(例如)以商品名 TRACER 、SUCCESS 、SPINTOR 、LASER 和 ENTRUST 出售的那些。例如，
6TRACER 產品包括約44%至約48%的多殺菌素(w/v)，而ENTRUST 是一種含有約80% 的多殺菌素的白色或類白色固體粉末。多殺菌素也可商購自Sigma-Aldrich公司以實現研發的目的，Sigma-Aldrich公司所提供的多殺菌素為分析純級，純度約98%，主要包括約70%的刺糖多孢菌素A和約 30%的刺糖多孢菌素D。Spinetoram是一種半合成刺糖多孢菌素，可商購自陶氏益農公司，它包含于多種殺蟲劑制劑中，這些殺蟲劑制劑包括(例如)以商品名DELEGATE 和RADIANT 出售的那些。Spinetoram是一種混合物的俗稱，該混合物包括50-90%的QR，3 α R，5 α R，5 β S， 9S, 13S, 14R, 16 α S, 16 β R) -2-(6-脫氧-3-0-乙基-2,4- 二 -0-甲基- α -L-吡喃甘露糖氧基)-13-K2R，5S，6R)-5-( 二甲基氨基)四氫_6_甲基吡喃_2_基氧基]-9-乙基_2，3， 3α ,4,5,5α ,5β，6，9，10，11，12，13，14，16 α，6 β-十六氫-14-甲基-lH-as-indaceno [3， 2-d]氧雜環十二烯(dodecine，dodecene)-7，15-二酮、和 50-10% 的(2R, 3 α R, 5 α S, 5 β S, 9S，13S，14R，16 α S，16 β S) -2- (6-脫氧-3-0-乙基-2，4- 二 -0-甲基-α -L-吡喃甘露糖氧基)-13-[ (2R, 5S，6R) -5- (二甲基氨基)四氫_6_甲基吡喃_2_基氧基]-9-乙基-2，3，3 α， 5α，5β，6，9，10，11，12，13，14，16α，16β -十四氫-4，14- 二甲基-lH-as-indaceno[3， 2-d]氧雜環十二烯_7，15-二酮。第6，001，981號美國專利描述了 Spinetoram組分的合成。有關刺糖多孢菌素的大環內酯類殺蟲劑也被分離自Saccharopolyspora pogona LW107129(NRRL 30141及其變種)。這些化合物披露于第6，800，614號美國專利中，其全部內容通過引用并入本文。這些化合物的特征在于，其中存在有反應性官能團，這些反應性官能團使得能夠對之前所披露的刺糖多孢菌素中不易改性的部位進行進一步改性。天然和半合成丁烯基刺糖多孢菌素衍生物披露于第6，919，464號美國專利中，其全部內容通過引用并入本文。如本文所用，術語“丁烯基刺糖多孢菌素”(也稱其為pogonin)旨在包括這些天然因子和這些天然因子的半合成衍生物、或者它們的混合物，它們均被認為屬于本文所述的用于本發明的“刺糖多孢菌素”族化合物。多殺菌素已被證明對某些螨蟲和昆蟲(包括但不限于鱗翅目、雙翅目、膜翅目、纓翅目、和少量的鞘翅目的物種)的控制非常有效。此外，含有多殺菌素的制劑已被證明當用于農業、園藝、溫室、高爾夫球場、園林、住宅等時，是非常有效的。多殺菌素具有胃毒性和接觸毒性。一般來說，攝取的即刻效果是停止進食，隨后M 小時后，會癱瘓和死亡。這種化合物是一種神經毒素，它具有涉及煙堿型乙酰膽堿受體和 GABA受體的新型作用模式。雖然迄今為止已知刺糖多孢菌素被昆蟲和螨蟲攝入、從而引起神經系統的快速激發時是有效的，但是，至今它們作為防污劑的用途仍沒有得到調查和/或提議。此外，如第 7，285, 653號美國專利所述“多殺菌素表現出強烈的殺蟲活性但沒有抗菌活性”。本發明人發現，刺糖多孢菌素，最具體地說，多殺菌素，對于一些與通常的污損物紋藤壺相關的、并屬于藻弧菌、黃桿菌、產堿桿菌、和氣單胞菌種的細菌顯示出顯著的抗菌性能。