Un método de preparación de un polímero de acroleína soluble, activo microbiológicamente y estable, que comprende las siguientes etapas en secuencia:

(a) polimerizar la acroleína en presencia de una base para formar un polímero de acroleína; (b) disolver el polímero de acroleína en un alcohol elegido entre monoalcoholes y polioles, opcionalmente con adición de agua, para formar una solución en alcohol del polímero de acroleína y proporcionar un pH no superior a 7; (c) calentar la solución en alcohol del polímero de acroleína de pH no superior a 7, para que reaccione el polímero de acroleína con el alcohol; y (d) mezclar la base con el polímero de acroleína

Método de fabricación de poliacroleína.

Esta invención se refiere a un método de preparación de poliacroleína y, en particular, a un método de preparación de poliacroleína para ser usada en composiciones antimicrobianas.

Fundamento

El uso de poliacroleína en aplicaciones antimicrobianas ha sido descrito en la patente de EE.UU. nº 5.290.894, solicitud australiana 11686/95, y su contrapartida europea EP 667358, en la publicación de patente internacional WO 96/38186 (PCT/AU96/00328) de los autores de la presente invención y, más recientemente, los autores de la presente invención han descrito un método para mejorar la actividad de polímeros de acroleínas en su publicación de patente internacional WO 01/60874 (PCT/AU00/00107).

Muchas de las composiciones más estables de poliacroleína para ser usadas como agentes antimicrobianos, se forman calentando el polímero en aire. En efecto, la solicitud australiana Nº 11686/85 (Werle et al., concedida a Degussa) enseña que solamente aquellos preparados que han sido secados usando el procedimiento de la invención descrito en el presente texto con una fuerte corriente de aire y temperaturas finales del aire superiores a 60ºC, preferentemente a 75ºC, son solubles en álcali.

La publicación internacional WO 01/60874 de los autores de la presente invención describe un método para mejorar la actividad antimicrobiana de polímeros de acroleína, en el que los polímeros sólidos se oxidan en aire y los polímeros oxidados se calientan en una solución en alcohol en presencia de un álcali que se ha añadido. Se cree que la presencia de grupos de ácido carboxílico formados por oxidación en aire mejora la solubilidad de las composiciones de poliacroleína. Los autores de la presente invención han encontrado ahora que ese polipolímero de acroleína de alta solubilidad, actividad antimicrobiana y estabilidad, puede formarse sin el requisito de esta etapa de oxidación al aire.

Sumario

En consecuencia, la presente invención proporciona un método de preparación de poliacroleína soluble, microbiológicamente activa y estable, que comprende: (a) polimerizar acroleína en presencia de una base, para formar un polímero de acroleína; (b) disolver el polímero de acroleína en un alcohol elegido entre monoalcoholes y polioles, opcionalmente con adición de agua, para formar una solución en alcohol del polímero de acroleína; (c) calentar la solución de acroleína en alcohol; y (d) mezclar base acuosa con el polímero de acroleína.

Se prefiere mezclar la base acuosa con la solución en alcohol del polímero de acroleína después de calentar la solución en alcohol del polímero de acroleína.

Se prefiere que la adición de base sea después de calentar, y no antes de calentar, ya que la adición de base después de la formulación proporciona soluciones que mantienen su actividad biocida durante largos periodos de almacenamiento.

La solución en alcohol del polímero de acroleína se calienta preferentemente durante un tiempo suficiente para que, al hacerse alcalina por la adición de la base acuosa, no precipite cuando se diluya más en un factor de uno a diez.

Descripción detallada

En contraste con la enseñanza de la técnica anterior, la presente invención permite formar soluciones estables de polímeros de acroleína sin que se requiera moler ni calentar el polímero sólido en una corriente de aire con el fin de oxidar el sólido. Esto reduce potencialmente el coste y el tiempo requeridos para la preparación de estos biocidas altamente activos.

El polímero de acroleína se forma por polimerización de acroleína en presencia de una base tal como hidróxido sódico. La polimerización en presencia de iniciadores de radicales puede usarse también en la preparación de polímeros de acroleína como se describe en algunos de los ejemplos de la patente de EE.UU. nº 5.290.894, pero tales polímeros no se usan generalmente en el procedimiento de la presente invención.

