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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k 2 126 102 kInt. Cl. : A01N 33/12

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˜ ESPANA

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 94910718.9 kFecha de presentaci´on : 04.03.94 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 688 167 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 27.12.95

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54 T´ıtulo: Pol´ımeros de ioneno como microbicidas.

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73 Titular/es: BUCKMAN LABORATORIES

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72 Inventor/es: Hollis, C. George y

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74 Agente: Plaza Fern´ andez-Villa, Luis

30 Prioridad: 05.03.93 US 27097

INTERNATIONAL, INC. 1256 North McLean Boulevard P.O. Box 8305 Memphis, Tennessee 38108-0305, US

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

16.03.99

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

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16.03.99

Aviso:

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Jaquess, Percy A.

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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

ES 2 126 102 T3 DESCRIPCION Pol´ımeros de ioneno como microbicidas. 5

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La presente invenci´on se refiere a procedimientos para el control microbicida de microorganismos en sistemas acuosos por tratamiento del sistema con una cantidad efectiva de un pol´ımero de ioneno. Particularmente, se refiere a procedimientos para controlar el crecimiento de especies (ssp.) dentro de los g´eneros bacterianos Campylobacter, Shigella, Vibrio y Yersinia, y protozoos pertenecientes al g´enero Entamoeba, en sistemas acuosos tales como agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas. Esta invenci´ on se refiere igualmente a procedimientos para controlar el crecimiento de las bacterias Mycobacterium bovis, Salmonella typhi y del hongo Candida albicans en estos sistemas h´ıdricos no marinos. La invenci´on s´e refiere as´ı mismo a procedimientos para controlar el virus de la polio en agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas. Se exponen igualmente procedimientos para controlar la difusi´ on de las enfermedades del c´olera y la polio. El c´olera es end´emico en regiones de la India y de Bangladesh, y se ha extendido a otras regiones del globo en una serie de pandemias. Las recientes pandemias de c´ olera desde los a˜ nos 60 a los 80 han afectado a Africa, las Filipinas, la Europa Occidental y el Sudeste Asi´ atico. En los Estados Unidos, el n´ umero de casos de c´olera ha aumentado durante los quince u ´ltimos a˜ nos. Zinsser Microbiology 566-73 olera ha golpeado (W. K. Joklik, H. P. Willett, D.B. Amos, C.A. Wilfert, eds., 20a¯ ed., 1992). El c´ recientemente a Am´erica Latina, en donde la epidemia ha afectado a m´as de un mill´on de personas, provocando la muerte de decenas de millares de sus habitantes. La epidemia de c´olera que actualmente asola la Am´erica Latina se inici´o en Per´ u, en 1990, y se ha extendido al menos hasta Brasil, Guatemala, M´ejico y Nicaragua. La Organizaci´ on Panamericana de la Salud reconoci´ o que “una vez que el c´olera llega a un continente, es probable que permanezca end´emico hasta que consigamos mejoras en profundidad en el agua y la higiene”. Christine Tierney, Central America Suffers Summertime Cholera Surge (La Am´erica Central Sufre Brotes de C´ olera en Verano), Reuter Newswire, 4 de septiembre de 1992. El Vibrio cholerae es la especie del g´enero bacteriano Vibrio que provoca el c´olera epid´emico, y se encuentra entre las principales causas de otras infecciones gastrointestinales. El V. parahaemolyticus es otro Vibrio que provoca infecci´ on gastrointestinal, y es especialmente prevalente en los Estados Unidos. Otras Vibrio ssp. pueden provocar enfermedades humanas que incluyen diarrea, diarrea sanguinolenta, v´omitos, calambres, sepsis e infecciones de los tejidos blandos. Por ejemplo, el V. vulnificus puede producir la infecci´on de una herida o u ´lcera preexistente, o bien provoca sepsis primaria que podr´ıa ir acompa˜ nada por choque que en muchos casos resultar´ıa fatal. El V. alginolyticus podr´ıa infectar igualmente heridas, provocar infecciones del o´ıdo medio (otitis media) o bien bacteremia. S.M. Finegold, W.J. Martin, Diagnostic Microbiology 86-87, 240-46 (6a ¯ ed. 1982). Las Vibrio ssp. provocan igualmente enfermedades en los peces, las anguilas, las ranas, as´ı como en otros vertebrados e invertebrados. V´ease 1. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology (Manual de Bacteriolog´ıa Sistem´atica de Bergey) 518-38 (N.R. Krieg y J.G. Holt eds. 1984). Las vibriobacterias son bacterias acu´aticas distribuidas en todo el mundo que a menudo contaminan peligrosamente los sistemas h´ıdricos y los suministros de agua. Los suministros de agua contaminada plantean la fuente m´ as grave de infecci´on por Vibrio, ya que las enfermedades asociadas a esta bacteria se transmiten casi exclusivamente por la contaminaci´on fecal de los sistemas hidr´aulicos y de los materiales en contacto con alimentos. En pa´ıses que carecen de instalaciones adecuadas para la purificaci´ on del agua potable, la enfermedad se provoca a menudo por beber agua contaminada con la bacteria. La ingesti´ on de agua contaminada es la causa primaria de las actuales pandemias de c´ olera. En los pa´ıses desarrollados, la enfermedad asociada al Vibrio se debe casi siempre a la ingesti´on de peces o mariscos contaminados. La contaminaci´on es el resultado del paso al entorno marino de aguas residuales inadecuadamente tratadas.