這些細菌衍生自與藤壺相關的的細菌菌群。這些分離物的特征在于其僅達到屬水平的形態學和生化測試結果。此外，本發明人發現，刺糖多孢菌素，特別是多殺菌素，在有效濃度EC5tl為 7xl0-8mg/ml時，對在表面上沉積的藤壺金星幼體顯示出優異的防污活性，而不會造成任何金星幼體的死亡。此外，本發明也制造了一些涂料組合物，已發現，當用作海水或淡水防污涂料時，這些涂料組合物是非常有效的。如本文所用，術語“有效”、“對......的控制有效”、和“有效于控制......”或
“控制”都是可以互換使用的，它們均指，與不含活性化合物的組合物相比，含有活性化合物的組合物能夠在一定時期內減少至少一種生物的附著程度的能力。如本文所用，術語“防污劑”是用于控制污損生物(微生物、以及更高級形式的植物或動物種類)在船只、水產養殖設備、或其他水中應用的結構上生長和沉積的試劑。如本文所用，術語“污損生物”是指參與到咸水和淡水環境中的污損過程的任何及所有生物，包括但不限于細菌、硅藻、水螅、藻類、苔蘚蟲、原生動物、海鞘、管蟲、亞洲蛤、斑紋貽貝和藤壺。一般來說，藤壺、管蟲、海藻、海草、和棕色及紅色苔蘚蟲是對咸水和略咸的水的水域造成最大問題的生物。斑紋貽貝是對溫帶和亞熱帶地區的淡水造成最大污損問題的生物。藤壺屬于節肢動物門、甲殼動物亞門、無柄目、藤壺科、藤壺屬。不象其他甲殼類動物，它們是專門的海洋性生物，都無柄。世界各地有超過600種藤壺，其中許多是彩色的動物，例如，紅色、橙色、紫色、粉紅和有條紋的。它們中的大部分的直徑數厘米，也有一些相當大。已發現它們大多數在潮間帶。那些在淺水群落生活的，要么是典型的污損balanid，要么是共棲生物。據報道，印度洋有22種藤壺。非限定性的例子有Balanus amphitrite、Balanus uariegatus> Megabalanus antillensis> Chthamalus malayensis> Chthamalus withersi 和Lapas anatifera。所有這些種藤壺分布在廣闊的地域范圍。所有Chthamalus種、L印as 種和Balanus amphitrite更喜歡接近正常鹽度的水域。海洋藻類的尺寸差異很大，可以從數毫米直徑的單細胞生物到長30米的高度組織化的植物。所有具有光合活性的藻類含有葉綠素色素，葉綠素封閉在稱為葉綠體的細胞內含物中。在單一一個藻類細胞中可能含有一個或多個葉綠體。微型藻類(硅藻)是海洋結構物被污損時，在被污損的海洋結構物表面形成的膜的主要成分，并可能參與這些膜中的生態作用。硅藻屬于硅藻綱類。許多底棲硅藻一大特點是其能夠永久地固定于表面。這在生態和經濟上都是很重要的，因為硅藻構成了污損海洋結構物的生物的至少一部分。例如， 對以下屬(鹽藻屬、菱形藻屬、骨條藻屬、角毛藻屬)和種(即，Dunaliella tertiolecta, Skeletonema costatum)的硅藻的控制是重要。根據一個實施方案，可以將所述至少一種刺糖多孢菌素加入到用于生產海洋制品的建筑材料中。可以將所述至少一種刺糖多孢菌素與載體混合和/或直接引入到所述建筑材料(例如，水泥、塑料、聚合物、橡膠、彈性體材料、或玻璃纖維)中，以保護受到生物污損的對象。對于諸如木樁和魚網之類的結構，可以通過將本發明的組合物直接引入到該結構中來進行保護。例如，可以通過加壓處理或真空浸漬來將還包括有載體的本發明的組合物施加于用作樁的木材。這些組合物也可以在漁網纖維制造過程中引入到漁網纖維中。根據另一實施方案，可以通過多種常規方法(諸如(例如)噴涂、輥涂、刷涂、浸漬 (impregnating)、浸漬(dipping))將含有本發明的組合物的船舶涂料施加于待保護的結構。