Бактерицидное средство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИИ (19) (11) З(51) А 61 L, 2/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3353122/28-13 (22) 27.10.81 (46) 30.06.84.Бюл. N 24 (72) Г.А.Толстиков, У.М.Джемилев, P.Ê.ÀHäðåñîí, P.Â.Êóíàêîâà, Б.А.Андресон, Л.А.Пропадущая и P.Ë.Ãàéñèí (71) Институт биологии Башкирского филиала АН СССР, Институт химии Башкирского филиала AH СССР и Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 615.777/779(088.8) (56) 1. Сигэру Оае. Химия органических соединений серы. M. "Химия", 1975, с. 398. (54) БАКТЕРИЦИДНОЕ СРЕДСТВО (57) Применение и -хлорбензолсульфиновой и м-нитробензолсульфиновой кислот в качестве бактерицидного средства.

10 8

j! .обрет>. nH< o Tnoñ-ится K мг. .диции», н частно TH к химическим средствам защиты технических продуктов и промьшгленных материалов от микробного повреждения.

Известно использование ароматических сульфиновых кислот в органическом синтезе как промежуточных соединений для получения сульфонов(1).

Целью изобретения является ловы- 1ð шение эффективности защиты различных материалов от разрушительного воздействия бактерий и микроскопических грибов.

Поставленная цель достигается 15 тем, что в качестве бактерицидного средства используют и -хпорбенэол- и м -нитробенэолсульфиновых кислот.

Предлагаемые бактерициды м -нитро и и -хлорбенэолсульфиновые кислоты относятся к ряду ароматических сульфиновых кислот, которые в отличие от алкансульфиновых обладают повышенной устойчивостью при длительном хранении. Данные кислоты — белые кристал-yS лические соединения с t„ для и хлорбензолсульфиновой кислоты (мол.вес.176)

103 С для " м -нитробенэолсульфиноо, о вой (мол.вес. 187) 100 С, хорошо растворимы в воде, органических растворителях (ацетоне, хлороформе, спирте и т.д.) термически и химически стабильНЫ.

Ключевыми соединениями для синтеза и -хлор- и м — нитробенэолсульфиновых кислот являются и -хлор- или м -нитро-3 — 35 бенэолсульфохлориды, восстановление которых сульфитом натрия в щелочном растворе (4 = 70 С, 3 ч) приводит к получению соответствующих и -хлор- или

М -нитробензолсульфиновых кислот с 40 высокими выходами.

При испытании антимикробной активности сульфиновых кислот в качестве тест-культур бактерий были использованы представители рода Pseudomonas, 45 грибов представители родов Penici H:

um, Aspergiйив, наиболее активно разрушающие различные промышленные материалы и изделия из них.

Из испытуемых веществ готовили стерильные водные растворы различнои концентрации (0,05-0,57.) и разливали в стандартные стерильные проборки из расчета 5 мл в каждую. В пробирки добавляли по 0,5 мл суспензии тест- SS культур микроорганизмов и инкубировали 48 ч при комнатной температуре.

Контролем служили пробы без добавления сульфиновых кислот, а также обработанные известным бактерицидогл 1-пиперазино-2-хлорпропеном — наиболее активным соединением, относящимся к 2-хлораллиламинам.

По истечении срока инкубации, с целью выявления бактерицидного эффекта, содержимое каждой пробирки стерильной пипеткой в объеме 0,1 мл пересевали в отдельную пробирку с 5 мл стерильного мясопептонного бульона. После инкубирования в течение двух недель о в термостате при 28-30 С визуально оценивали рост микробов. 0 напичии бактерицидньгх свойств у испытуемых соединений судили по подавлению роста и развития микроорганизмов и отсутствию изменений питательной среды, которая оставалась светлой и прозрачной на протяжении всего срока наблюдения, в то время как в контрольных пробах беэ добавления сульфиновых кислот отмечался интенсивный рост микроорганизмов, сопровождающийся помутнением среды и гаэообраэованием.

Для необходимой воспроизводимости результатов опыты ставили в пяти повторностях. Эффективной считали ту дозу испытуемого соединения, которая вызывала 1007-ное подавление роста тест-культур.

Из табл.1 в которой представлены результаты испытаний бактериальных свойств сульфиновых кислот, видно что сульфиновые кислоты проявляют бактерицидные свойства, начиная с концентрации 0,057., в то время как известное бактерицидное средство в концентрации 0,17. Абсолютную антимикробную активность в отношении всех испытуемых тест-культур (бактерий и грибов) предлагаемые бактерициды проявляют в концентрации 0,17, известный — B KoHI,eíòðàöèè 0,57.

Эффективность предлагаемого бактерицидного средства и совместимость его с компонентами защищаемого продук та проверена путем обработки бурового раствора, содержащего в качестве реагента †стабилизато биополимер

БП-1, получаемый путем ферментации глюкозы бактериями рода:(anthomas

compestris и представляющий собой гетерополисахарид с мол.весом

500 тыс. и более. Являясь продуктом микробного расщепления глюкозы и содержащих ее продуктов, БП-1 неустойчив к воздействию микроорганиэра и предотвращает микробиологическую деструкцию биополимера. После введения бактерицида в буровой раствор отпадает необходимость в повторных многократных обработках раствора дорогостоящими высокомолекулярными реагентами-стабилизаторами и устраняется опасность внесения микроорганизмов вместе с буровым раствором в продуктивные пласты.