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Por ejemplo, la ingesti´ on de ostras crudas contaminadas con V. vulnificus puede provocar septicemia en s´olo veinticuatro horas. Por ello, la principal defensa en el control de las enfermedades asociadas al Vibrio es el mantenimiento de una adecuada purificaci´ on del agua y de sistemas apropiados de tratamiento de las aguas residuales. R.Y. Stanier, E.A. Adelberg, J.L. Ingraham, The Microbial World (El Mundo Microbiano) 627-29 (1976). Adem´ as de las bacterias Vibrio, los procedimientos de control que aqu´ı se exponen pueden utilizarse

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ES 2 126 102 T3 para controlar el crecimiento de otros microorganismos que se sabe que poseen el potencial de provocar enfermedades transmitidas por el agua. Algunos miembros del g´enero Campylobacter son bacterias pat´ ogenas para los humanos y otros mam´ıferos. El Campylobacter es una causa importante de diarrea en adultos y ni˜ nos, provocando diarreas con la misma frecuencia que lo hacen la Salmonella y la Shigella. 5

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Las subespecies (ss.) del C. fetus jejuni o del C. fetus ss. intestinalis pueden provocar fiebre, tromboflebitis, bacteremia, artritis s´eptica o reactiva, endocarditis, meningoencefalitis, pericarditis, infecci´ on pleuropulmonar, colecistitis, diarrea y aborto s´eptico. El agua contaminada es un veh´ıculo importante, de infecci´on. S.M. Finegold, W.J. Martin, Diagnostic Microbiology (Microbiolog´ıa Diagn´ostica) 280-81 (6a¯ ed. 1982). El Escherichia coli enteropat´ ogeno es el responsable de los brotes de diarrea en ni˜ nos y reci´en nacidos y de diarreas de los adultos, incluida la “diarrea del viajero”. El E. coli puede ser invasivo y productor de toxinas, provocando a veces infecciones fatales, tales como cistitis, pielitis, pielonefritis, apendicitis, peritonitis, infecci´ on de la ves´ıcula, septicemia, meningitis y endocarditis. Finegold y Martin, en 84-85, 222. El Mycobacterium bovis, como el M. tuberculosis, el M. africanum, el M. ulcerans y el M. leprae es pat´ ogeno estricto. El M. bovis es un importante pat´ ogeno en gran parte del mundo, que provoca tuberculosis, especialmente en el ganado. Finegold y Martin, en 351-52. De naturaleza oportunista, la Pseudomonas aeruginosa puede infectar lugares con previas quemaduras o heridas, o los tractos urinario o respiratorio inferior de hu´espedes inmuno-comprometidos. La infecci´on puede terminar por una grave septicemia. Finegold y Martin, en 249, 253.

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Las Salmonella spp. provocan envenenamiento de los alimentos, con el resultado de n´ auseas, v´omitos, diarrea y, en ocasiones, una septicemia fatal. El S. typhi es el agente etiol´ogico de la fiebre tifoidea. Finegold y Martin, en 204-06. 30

Las Shigella spp., incluida la S. dysenteriae, son agentes pat´ ogenos comunes, transmitidos por el agua, que provocan disenteria bacilar as´ı como bacteremia y neumon´ıa. En los Estados Unidos y el Canad´a, la S. sonnei y la S. flexneri se han convertido en los agentes etiol´ogicos m´as comunes de la disenter´ıa bacilar. Finegold y Martin, en 219-221.

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El Staphylococcus aureus causa uno de los tipos m´ as comunes de intoxicaci´on por alimentos. Adem´as, la infecci´on por S. aureus puede dar lugar a diversas infecciones cut´ aneas, y enfermedades m´ as graves, tales como el s´ındrome del choque t´oxico, septicemia, meningitis y neumon´ıa. Finegold y Martin, en 165-66.

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Las bacterias del g´enero Yersinia son tambi´en pat´ ogenas. El Y. enterocolitica es un pat´ ogeno ent´erico. La infecci´on con este microorganismo provoca diarrea grave, gastroenteritis y otros tipos de infecciones tales como bacteremia, peritonitis, colecistitis, abscesos viscerales y linfadenitis mesent´erica. Se ha descrito septicemia con un 50 % de mortalidad. El Y. pestis es el agente etiol´ogico de la peste bub´ onica, neum´ onica y septic´emica en humanos. Finegold y Martin, en 230-31.