例如，可以通過將漁網浸漬到含有本發明的組合物和載體的組合物中、或采用該組合物對漁網噴涂來對漁網進行保護。 根據另一實施方案，刺糖多孢菌素可以包含在傳統的漆組合物中作為唯一的防污劑，或可以與其他微生物殺滅劑、防污劑、真菌殺滅劑、除草劑、殺蟲劑、抗生素、無毒防污劑、和天然產品或提取物一起添加，以對于污損生物的附著提供附加或協同作用。可以與本發明的刺糖多孢菌素一起添加的合適的微生物殺滅劑包括但不限于5-氯-2-甲基-3-異噻唑啉、2-甲基-3-異噻唑啉、2-正辛基-3-異噻唑啉、4，5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉、
3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、1，2-二溴-2，4- 二氰基丁烷、亞甲基雙硫氰酸酯、2-氰硫基甲基硫代苯并噻唑、四氯異酞腈、5-溴-5-硝基-1，3- 二Ag烷、2-溴-2-硝基丙二醇、 2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺、N，N' -二甲基羥基-5，5' -二甲基乙內酰脲、溴氯二甲基乙內酰脲、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮、4，5-三亞甲基-2-甲基-3-異噻唑啉、5-氯-2-(2，
4-二氯苯氧基)苯酚和3，4，4'-三氯N碳酰苯胺。可以與本發明的刺糖多孢菌素一起添加的合適的海洋防污劑包括但不限于乙烯雙二硫代氨基甲酸錳、二甲基二硫代氨基甲酸鋅、2-甲基-4-叔丁基氨基-6-環丙基氨基均三嗪、2，4，5，6-四氯異酞腈、N，N-二甲基二氯苯基脲、乙烯雙二硫代氨基甲酸鋅、硫氰酸銅、4，5- 二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉、N-(氟二氯甲基硫代)_鄰苯二甲酰亞胺、N，N-二甲基-N'-苯基-N'-氟二氯甲基硫代-磺酰胺、鋅2-吡啶硫醇-1-氧化物、四甲基秋蘭姆二硫化物、2，4，6-三氯苯基馬來酰亞胺、2， 3，5，6_四氯-4-(甲磺酰基)吡啶、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、二碘甲基對甲苯砜、 雙二甲基二硫代氨基甲酰基乙烯雙二硫代氨基甲酸鋅、苯基(雙吡啶)二氯化鉍、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、吡啶三苯基硼烷、苯基酰胺類化合物、鹵代炔丙基化合物、或2-鹵代烷氧基芳基-3-異噻唑啉類化合物(合適的2-鹵代烷氧基芳基-3-異噻唑啉類化合物包括但不限于2- (4-三氟甲氧基苯基)-3-異噻唑啉、2- (4-三氟甲氧基苯基)-5-氯-3-異噻唑啉、2-(4-三氟甲氧基苯基)-4，5- 二氯-3-異噻唑啉)、有機金屬防污劑(如，三丁基錫或三苯基錫)、或無機防污劑(諸如(例如)氧化鋅、銅、氧化銅、或氧化亞銅、和二氧化硫)。 可以與本發明的刺糖多孢菌素一起添加的合適的農業真菌殺滅劑包括但不限于二硫代氨基甲酸鹽及其衍生物(如，福美鐵、福美鋅、代森錳、代森錳鋅、代森鋅、甲代森鋅、威百畝、 福美雙、代森鋅與二硫化聚乙烯秋蘭姆的絡合物、棉隆、以及這些物質與銅鹽的混合物)、 硝基苯酚衍生物(如，敵螨普、樂殺螨、和2-仲丁基-4，6- 二硝基苯基異丙基碳酸酯)、雜環結構(如，卡普坦滅菌丹、glyodine、二噻農、克殺螨、苯菌靈、涕必靈、vinolozolin、咪唑霉、腐霉利、三唑醇、三唑酮、雙苯三唑醇、fluoroimide、嘧菌醇、環己酰亞胺、乙菌定、嗎菌靈、烯酰嗎啉、噻呋酰胺和滅螨猛)、其他鹵化真菌殺滅劑(如，四氯苯醌、二氯萘醌、地茂散、三氯茴香酸、氯硝胺和多氯硝基苯)、抗真菌類抗生素如灰黃霉素、春雷霉素和鏈霉素)、其他真菌殺滅劑(如，二苯砜、多果定、甲氧基，1-氰硫基_2，4- 