La composición se disuelve en un alcohol, opcionalmente con adición de agua. La disolución del polímero puede tener lugar en forma de una etapa discreta, o puede suceder como parte del proceso de calentamiento. Generalmente la disolución tendrá lugar dentro de los 15 minutos de calentamiento de una solución en PEG del polímero a una temperatura entre 35 y 65ºC.

El calentamiento del polímero de acroleína en la solución en alcohol es seguido preferentemente por el mezclado de la solución calentada con la base acuosa. La etapa de calentamiento en el alcohol es importante para conseguir la estabilidad del polímero de acroleína en soluciones acuosas después de mezclarse con la base acuosa. La temperatura y el tiempo de calentamiento dependerán del polímero, del tipo de alcohol usado y de la magnitud y plazo de estabilidad requeridos. Generalmente los autores de la presente invención han encontrado que se obtienen buenos resultados si el polímero de acroleína se calienta durante un tiempo suficiente como para que el polímero no precipite cuando se mezcla con la base acuosa para proporcionar una solución alcalina. Preferentemente el polímero no precipitará ni siquiera cuando se diluya más en un factor de uno a diez (partes en volumen) con agua. Teniendo en cuenta este tipo de prueba, un experto en la técnica, sin una experimentación excesiva, podrá determinar las condiciones de calentamiento apropiadas.

Después de la etapa de calentamiento, se mezcla una base con la composición, preferentemente en forma de una composición de base acuosa.

La poliacroleína usada en el método de la invención se forma por polimerización de monómero de acroleína en una solución alcalina, y el polímero de acroleína puede recogerse como un precipitado. Será evidente para los expertos en la técnica que en la etapa (a) puede usarse un co-monómero, especialmente un co-monómero soluble en agua o latentemente soluble en agua. Típicamente cuando se usa un co-monómero constituirá menos del 10% en peso de la composición de monómero total. Los autores de la presente invención prefieren que el polímero de acroleína sea un homopolímero.

El precipitado puede ser disuelto, y preferentemente se hace así, en el alcohol sin oxidación del sólido por calentamiento en aire u oxígeno, para formar poli(2-propenal, ácido 2-propenoico). El polímero de acroleína se aislará generalmente de la reacción de polimerización y preferentemente se calienta en el alcohol con una solución de pH no superior a 7. El precipitado formado en el aspecto preferido de la invención puede ser disuelto en el alcohol sin necesidad de más tratamiento.

En el procedimiento de la invención, el homopolímero de acroleína se disuelve en el alcohol. Este procedimiento implicaría generalmente calentar la poliacroleína en el alcohol a una temperatura en el intervalo de 40 a 90ºC. El alcohol preferido es un polialquilenglicol y preferentemente tiene un peso molecular en el intervalo de 200 a 20.000. Más preferentemente el peso molecular está en el intervalo de 200 a 10000, y lo más preferentemente de 200 a 2000. El polímero de acroleína se calienta en el alcohol para formar un derivado de acetal. Típicamente, la solución en alcohol será calentada durante un periodo de tiempo en el intervalo de quince minutos a cinco horas con el alcohol, y a una temperatura en el intervalo de 50 a 90ºC, más preferentemente de 60 a 90ºC.

Generalmente, la poliacroleína formada en la etapa (a) usada en el procedimiento de la invención tendrá un contenido de ácido bajo, típicamente de menos de 1 mol de grupos carboxilo por kg de polímero, y lo más preferentemente menos de 0,5 moles de grupos ácido por kilogramo de polímero. A pesar del bajo contenido de grupos carboxilo, los autores de la presente invención han encontrado que cuando el polímero se calienta en el alcohol durante un tiempo suficiente, y se añade el álcali, la solución alcalina resiste la precipitación cuando se diluye con agua, lo que no sería de esperar para un polímero no oxidado.

El procedimiento de la invención incluye una etapa de adición de base a la composición; la base se añade generalmente a la solución en alcohol después de la etapa de calentamiento. El pH de la solución resultante está preferentemente en el intervalo de 7 a 9,5, y más preferentemente es de 7,5 a 8,5. La base preferida para la adición a la solución de poliacroleína en alcohol es un carbonato de metal alcalino, en particular carbonato sódico o carbonato potásico. También puede usarse un hidróxido de metal...