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El Candida albicans es un hongo similar a una levadura que provoca una infecci´ on aguda o subaguda llamada candidiasis. La levadura puede provocar lesiones en la boca, el es´ ofago, el tracto genitourinario, la piel, las u˜ nas, los bronquios, los pulmones y otros o´rganos de hu´espedes inmunocomprometidos. Se han descrito infecciones de la corriente sangu´ınea, endocarditis y meningitis provocadas por la Candida. Finegold y Martin, en 429-30. La Entamoeba histolytica es una ameba parasitaria que infecta el ciego y el intestino grueso de los humanos, los primates, otros mam´ıferos y las aves. La E. histolytica puede penetrar en los tejidos epiteliales del colon, provocando ulceraci´ on sistem´atica de la disenter´ıa amebiana. La ameba puede pasar del colon al h´ıgado, a trav´es de la corriente sangu´ınea portal, y producir abscesos (amebiasis hep´ atica). En algunos de estos casos, las amebas pueden extenderse a otros o´rganos, tales como los pulmones, el cerebro, los ri˜ nones, la piel, y ser frecuentemente fatal. Stedman’s Medical Dictionary (Diccionario M´edico de Stedman) 643 (25a ¯ ed. 1990). El E. hartmanni y el E. coli se encuentran m´as raras veces asociados a enfermedad de los humanos. Finegold y Martin, en 497-508.

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La Giardia intestinalis y la G. lambia son par´ asitos del intestino delgado de muchos mam´ıferos, incluido el hombre. La infecci´on con Giardia (giardiasis) puede provocar diarrea, dolor abdominal, n´ auseas, 3

ES 2 126 102 T3 anorexia, malestar, fatiga, eosinofilia inexplicada, dispepsia y, en ocasiones, mala absorci´ on en los humanos.

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Stedman’s Medical Dictionary (Diccionario M´edico de Stedman), en 515; Finegold y Martin, en 497, 508-515. El virus de la polio provoca una enfermedad viral aguda (poliomielitis) espor´ adicamente y en epidemias. La enfermedad es end´emica en la mayor´ıa de pa´ıses de las zonas c´alidas de todo el mundo. Transportado frecuentemente por el agua, el virus de la polio puede provocar una enfermedad menor caracterizada por fiebre, dolor de garganta, dolor de cabeza y v´ omitos, acompa˜ nados a menudo por rigidez del cuello y la espalda. Lo m´as importante es que el virus de la polio puede causar una grave enfermedad que afecta al sistema nervioso central y provoca la par´alisis de uno o m´ as miembros. Adem´as, una forma de la infecci´ on por el virus de la polio (poliomielitis bulbar aguda) afecta al tronco encef´ alica, la corteza motora y la medulla oblongata, provocando una disfunci´ on del mecanismo de la ingesti´on, as´ı como problemas respiratorios y circulatorios. Dorland’s Illustrated Medical Dictionary (Diccionario M´edico Ilustrado Dorland), en 1045 (26a ¯ ed. 1981). La presente invenci´on proporciona un procedimiento para controlar las enfermedades arriba citadas, causadas por estos micro organismos, a trav´es de un control del crecimiento de los mismos en sistemas acuosos, tales como agua potable, aguas residuales y aguas superficiales no marinas. Un objeto de la presente invenci´ on es el de proporcionar un procedimiento para el control microbicida de microorganismos indeseados y pat´ ogenos, en sistemas hidr´aulicos tales como agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas. Un segundo objeto de la invenci´on es el de proporcionar procedimientos para controlar microorganismos dentro de los g´eneros bacterianos Campylobacter, Shigella, Vibrio y Yersinia, y protozoos de los g´eneros Entamoeba en sistemas acuosos tales como agua potable, aguas residuales y otras aguas no marinas. Un tercer objeto de la presente invenci´ on se refiere a la proporci´ on de un procedimiento para controlar el crecimiento de las bacterias Mycobacterium bovis, Salmonella typhi y del hongo Candida albicans en los citados sistemas h´ıdricos. Un cuarto objeto de la invenci´ on es el de proporcionar un procedimiento para controlar el virus de la polio en sistemas h´ıdricos tales como el agua potable, las aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas.

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Un quinto objeto es el de proporcionar un procedimiento para controlar la extensi´ on de las enfermedades provocadas por los microorganismos arriba indicados, tales como la c´olera y la polio.

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Otros objetos y ventajas de la invenci´on aparecer´an en la descripci´on que sigue, y en parte ser´an evidentes por la descripci´on, o podr´ an aprenderse por la pr´ actica de la invenci´on. Para los objetivos arriba citados, y de conformidad con el objeto de la invenci´ on como se incorpora y describe ampliamente en la presente, en ellas se proporcionan:

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(1) Un procedimiento para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sistema acuoso susceptible al crecimiento del microorganismo y que necesita de forma evidente dicho control, y comprende el paso de a˜ nadir al sistema acuoso un pol´ımero de ioneno en cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo seleccionado entre las Campylobacter spp., Mycobacterium spp., Shigella spp., Vibrio spp., Yersinia spp. y Entamoeba spp., y en el que el sistema h´ıdrico se selecciona entre agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas; (2) Un procedimiento para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo en un sistema h´ıdrico susceptible del crecimiento del microorganismo, y que necesita evidentemente dicho control, comprendiendo la etapa de a˜ nadir al sistema acuoso un pol´ımero de ioneno, en cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo seleccionado entre Mycobacterium bovis, Salmonella typhi y Candida albicans, y en el que el sistema acuoso se selecciona entre el agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas; 4