二硝基苯、1-苯基硫代氨基脲、甲基托布津和霜脲氰)、以及酰基丙氨酸(如，呋霜靈、酯菌胺、乙氧呋霜靈、苯霜靈和惡霜靈)、氟啶胺、flumetover、苯基苯甲酰胺衍生物(如專利文獻EP578586A1中披露的那些)、氨基酸衍生物(如，專利文獻EP 550788A1中披露的纈氨酸衍生物)、甲氧基丙烯酸酯(如，(E)-2-(2-(6-(2-氰基苯氧基)嘧啶-4-基氧基)苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯)、苯并(1，2，3)噻二唑-7-硫代羥酸S-甲基酯霜霉威、抑霉唑、多菌靈、腈菌唑、腈苯唑、十三嗎啉、定菌磷、氯苯嘧啶醇、拌種咯和嘧霉胺。可以與本發明的刺糖多孢菌素一起添加的合適的除草劑包括但不限于羧酸衍生物，包括苯甲酸及其鹽、苯氧基和苯基取代的羧酸及其鹽、和三氯乙酸及其鹽；氨基甲酸衍生物，包括N，N-二正丙基硫醇氨基甲酸乙酯和拿草特；取代脲；取代三嗪；二苯醚衍生物，如，乙氧氟草醚和乙羧氟草醚；酰替苯胺，如，敵稗；氧基苯氧基除草劑；尿嘧啶類化合物；腈類化合物；以及其他有機除草劑，如dithiopy 和thiazopyr。可以與本發明的刺糖多孢菌素一起添加的合適的殺蟲劑包括但不限于阿維菌素、聯苯菊酯、氟氯氰菊酯、三環錫、氯氰菊酯、苯醚氰菊酯、噻蟲胺、溴氰菊酯、硫丹、氧化物、苯氧威、繁福松、氰戊菊酯、氟環脲、氟蟲脲、氟胺氰菊酯、呋線威、吡蟲啉、氯唑磷、異柳磷、異_唑磷、滅蟲威、滅多威、自克威、煙堿、氯菊酯和芐呋菊脂。、無毒和天然防污劑的非限定性例子包括癸內酯、阿蘭內酯、zosteric acid及辣椒素。合適的抗生素的一個典型例子是四環素，這是一個注冊的防污劑。根據另一實施方案，第2008/0095737號美國專利申請中披露的防污組合物也可以與本發明的至少一種刺糖多孢菌素防污劑相結合。與至少一種刺糖多孢菌素相結合的載體成分可以是成膜成分、熱塑性材料、玻璃纖維、彈性體成分、硫化橡膠、或有粘結性的成分。載體成分可以是引入防污劑的任何成分或成分的組合、或者它易于施加到待保護的表面并且當該待保護的表面被淹沒時仍粘附在該待保護的表面上。使用有粘結性的化合物來保護某些類型的水下結構，彈性體材料和硫化橡膠也同樣可以用來保護某些類型的水下結構。根據包括有水下表面的材料、該表面的操作要求、該表面的配置、和防污化合物，不同成分會具有不同的所需性質。當對表面提供有根據本發明的保護涂料后，存在于涂料中的刺糖多孢菌素與污損生物相接觸，防止污損生物附著。船舶涂料包括成膜劑、溶劑、以及可任選的其他組分。溶劑可以是有機溶劑或水。本發明的組合物都既適合用于溶劑基的船舶涂料，也適合用于水基的船舶涂料。在引入有本發明的組合物的船舶防污涂料中，可以利用任何傳統的成膜劑。成膜成分可以包括聚合物樹脂溶液。聚合物樹脂的非限定性的例子包括由以下物質形成的不飽和聚酯樹脂 (a)不飽和酸和酸酐，如，馬來酸酐、富馬酸、和衣康酸；(b)不飽和酸和酸酐，如，鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸酐、對苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、四鹵代鄰苯二甲酸酐、氯橋酸、己二酸、癸二酸；(c) 二醇，如，乙二醇、1，2丙二醇、二溴新戊二醇、Dianol 33 和Dianol 22 ;以及(d)乙烯基單體，如，苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯。其他合適的樹脂包括但不限于乙烯酯基樹脂、醋酸乙烯酯基樹脂、和氯乙烯基樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物體系(包括水性分散體和溶劑基質系)、天然松香和氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物、溶劑基質系或水性體系中的丙烯酸系樹脂、氨酯基樹脂、自拋光共聚物樹脂、燒蝕樹脂(ablative resin)、浸出樹脂(leaching resin)、彈性體成分、硫化橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、ABS橡膠、干性油(如，亞麻子油)、浙青，環氧樹脂、硅氧烷(如(例如)聚二甲基硅氧烷)、硅烷(如，烷基和芳基烷氧基硅烷)、硅酮和硅酮系技術(如，氟硅酮、有機硅丙烯酸酯、有機硅橡膠彈性體)、以及它們的組合。本發明的涂料組合物可以包括除刺糖多孢菌素和成膜成分以外的成分，以便賦予一種或多種有利性質，如，提高或降低的硬度、強度、提高或降低的剛度、降低的阻力、提高或降低的透過性、或提高的耐水性。選擇特定的成分或成分的組以賦予這些性質是本領域的普通技術人員有能力實現的。本發明的船舶涂料可以可任選地包含一種或多種以下物質無機顏料、有機顏料或染料、天然樹脂(如，松香)、填料、補充劑、膨脹劑、潤濕劑、成膜助齊IJ、增塑劑、分散劑、表面活性劑、防腐劑、流變改性劑或增粘劑、紫外線過濾劑、以及它們的組合。
本發明使用的主要活性組分包括至少一種如上所述的刺糖多孢菌素族中的刺糖多孢菌素。在涂料組合物中所需的提供對于污損生物的有效保護的刺糖多孢菌素的百分率可以有很大變化，這基本上取決于待施加該涂料組合物的海洋結構物或淡水結構物的性質、該結構物的用途、水的PH和該結構物所暴露于的其他的環境條件，還取決于刺糖多孢菌素本身、成膜劑的化學性質、以及存在于該組合物中的可能影響刺糖多孢菌素有效性的其他添加劑。活性的上限也可能是由成本和毒性特征推動，這對于本領域的技術人員將是顯而易見的。本領域的技術人員會認識到，當存在有第二活性組分時，可以減少刺糖多孢菌素的量，只要組合而成的組合物具有作為防污劑的活性即可。根據一個實施方案，刺糖多孢菌素以0. 001%至90w/w的量存在于組合物中。根據另一實施方案，刺糖多孢菌素以0. 至25w/w的量存在于組合物中。根據又一實施方案， 刺糖多孢菌素以至lOw/w的量存在于組合物中。可以將刺糖多孢菌素在制造漆過程中包含在漆配方中，也可以在使用時添加到漆中。可以將刺糖多孢菌素簡單地混合到成膜成分中，也可以以共價鍵與樹脂結合，已知為 “燒蝕或自拋光涂料”，只有在海水中該鍵水解后，才會釋放。受控的水解允許緩慢的釋放速率，同時在樹脂上形成親水性部位。當水解層被洗去時，暴露出一個新的刺糖多孢菌素層。 第2005/0096407號美國專利申請中述及自拋光防污組合物的非限定性的例子，其全部內容通過引用并入本文。可以僅將防污劑刺糖多孢菌素以封裝的微粒形式(例如，其中各螯合顆粒被包埋于納米顆粒的膨潤土或二氧化硅基質中)作為固體微粒加入到船舶涂料組合物中，也可以作為液體介質中的懸浮液加入到船舶涂料組合物中。此外，刺糖多孢菌素可用于各種控釋組合物，這些控釋組合物如在第6，610，282,6, 149，927和6，676，954號美國專利中提到的那些。在控釋組合物中，可將刺糖多孢菌素與緩釋材料一同引入，緩釋材料使得化合物受控地釋放入涂層的基質，從而延長了涂層的效力，并減少產生的防污效果所需的化合物的量。封裝到這種緩釋材料中也可保護刺糖多孢菌素免受涂層的苛刻的化學環境，并且，如果容易降解的話，會減少其降解而被捕獲在樹脂中。