Добавление в буровой раствор заведомо завышенных концентраций сульфиновых кислот (до 0,57) не только не оказывает отрицательного действия на технопогические параметры раствора, но даже способствует улучшению таких показателей качества бурового раствора, как водоотдава (В), пластическая вязкость (11„„) динамическое на; пряжение сдвига (Г ) (см.табл.1 и 2).

Так, например, у контрольного бурового раствора без добавления бактерицида после 4-недельной инкубации в результате жизнедеятельности микроорганизмов, численность которых достигала 75-10п в 1 мл, и микробной ферментации биополимера водоотдача увеличилась в 2 раза и составила 40 см, а показатели структурно-механических свойств резко снизились (вплоть до нулевых значений), что свидетельствует о полной потере стабильности бурового раствора и его непригодности к применению без дополнительной обработки реагентами-стабилизаторами.

Экономический эффект от внедрения изобретения обусловлен высоким .бактерицидным эффектом, способствующим снижению расхода химреагентов, и низкой стоимостью предлагаемого бактерицидного средства и составит

101400000 р.

Таким образом, применение в неФтедобывающей промышленности в качестве бактерицидного средства и -хлорбензол- и м -нитробензо лсульфиновой кислот имеет следующие техникоэкономические преимущества: высокая бактерицидная и фунгицидная активность в низких концентрациях, способность подавлять развитие суль" фатвосстанавливающих бактерий и нейтрализовать вредное вещество сероводород, что важно с точки зрения безопасности условий труда и охраны окружающей среды, сочетаемость с компонентами бурово- . го раствора и улучшение его технологических параметров, 3 1099966 4 мов, и предотвратить его биоразложение с помощью известных бактерицидов, рекомендованных для защиты полимерных материалов и смол, не удалое ь.

Выбор бурового раствора в качестве технической среды, подлежащей обработке бактерицидом, обусловлен постоянным обнаружением в нем высокой численности бактерий рода Pseudomonas и микроскопических грибов р.р.

PeniciIIium, AspergiIIus, вызывающих глубокую ферментацию органических реагентов, добавляемых в буровой раствор с целью регулирования его свойств.

Из табл.2 следует, что через 24 ч после обработки и -хлорбензолсульфиновой кислотой численность микроорганизмов в 1 мл бурового раствора снизилась с 14 млн до 3 тыс. Через

4 недели в буровом растворе обработанном бактерицидом микроорганизмы не обнаруживались, в то время как в необработанном растворе их численность возросла до 750 млн. в 1 мл.

Введение максимальной концентрации супьфиновой кислоты (0,5X) улучшило физико-химические и технологические свойства бурового раст30 вора (снизилась водоотдача раствора, возросла величина статического напряжения сдвига 1.

Таким образом, результаты проведенных исследований показали высокую эффективность сульфиновых кислот в качестве ингибиторов микробиологического поражения различных технических продуктов и промышленных материалов, поскольку предлагаемые соединения проявляют антимикробную активность в концентрациях, не оказывающих отрицательного влияния на свойства защищаемого продукта (буровой раствор).

Лабораторные испытания и -хлор45 бензолсульфиновой и м -нитробензолсульфиновой кислот показали, что указанные соединения проявляют высокую бактерицидную активность в отношении тест-культур бактерий и грибов, разрушающих различные материалы, используемые в народной хозяйстве.

Обработка сульфиновыми кислотами бурового раствора, содержащего в качестве реагента-стабилизатора био- 55 полимер, неустойчивый к воздействию микроорганизмов, обеспечивает полное подавление микрофлоры бурового раство1099966 кристаллическое состояние и хорошая растворимость заявляемых соединений в воде, что обеспечивает удобство и простоту их хранения, транспортировки и применения в производственных условиях, Т а б л и ц а 1

Концентрация, вес.%

Тест-культуры

Вещество

Aspergi Bus Pen ici Aium

niger cIadospor

Гseudomonas

ffuorescens и -xïoð †бензолсульфиновая кислота

0,05

0,1

0,25

0,5

0,05 ю -Нитробензолсульфиновая кислота

0,1

0,25

0,5

1-Пиперазино-2-хлорпропен (известно) 0,1

0,25

0,5

П р и м е ч а н и е: Знаком (+) обозначены пробы, в которых продолжается рост и развитие культур микроорганизмов, знаком (-) пробы, в которых наблюдается 100%-ное подавление их жизнедеятельности.

Таблица 2

2 см с.н.с.мгс/см р г/сй

Т,с В, Общее количество микроСостав бурового раствора мгс/ см

1 мин 10 мин

eПз организмов в 1 мл раствора

Через 24 ч после обработки

14х10

1,012 24 21 7,5 10,2 11,64 14 4

2% бентонита

+ О, 15% биополимера (исходный раствор) доступность и низкая стоимость (200 р, за 1 т продукта) за счет технологичности

t и простоты способа получения

5 предлагаемого бактерицидного средства.

1099966

Продолжение табл 2

31х I 0 г

13,8 17,61 22,3

1 012 29 13 9 7

Исходный раствор

75х10

0 0 0

1 012 17 40 0

1 012 28 13 9 6

13,6 17,7 21,9

0 кислоты

Составитель В.Фролова

Редактор Н.Швыдкая ТехредЖ. Кастелевич Корректор M.Шароши

Заказ 4519/6 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Исходный раствор +0,5Х и -хлорбензолсульфиновой кислоты

Исходный раствор

+0,5X и хлорбензолсульфиЭ

HOBOH

Через 4 недели после обработки

Филиал ППП ".Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4