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(3) Un procedimiento para controlar la propagaci´ on del c´olera transmitido a partir de un sistema h´ıdrico, que comprende el paso de a˜ nadir al sistema acuoso que lo necesita evidentemente, a efectos de controlar la extensi´ on del c´ olera, de un pol´ımero de ioneno efectivo para controlar el crecimiento de las Vibrio spp., en donde el sistema acuoso se selecciona entre agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas; y (4) Un procedimiento para controlar la difusi´on de la polio transmitida a partir de un sistema h´ıdrico, que comprende el paso de a˜ nadir al sistema h´ıdrico que claramente lo necesita, a efectos de controlar la difusi´ on de la polio, una cantidad de pol´ımero de ioneno, efectiva para controlar la extensi´on del virus de la polio, en el que el sistema h´ıdrico se elige entre agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas. En una primera realizaci´ on, la invenci´ on se refiere a un procedimiento para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo, en un sistema acuoso susceptible del crecimiento del microorganismo, cuando el sistema h´ıdrico se encuentra en una evidente necesidad de dicho control. El procedimiento comprende la etapa de a˜ nadir al sistema h´ıdrico un pol´ımero de ioneno en cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo seleccionado entre Campylobacter spp., Mycobacterium spp., Shigella spp., vibrio spp., Yersinia spp. y Entamoeba spp.. El sistema h´ıdrico puede seleccionarse entre agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas. Como hemos indicado anteriormente, se sabe que los microorganismos seleccionados entre Campylobacter spp., Mycobacterium spp., Shigella spp., Vibrio spp., Yersinia spp. y Entamoeba spp. provocan enfermedades tanto en los humanos como en otros mam´ıferos, por la contaminaci´ on del suministro del agua. De acuerdo con la presente invenci´ on, los pol´ımeros de ioneno pueden ser eficaces para el control del crecimiento de estos microorganismos en sistemas h´ıdricos y, por consiguiente, pueden ser efectivos para el control de la extensi´on de enfermedades provocadas por estos microorganismos. Concretamente, m´as adelante se demuestra que los pol´ımeros de ioneno pueden ser efectivos en el control de la Campylobacter jejuni, la Mycobacterium bovis, la Shigella dysenteriae, la Vibrio cholerae, la Vibrio parahaemolyticus, la Yersinia enterocolitica y del protozoo Entamoeba histolytica. En los procedimientos de esta invenci´ on, se utiliza un pol´ımero de ioneno en una cantidad efectiva para cumplir la finalidad del m´etodo concreto, es decir, para controlar el crecimiento de al menos un microorganismo. De acuerdo con la presente invenci´on, el control, por ejemplo, del crecimiento o extensi´on de al menos un microorganismo, significa o la inhibici´on del crecimiento de un microorganismo dentro del sistema acuoso, o la reducci´ on a un nivel aceptable de la poblaci´ on de un microorganismo. Este control incluye igualmente el mantenimiento de la poblaci´ on de un microorganismo en un sistema h´ıdrico a, o por debajo de, un nivel aceptable, incluido el crecimiento cero. Las necesidades del sistema h´ıdrico concreto determinan la cantidad de pol´ımero de ioneno que se necesitar´a para alcanzar el nivel deseado de control. La concentraci´ on del pol´ımero de ioneno en un determinado sistema acuoso podr´ıa ser, por ejemplo, inferior o igual a 50 ppm, y preferentemente inferior o igual a 20 ppm. M´ as preferentemente, la concentraci´on var´ıa de 1 a 10 ppm y, a´ un m´ as preferentemente, el pol´ımero de iorieno se encuentra presente en el sistema h´ıdrico a una concentraci´ on de aproximadamente 5 ppm (partes por mill´ on). Los procedimientos de la invenci´on se dirigen al control de microorganismos transmitidos por el agua y que provocan enfermedades (pat´ ogenos). As´ı pues, los procedimientos expuestos se pueden emplear en cualquier sistema h´ıdrico que sea susceptible al crecimiento de tales micro organismos. Preocupan particularmente los sistemas h´ıdricos que se ponen frecuentemente en contacto con los humanos y otros mam´ıferos, incluido el ganado, y que pueden extender el microorganismo pat´ ogeno. Estos sistemas h´ıdricos incluyen, sin que la enumeraci´on sea limitativa, agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas tales como estanques, lagos, corrientes de agua, r´ıos, dep´ ositos para contaminantes o para refrigeraci´on. Una segunda realizaci´on de la invenci´ on es un procedimiento para el control del crecimiento de al menos un microorganismo seleccionado entre el Mycobacterium bovis, la Salmonella typhi y el Candida albicans en un sistema h´ıdrico susceptible del crecimiento del microorganismo que tiene una necesidad comprobada de dicho control. El procedimiento comprende el paso de a˜ nadir al sistema h´ıdrico un pol´ımero de ioneno en cantidad efectiva para controlar el crecimiento de al menos uno de tales microorganismos. El sistema acuoso incluye los expuestos anteriormente, y preferentemente se elige entre agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas.