可以使用其他傳統的封裝方法。例如，例如，當采用流化床反應器中特別設計的聚合物來對顆粒進行涂覆時，可以將防污劑粒子微包覆。涂料的厚度可通過動態運行條件(如，空氣流量、進料流量、溫度、噴嘴尺寸、基質，等)來監測和控制。另一種可能的方法是分子引入法，其中將疏水性防污劑封裝在主分子(如，環糊精)的“疏水結構”中。另一種封裝方法是噴霧干燥并將防污劑凝聚的方法，這種方法將防污劑封裝在明確規定的玻璃基質(由碳水化合物和聚合物制成)中。雖然不希望限定于與作用機理有關的特定的理論，但是據信，存在于本發明的防污組合物中的刺糖多孢菌素通過在涂覆或浸漬的基板表面產生不利環境來起作用，該不利環境排斥或影響污損生物，從而防止它們在涂覆的表面附著并生長。但是，對微生物的抑制作用可能通過吸入、呼吸、消化或由微生物吸收活性劑來產生。任何制品，只要其中引入有包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽、或它們的組合的組合物，或者其中表面涂覆有至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽、或它們的組合，就在本發明的范圍內。本發明的浸漬和/或涂覆的制品可以包括與淡水、咸水、河口水、半咸水、海水、或其他水體相接觸的任何材料(污損生物容易附著于其上)，如，金屬、木材、混凝土、塑料、復合材料、和石頭。可能受益于涂層(其抑制這類生物的附著和生長)的
11這些制品的代表性的例子包括船和船舶(例如，船和船舶的船體、螺旋槳、方向舵、龍骨、活動船板、翼片、水翼)、靠泊碼頭設施(如，墩和樁)、甲板面、浮標、碼頭、防波提、漁網、工業冷卻系統的表面、冷卻水的攝入裝置、或排放管道、脫鹽設施、航海燈標、浮燈標、浮式防波提、碼頭、管道、管線、水箱、電站的水管、臨海工廠、魚類保護結構、水產建筑、港口設施、橋梁、起落架艙(bell)、鉛錘(plumb)、輪子、起重機、挖掘機、水泵、閥門、電線、電纜、繩索、梯子、躉船、轉發器、天線、駁船、潛望鏡、液壓升降臺、槍架(gun mount)、槍管、發射管、礦山、 海上吊裝設備、配水系統的攝入篩、和裝飾性或功能性水泥成形體或石頭成形體)。除非在實施例中，或除非另有說明，在說明書和權利要求書中使用的所有表示組分、反應條件等的量的數字應被理解為在所有情況下均以術語“約”修正。因此，除非有相反的說明，說明書和所附權利要求書中所列的數值參數均為近似值，它們可以根據由本公開所謀求的所需性質而變化。在最低限度下，它們不是企圖限制將等同原則適用于權利要求的范圍，每個數值參數應該被參照有效數字和通常的四舍五入的方法來解釋。盡管如此，數值范圍和參數設置提出的本發明的范圍仍是近似的，除非另有說明， 對于具體例中設置的數值，會盡可能準確地報告。但是，任何數字值從本質上包含一定誤差，這是由各自的測試測量中發現的由標準偏差所必然導致的。提供下列例子以對本發明進行更詳細的描述。這些例子僅僅用于說明本發明的組合物、方法和制品的具體實施方案，不應理解為限制本發明。這些例子提供為確定本發明的某些刺糖多孢菌素在抑制污損生物附著方面的效用所進行測試的結果。可以以各種方式對本文中所描述的實施方案進行改變和修改，而不脫離本發明的精神和范圍，這對于本領域的技術人員將是顯而易見的。附圖的簡要說明