1. Un método de preparación de un polímero de acroleína soluble, activo microbiológicamente y estable, que comprende las siguientes etapas en secuencia: (a) polimerizar la acroleína en presencia de una base para formar un polímero de acroleína; (b) disolver el polímero de acroleína en un alcohol elegido entre monoalcoholes y polioles, opcionalmente con adición de agua, para formar una solución en alcohol del polímero de acroleína y proporcionar un pH no superior a 7; (c) calentar la solución en alcohol del polímero de acroleína de pH no superior a 7, para que reaccione el polímero de acroleína con el alcohol; y (d) mezclar la base con el polímero de acroleína.

2. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína comprende un comonómero en una cantidad de hasta el 10% en peso de la composición total de monómero.

3. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína es un homopolímero.

4. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína se recoge de la reacción de polimerización en forma de precipitado y se disuelve en el alcohol.

5. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína no es sometido a oxidación por calentamiento del polímero de acroleína sólido en aire a una temperatura de al menos 60ºC antes de disolverlo en el alcohol.

6. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína es aislado en forma de un sólido de la etapa de polimerización en presencia de una base, y se disuelve en el alcohol sin una etapa de oxidar el sólido aislado por calentamiento en el aire.

7. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína se disuelve en el alcohol calentando el polímero de acroleína en el alcohol a una temperatura en el intervalo de 40 a 105ºC.

8. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el alcohol es un polialquilenglicol.

9. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el calentamiento del polímero de acroleína en alcohol continúa durante un tiempo suficiente para que no precipite cuando es sometido a una prueba de estabilidad de la solución acuosa.

10. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína se calienta en el alcohol a una temperatura en el intervalo de 50 a 105ºC, durante un periodo en el intervalo de quince minutos a cinco horas.

11. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína disuelto en el alcohol en la etapa (b) tiene un contenido de ácido menor que 1 mol de grupos carboxilo por kilogramo de polímero.

12. Un método según la reivindicación 11ª, en el que dicho contenido de ácido es menor que 0,5 moles de grupos ácido por kilogramo de polímero.

13. Un método según la reivindicación 1ª, en el que la base se añade a la solución en alcohol después de la disolución del alcohol.

14. Un método según la reivindicación 13ª, en el que el pH de la solución resultante está en el intervalo de 7 a 9,5.

15. Un método según la reivindicación 13ª, en el que el pH de la solución resultante está en el intervalo de 7,5 a 8,5.

16. Un método según la reivindicación 1ª, en el que la base comprende un compuesto elegido entre el grupo que consiste en carbonato de metal alcalino, hidróxido de metal alcalino tal como hidróxido sódico, y sus mezclas.

17. Un método según la reivindicación 16ª, en el que la base comprende carbonato sódico y/o carbonato potásico.

18. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el polímero de acroleína usado en la etapa de calentamiento en el alcohol está en una concentración en el alcohol de 0,5 a 50% en peso.

19. Un método según la reivindicación 18ª, en el que la concentración es de 0,5 a 40% en peso.

20. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el alcohol es polietilenglicol y está presente en una concentración en el intervalo de 5 a 90% en peso.

21. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el alcohol es un polietilenglicol de peso molecular en el intervalo de 200 a 20.000.

22. Una composición preparada de acuerdo con el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 21ª.

23. El uso del polímero de acroleína preparado según una cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 15ª, como agente antimicrobiano.

24. El uso según la reivindicación 23ª, en el que el polímero de acroleína proporciona una concentración letal mínima después del almacenamiento a 40ºC durante no menos de veinte días, de menos de 150 ppm contra E. coli, a 10⁴-10⁹ cfu/mL.

25. El uso según la reivindicación 23ª en la administración a animales para el tratamiento o la profilaxis de una infección microbiológica gastrointestinal.

26. El uso de un polímero de acroleína preparado según la reivindicación 1ª, en la preparación de un medicamento para administración oral a animales en el tratamiento o la prevención de una infección gastrointestinal.

27. El uso según la reivindicación 26ª, en el que la composición está en una forma para ser administrada a los animales a través del agua de beber o a través del alimento.