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La invenci´on se refiere igualmente a un procedimiento para el control del c´olera transmitido a partir de sistemas h´ıdricos. Este procedimiento comprende el paso de a˜ nadir, a un sistema acuoso, que tiene una necesidad comprobada del mismo, a efectos de comprobar la extensi´ on del c´ olera, una cantidad de pol´ımero de ioneno efectiva para controlar el crecimiento de las especies Vibrio. El sistema h´ıdrico incluye los expuestos anteriormente. Se contemplan m´ as espec´ıficamente los sistemas h´ıdricos seleccionados entre agua potable, aguas residuales y otras aguas superficiales no marinas, seg´ un ha expuesto anteriormente. Para controlar la extensi´on de la polio transmitida a partir de un sistema h´ıdrico, la invenci´on proporciona un procedimiento que comprende el paso de a˜ nadir al sistema h´ıdrico que tiene una necesidad comprobada del mismo, a efectos de controlar la extensi´on de la polio, una cantidad de pol´ımero de ioneno efectiva para controlar la extensi´ on del virus de la polio. El sistema acuoso puede ser cualquiera de los indicados anteriormente, y preferentemente es agua potable, aguas residuales u otras aguas superficiales no marinas. Cada uno de los procedimientos anteriores emplea al menos un pol´ımero de ioneno para controlar el crecimiento del microorganismo pat´ ogeno, indeseado, en un sistema h´ıdrico. Los pol´ımeros de ioneno o los compuestos de amonio cuaternario polim´ericos, es decir, los pol´ımeros cati´onicos que contienen nitr´ ogenos cuaternarios en el esqueleto del pol´ımero (conocido tambi´en como quats o poliquats polim´ericos) pertenecen a una clase muy conocida de compuestos.

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Se ha descrito que los pol´ımeros de ioneno poseen actividad biol´ ogica. V´ease, por ejemplo, A. Rembaum, Biological Activity of lonene Polymers (Actividad Biol´ ogica de los Pol´ımeros de Ioneno), Simposio sobre Aplicaci´ on de Pol´ımeros N◦ 22, 299-317 (1973). 25

Los pol´ımeros de ioneno tienen una gran variedad de usos en sistemas h´ıdricos tales como microbicidas, bactericidas, algicidas, esterilizantes y desinfectantes. Las Patentes de los EE. UU. Nros. 3.874.870, 3.898.336, 3.931.319, 4.027.020, 4.054.542, 4.089.977, 4.111.679, 4.506.081, 4.581.058, 4.778.813, 4.970.211, 5.051.124 y 5.093.078, cuyas memorias se incorporan todas espec´ıficamente a esta Patente, por la presente referencia, presentan diversos ejemplos de estos pol´ımeros y de sus usos.

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Los pol´ımeros de ioneno se han utilizado igualmente para inhibir la adherencia superficial de bacterias y algas, seg´ un la Patente de los EE.UU. N◦ 5.128.100, cuya memoria se incorpora igualmente de forma espec´ıfica a esta invenci´on por la presente referencia. No obstante, no se conoc´ıa hasta ahora que los pol´ımeros de ioneno fuesen u ´ tiles para controlar el crecimiento de microorganismos tales como el Campylobacter, Shigella, Vibrio, Yersinia, Entamoeba y los virus de la polio en sistemas h´ıdricos. Se considera, por lo tanto, que los usos reivindicados en esta patente para los pol´ımeros de ioneno representan una novedad y no est´ an sugeridos por cualquier uso previamente conocido. Los pol´ımeros de ioneno pueden ser clasificados de acuerdo con la unidad repetida que se encuentra en el pol´ımero. Esta unidad repetida se deriva de los reactivos utilizados para obtener el pol´ımero de ioneno. Un primer tipo de pol´ımero de ioneno comprende la unidad repetida de f´ormula I:   R3 R1   | |   + +   ——— A —— N —— B —— N ——— (I)     | | R4 R2 X2− En esta f´ ormula, R1 , R2 , R3 y R4 pueden ser id´enticos o diferentes, y se seleccionan entre H, alquilo C1 -C20 , optativamente sustituido con al menos un grupo hidroxilo, y bencilo, opcionalmente sustituido en la mitad del benceno, con al menos un grupo alquilo C1 -C20 . R1 , R2 , R3 y R4 son preferentemente todos ellos metilo o etilo. El grupo “A” es un radical divalente seleccionado entre el alquilo C1 -C10 , alquenilo C2 -C10 , aquinilo C2 -C10 , hidroxialquilo C1 -C10 , alquil´eter di-C1 -C10 , sim´etrico o asim´etrico, arilo, arilalquilo-C1-C10 o alquilarilo-C1-C10 -alquilo C1 -C10 . “A” es preferentemente alquilo C1 -C5 , alquenilo C2 -C5 , hidroxialquilo as preferentemente propileno, 2-hidroxipropileno o dietilen´eter. C2 -C5 o di-alquil´eter-C2 -C5 , y m´ El grupo “B” es un radical divalente seleccionado entre alquilo C1 -C10 , alquenilo C2 -C10 , aquinilo C2 -C10 , hidroxialquilo C1 -C10 , arilo, arilalquilo-C1-C10 o alquilarilo-C1-C10 -alquilo C1 -C10 . Preferente6