圖1圖表化地示出了在不同濃度的多殺菌素的存在下通過對數生長期和遲緩期監測的 Dunaliella tertiolecta 的生長。圖2示出了面板#2的40周靜態浸泡測試的照片，比較了表4中的面板標識AA和 BB(A 面=AA, B 面=BB)。圖3示出了面板#5的40周靜態浸泡測試的照片，比較了表4中的面板標識CC和 DD(A 面=CC, B 面=DD)。例子M 1對與Balanus amphitrite相關的海洋細菌的抗菌性檢測根據如文獻“Avelin 等，J. Chem. Ecol.，19 (10)，2155-67 (1993)，，中所述的方法對多殺菌素作為抑菌化合物的效果進行測試，該測試使用標準瓊脂擴散技術對四種細菌進行。該測試中所使用的細菌為氣單胞菌(Ae，)、產堿桿菌(Al，)、黃桿菌(F)和藻弧菌藻弧菌(V,)。瓊脂擴散技術遵循Acar (1980)的原始方法。在無菌培養皿中，將1毫升各海洋細菌的放置12小時的老的營養肉湯培養液(包括蒸餾水中3. 7%的海洋肉湯)與20毫升抗菌的瓊脂培養基一同轉移，海洋每個物種，被移送隨著。向1號滅菌瓦特曼紙盤(直徑6. 25毫米)中以純多殺菌素濃度為從KTmg/lO μ 1 至10_4mg/10 μ 1的濃度加入測試液(Tracer在蒸餾水中形成的2. 4% w/w的溶液)。對照盤中僅加載有載體。暴露于測試液M小時后，通過測定從盤邊緣到顯示出沒有細菌生長的區域的邊緣的距離(毫米)，來測量抑制區(即，盤周圍缺乏海洋細菌生長的區域)。下表1 中示出的數據表明，多殺菌素對這些海洋細菌具有抑制作用(即使在數倍稀釋的情況下)

表 權利要求
1.一種海洋或淡水防污組合物，包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽、和載體， 其中所述制劑能有效地防止水生生物附著于施加有或引入有所述組合物的制品上。
2.根據權利要求1所述的載體，其中所述載體選自由成膜劑、粘結性材料、熱塑性材料、玻璃纖維、彈性體材料和硫化橡膠構成的組。
3.根據權利要求1所述的海洋或淡水防污組合物，還包含至少一種額外的活性組分， 該活性組分選自由防污生物殺滅劑、微生物殺滅劑、天然來源防污劑、防污金屬鹽類、細菌殺滅劑、真菌殺滅劑、除藻劑、殺蟲劑和抗生素、以及這些物質的游離形式或封裝形式構成的組，或者還包含以上物質的混合物。
4.根據權利要求3所述的組合物，其中所述額外的防污生物殺滅劑是異噻唑啉。
5.根據權利要求4所述的組合物，其中所述異噻唑啉是4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。
6.根據權利要求1所述的海洋或淡水防污組合物，其中所述至少一種刺糖多孢菌素選自多殺菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。
7.根據權利要求1所述的海洋和淡水防污組合物，其中所述刺糖多孢菌素以0.001% 至90%的百分率存在。
8.根據權利要求1所述的海洋和淡水防污組合物，其中所述刺糖多孢菌素以0.至 25%的百分率存在。
9.根據權利要求1所述的海洋和淡水防污組合物，其中所述刺糖多孢菌素以至 10%的百分率存在。
10.根據權利要求1所述的海洋和淡水防污組合物，還包含至少一種添加劑，該添加劑選自色素、有機稀釋劑、填料、補充劑、膨脹劑、潤濕劑、抗凍劑、增粘劑、紫外線穩定劑、壓延劑、防腐劑、以及它們的組合。
11.根據權利要求1所述的海洋和淡水防污組合物，其中所述組合物是控釋組合物。
12.—種涂料組合物，包含成膜聚合物粘合劑和至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽 ο
13.根據權利要求12所述的涂料組合物，選自油漆、清漆、底漆和密封劑。
14.根據權利要求12所述的涂料組合物，其中所述至少一種刺糖多孢菌素選自多殺菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素，并且其含量能夠有效地賦予防污效果。