ES 2 126 102 T3 mente, “B” es alquilo C1 -C5 , alquenilo C2 -C5 , hidroxialquilo C2 -C5 , arilo, arilalquilo-C1-C5 o alquilarilo as preferentemente “B” es etileno, propileno, butileno o hexametileno. C1 -C5 -alquilo C1 -C5 . M´ 5

on divalente, dos contra iones monovalentes o una fracci´ on de un El contra i´on, X2− , es un contra i´ contra i´on polivalente suficiente para equilibrar la carga cati´ onica de la unidad repetida que forma el esqueleto del pol´ımero de ioneno. X2− es, preferentemente dos aniones monovalentes seleccionados entre un ani´ on de haluro y un ani´ on de trihaluro, y m´ as preferentemente, cloruro o bromuro. Algunos pol´ımeros de ioneno que tienen contra iones de trihaluro se describen en la Patente de los EE.UU. N◦ 3.778.476. La memoria de dicha Patente se incorpora a la presente por esta referencia.

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Los pol´ımeros de ioneno que tienen la unidad repetida de f´ ormula I podr´ıan prepararse por una serie de procedimientos conocidos. Un procedimiento es el de hacer reaccionar una diamina de f´ormula R1 R2 Normula X-A-X. Los pol´ımeros de ioneno que tienen esta unidad repetida B-NR1 R2 con un dihaluro de f´ y los procedimientos para su preparaci´on se describen, por ejemplo, en las Patentes de los EE.UU. Nros. 3.874.870, 3.931.319, 4.025.627, 4.027.020, 4.506.870 y 5.093.078, cuyas memorias se incorporan a esta Patente por la presente referencia. En dichas Patentes se describe igualmente la actividad biol´ogica de los pol´ımeros de ioneno que tienen la unidad repetida de f´ ormula I. Un segundo tipo de pol´ımero de ioneno comprende la unidad repetida de f´ ormula II:   1 R   |   +   ——— (II) ——— A —— N     | X− R2 En esta f´ ormula II, las definiciones de R1 , R2 y A son las mismas que las definidas anteriormente on monovalente, la mitad de un contra i´ on divalente o una fracci´ on para la f´ ormula I. X− es un contra i´ de un contra i´ on polivalente suficiente para equilibrar la carga cati´ onica de la unidad repetida que forma on de haluro o trihaluro, y es preferentemente el pol´ımero de ioneno. X− podr´ıa ser, por ejemplo, un ani´ cloruro o bromuro. Los pol´ımeros de ioneno que tienen la unidad repetida de f´ ormula II pueden prepararse por procedimientos conocidos. Un procedimiento es el de hacer reaccionar una amina de f´ormula R1 R2 N con un haloep´ oxido como la epiclorohidrina. Los pol´ımeros de ioneno que tienen la unidad repetida de f´ ormula II se describen, por ejemplo, en las patentes de los EE.UU. Nros. 4.111.679 y 5.051.124, cuyas memorias se incorporan a esta Patente por la presente referencia. En dichas Patentes se describe igualmente la actividad biol´ ogica de pol´ımeros de ioneno que tienen la unidad repetida de f´ ormula II. Un tercer tipo de pol´ımero de ioneno comprende una unidad repetida de f´ ormula III:   —— R —— B’ —— (III)

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en donde R es

CH3 CH3 | | — N+ — Q — N+ — | | CH3 CH3

o bien X2−

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CH3

QN CH -CH QN CH  QCH -CH  Q ◦ 2

2

+

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3

+

2

2

X2−

Q es -(CHR’)p-, -CH2 -CH=CH-CH2 -, -CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -, -CH2 -CH(OH)-CH2 -, o bien 60

H O H | k | -(CHR’)n - N— C— N—(CHR’)n- ;

y 7

ES 2 126 102 T3

5

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OH R’ HO H | | | k | B’ es -CH2 -CH-CH2 -N+ -(CHR’)n -N-C—N— | R’ X−

o bien

R’ OH | | -(CHR’)n -N+ -CH2 -CH-CH2 | R’ X−

en donde: n y p var´ıan independientemente de 2 a 12; cada R’ es independientemente hidr´ ogeno o un on divalente, dos contra iones monovalentes o una fracci´ on de grupo alquilo inferior; X2− es un contra i´ on un contra i´ on polivalente, suficiente para equilibrar la carga cati´ onica del grupo R; y X− es un contra i´ monovalente, la mitad de un contra i´ on divalente, o una fracci´ on de un contra i´ on polivalente suficiente para equilibrar la carga cati´ onica del grupo B’.

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as preferentemente, R’ es R’ es preferentemente hidr´ogeno o un alquilo C1 -C4 ; n es 2-6 y p 2-6. M´ hidr´ ogeno o metilo, n es 3 y p es 2. Los contra iones preferidos, X2− y X− son los mismos expuestos anteriormente en las f´ormulas I y II.

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Los pol´ımeros de f´ormula III se derivan de bis(dialquilaminoalquil)-ureas, que son tambi´en conocidas como urea-diaminas, por procedimientos conocidos. Algunos pol´ımeros de ioneno de la f´ ormula III, los procedimientos de su preparaci´ on y sus actividades biol´ogicas se describen, por ejemplo, en la Patente de los EE.UU. N◦ 4.506.081, cuya memoria se incorpora a esta Patente por la presente referencia.

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Los pol´ımeros de ioneno que comprenden las unidades repetidas de las f´ ormulas I, II y III podr´ıan ser tambi´en polimerizados con aminas primarias, secundarias u otras polifuncionales, utilizando medios ya conocidos en la t´ecnica. Los pol´ımeros de ioneno pueden polimerizarse bien sea a trav´es del ´atomo de nitr´ ogeno cuaternario o a trav´es de otro grupo funcional acoplado al esqueleto del pol´ımero o a una cadena lateral. Los pol´ımeros de ioneno ya polimerizados, preparados con el uso de co-reactivos de polimerizaci´on, se on de la Patente de los EE.UU. N◦ exponen en la Patente de los EE.UU. N◦ 3.738.945 y en la nueva concesi´ 28.808, cuyas memorias se incorporan a esta Patente por la presente referencia. La Patente nuevamente concedida describe la polimerizaci´on de pol´ımeros de ioneno preparados por la reacci´ on de dimetilamina y epiclorohidrina. Los co-reactivos de polimerizaci´ on enumerados son amon´ıaco, aminas primarias, alquilendiaminas, poliglicolaminas, piperazinas, diaminas heteroarom´ aticas y diaminas arom´ aticas. La Patente de los EE.UU. N◦ 5.051.124, cuya memoria se incorpora a esta Patente por la presente referencia, describe pol´ımeros de ioneno polimerizados, resultantes de la reacci´ on de dimetilamina, una amina polifuncional y epiclorohidrina. Tambi´en se describen los procedimientos para inhibir el crecimiento de microorganismos con el uso de estos pol´ımeros de ioneno ya polimerizados. Otros ejemplos de pol´ımeros de ioneno ya polimerizados, as´ı como sus propiedades, se presentan en las Patentes de los EE.UU. Nros. 3.894.946, 3.894.947, 3.930.877, 4.104.161, 4.164.521, 4.147.627, 4.166.041, 4.606.773, y 4.769.155, cuyas memorias se incorporan a esta Patente por la presente referencia. Los pol´ımeros de ioneno que comprenden las unidades repetidas de las f´ ormulas I, II ´o III est´an tambi´en taponados, es decir, tienen un grupo final espec´ıfico. El taponado puede realizarse por medios conocidos en la t´ecnica. Por ejemplo, para proporcionar un grupo de taponado puede emplearse un exceso de cualquier reactivo utilizado para obtener el pol´ımero de ioneno. Como variante, se puede hacer que una cantidad calculada de una amina terciaria monofuncional o un haluro de alquilo monofuncional, sustituido o no sustituido, reaccione con un pol´ımero de ioneno, a fin de obtener un pol´ımero de ioneno taponado. Los pol´ımeros de ioneno pueden ser taponados en uno o en, ambos extremos. Los pol´ımeros de ioneno taponados, as´ı como sus propiedades microbicidas, se describen en las Patentes de los EE.UU. Nros. 3.931.319 y 5.093.078, cuyas memorias se incorporan a esta Patente por la presente referencia. Entre los pol´ımeros de ioneno arriba indicados, un pol´ımero de ioneno particularmente preferido, que tiene una unidad repetida de f´ ormula I, es el dicloruro de poli[oxietilen(dimetiliminio)etilen(dimetiliminio)]etileno. En este pol´ımero de ioneno, R1 , R2 , R3 y R4 son cada uno de ellos metilo, A es -CH2 CH2 OCH2 CH2 -, B es -CH2 CH2 - y X2− es 2Cl−, y el peso molecular medio se encuentra entre 1.000 y 5.000. Este pol´ımero de ioneno se encuentra disponible en Buckman Laboratories, Inc., Memphis, R 77, una dispersi´ on acuosa al 60 % del pol´ımero, o bien Tennessee, con el nombre de producto Busan R R , una dispersi´ on acuosa al 60 % del pol´ımero. Los productos Busan 77 como el producto WSCP

R asicamente en sistemas acuosos, incluidos los l´ıquidos para el y WSCP son biocidas que se utilizan b´ trabajo de los metales, a fin de controlar los microorganismos. 8

ES 2 126 102 T3 Otro pol´ımero de ioneno particularmente preferido que tiene una unidad repetida de f´ ormula I, disR 79, o producto WSCP II es ponible igualmente en Buckman Laboratories, Inc. como producto Busan el pol´ımero de ioneno en el que R1 , R2 , R3 y R4 son cada uno metilo, A es -CH2 CH(OH)CH2 -, B es -CH2 CH2 - y X2− es 2Cl− . 5