15.一種保護沒入海洋或淡水的制品免受污損生物污損的方法，通過將包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽的權利要求1所述的組合物施加到所述制品上和/或中，并且所述組合物的施加量能夠有效地賦予防污效果。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述至少一種刺糖多孢菌素選自多殺菌素、 spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。
17.根據權利要求15所述的方法，其中所述海洋或淡水污損生物選自由藤壺、斑紋貽貝、藻類、硅藻、細菌、水螅、苔蘚蟲、海綿、被囊動物、軟體動物、海鞘、管蟲和亞洲蛤蜊。
18.根據權利要求17所述的方法，其中所述生物是藤壺屬的一種或多種成員。
19.根據權利要求15所述的方法，其中將所述至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽用于包含成膜聚合物粘結劑的涂料組合物中。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述涂料組合物是油漆、清漆、底漆或密封劑。
21.制造可浸沒的產品或組件的方法，包括向所述產品或組件引入包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽的防污組合物。
22.根據權利要求20所述的方法，其中所述至少一種刺糖多孢菌素選自多殺菌素、 spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。
23.—種產品，其包含可浸沒的海洋結構物或淡水結構物，該海洋結構物或淡水結構物被保護免受污損生物污損，其中所述保護是通過根據權利要求15所述的方法來提供的。
24.根據權利要求23所述的產品，其中所述保護是通過施加到所述海洋結構物或淡水結構物上的組合物提供的，該組合物包含成膜聚合物粘結劑和至少一種刺糖多孢菌素。
25.根據權利要求M所述的產品，其中所述至少一種刺糖多孢菌素選自多殺菌素、 spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。
26.根據權利要求23所述的產品，其中所述結構物是船、船舶、養殖設備、石油平臺、碼頭、漁網、樁、或墩。
27.一種組合物，包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽、和載體，其中所述組合物對藻弧菌屬、黃桿菌屬、產堿桿菌屬、和氣單胞菌屬的細菌具有抗菌性能。
28.—種抑制水性環境中的藻弧菌屬、黃桿菌屬、產堿桿菌屬、和氣單胞菌屬的細菌發展的方法，包括將所述細菌與包含至少一種刺糖多孢菌素或其衍生物或鹽的組合物相接觸。
29.根據權利要求觀所述的方法，其中所述至少一種刺糖多孢菌素選自多殺菌素、 spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。
30.根據權利要求觀所述的方法，其中所述水性環境是魚類養殖結構物。
全文摘要
本發明披露了包含至少一種刺糖多孢菌素活性物質的防污組合物。這些組合物對采用其涂覆的表面或者采用其浸漬的表面提供保護，使該表面免受各種污損生物的附著。這些組合物包括(例如)油漆、清漆和密封劑制劑。
文檔編號A01N43/22GK102202506SQ200980142110
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月18日 優先權日2008年9月22日
發明者克里斯廷·克里蒂考 申請人:克里斯廷·克里蒂考, 恩塔爾考公司