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Este pol´ımero de ioneno es un producto de reacci´ on de la N,N,N’,N’-tetrametil-1,2-etandiamina con R 79 (clorometil)-oxirano, con un peso molecular medio entre 1.000 y 5.000. El producto polim´erico Busan o el producto WSCP II es una soluci´ on acuosa al 60 % del pol´ımero. Los pol´ımeros de ioneno preferidos que tienen la unidad repetida de f´ ormula II son aqu´ellos en los R 1055 que R1 y R2 son cada uno metilo, A es -CH2 CH(OH)CH2 - y X− es Cl− . El producto Busan es una dispersi´ on acuosa al 50 % de dicho pol´ımero de ioneno, obtenido como producto de reacci´ on de dimetilamina con (clorometil)oxirano, con un peso molecular medio de 2.000 a 10.000. R 1157 es una dispersi´on acuosa al 50 % del pol´ımero de ioneno que tiene la uniEl producto Busan dad repetida de f´ ormula II, obtenido como producto de reacci´ on de dimetilamina con epiclorohidrina, polimerizada con etilendiamina, en donde R1 y R2 son cada uno metilo, A es -CH2 CH(OH)CH2 - y X− es Cl− . Este pol´ımero de ioneno tiene un peso molecular medio de 100.000 a 500.000. R 1155 es una dispersi´ on acuosa al 50 % de un pol´ımero de ioneno que tiene la El producto Busan unidad repetida de f´ ormula II, en donde tanto R1 como R2 son metilo, A es -CH2 CH(OH)CH2 -, X− es Cl− y el pol´ımero de ioneno se polimeriza con amon´ıaco. Este pol´ımero de ioneno tiene un peso molecular de aproximadamente 100.000 a 500.000. R R 1099 o el producto Bubond 65 son una dispersi´ on acuosa al 25 % de un pol´ımero El producto Busan de ioneno polimerizado que tiene unidades repetidas de f´ ormula II, en donde R1 y R2 son cada uno metilo, on es monometilamina. Este pol´ımero de A es -CH2 CH(OH)CH2 -, X− es Cl− , y el agente de polimerizaci´ ioneno tiene un peso molecular de aproximadamente 10.000 a 100.000.

Entre los pol´ımeros de ioneno preferidos, que tienen la unidad repetida de f´ ormula III, est´an aqu´ellos en R 1090 es una dispersi´ on acuosa los que R es una urea-diamina y B’ es -CH2 CH(OH)CH2 - y X− es Cl−. BL al 50 % del pol´ımero de ioneno obtenido como producto de reacci´ on de la N,N’-bis-[1-(3-(dimetilamino)propil]urea y la epiclorohidrina teniendo dicho pol´ımero de ioneno un peso molecular medio de 2.000 a 15.000, y preferentemente de 3.000 a 7.000. Cada uno de los pol´ımeros de ioneno arriba indicados y de los productos identificados por el nombre de la marca est´an comercialmente disponibles en Buckman Laboratories, Inc., Memphis, Tennessee. La invenci´on se demostrar´a a continuaci´ on con los ejemplos que siguen, que pretenden ser simplemente ilustrativos de la presente invenci´ on y no limitativos.

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Ejemplo 1 Se evalu´ o la efectividad de los pol´ımeros de ioneno para la desaparici´ on del Vibrio cholerae en dos R 77, niveles de dureza del agua. Se utilizaron los siguientes productos de pol´ımero de ioneno: Busan R R R R 79, Busan 1055, Busan 1099 y Busan 1157. Busan La actividad microbicida de cada pol´ımero se ensay´o a niveles de dureza del agua AOAC de 300 y 900 ppm, que mide los niveles del calcio y del magnesio. Una AOAC de 300 ppm corresponde a un nivel de agua moderadamente dura. 900 ppm indica agua sumamente dura, cercana ya a la salobridad.

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Para cada producto de pol´ımero de ioneno, se utilizaron las siguientes concentraciones peso/peso del producto de pol´ımero de ioneno en el sistema de ensayo: 0,0 ppm, 5,0 ppm, 10,0 ppm y 20,0 ppm. El V. cholerae ATCC n´ umero 14035, GBL n´ umero 52107, fueron expuestos a soluciones acuosas complementadas con caldo de soja de tripticasa al 0,1 % durante 24 horas a temperatura ambiente. Los supervivientes del vibriocida fueron determinados por recuento de discos en agar alcalino de soja de tripticasa. Los resultados, que se resumen en las Tablas 1 a 5, muestran que, cuando se utilizan de acuerdo con la presente invenci´on, los pol´ımeros de ioneno proporcionan reducciones muy fuertes de la viabilidad del V. cholerae, tal como se demuestra por la disminuci´ on del n´ umero de bacterias supervivientes colocadas en los discos despu´es de 24 horas de exposici´on. La desaparici´ on completa, < 10 u/p3 /ml de supervivientes, a concentraciones de s´olo 5,0 ppm de producto de pol´ımero de ioneno en una dureza AOAC de 300 ppm, indica la efectividad de los pol´ımeros de ioneno contra el V. cholerae. La disminuci´on sustancial del nivel de V. cholerae supervivientes en s´olo 20 ppm en 4 de 5 de los pol´ımeros a una AOAC de 900 ppm ilustra la efectividad de los pol´ımeros de ioneno contra el V. cholerae, incluso en agua sumamente dura. 9

ES 2 126 102 T3 TABLA 1 R 77 Busan

Nivel de Dosis, ppm

5

0

5

10

20

1,4 x 106 1,2 x 107