2-Benzisothiazolin-3-one (BIT)
فرمول ساختاری BIT: [تصویر/نمودار]; ظاهر: پودر سفید یا زرد کم رنگ؛ وزن مولکولی: 151; نقطه ذوب: 156 درجه حلالیت: محلول در آب گرم؛ کمی در حلال های آلی خاص حل می شود. این محصول پایداری حرارتی بالایی دارد. تجزیه و تحلیل حرارتی تفاضلی نشان می دهد که با نرخ گرمایش کنترل شده 4 درجه در دقیقه، کاهش وزن جزئی از 180 درجه شروع می شود و کاهش وزن قابل توجه تنها در 250 درجه رخ می دهد. در هر دو شرایط اسیدی و قلیایی پایدار است و می تواند در محدوده وسیعی از pH مورد استفاده قرار گیرد. BIT راندمان باکتری کشی بالا و طیف وسیعی از فعالیت را نشان می دهد و در برابر باکتری ها، کپک ها، مخمرها و جلبک ها موثر است. همچنین فعالیت بالایی در برابر باکتریهای رایج کاهشدهنده سولفات-از خود نشان میدهد. برای پودر خام BIT، حداقل غلظت مهاری (MIC) در برابر اکثریت قریب به اتفاق میکروارگانیسم ها زیر 20 میلی گرم در لیتر است. محصول دارای مشخصات ایمنی مطلوب است. LD50 خوراکی آن در موشها بیش از 1400 میلیگرم بر کیلوگرم است که آن را بهعنوان مادهای{14} با سمیت کم طبقهبندی میکند. زیست تخریب پذیر است و ایمنی آن توسط نهادهای نظارتی مربوطه در بسیاری از کشورها (به عنوان مثال FDA ایالات متحده، EPA ایالات متحده، BGA آلمان، MITI ژاپن و غیره) به رسمیت شناخته شده است و آن را به عنوان یکی از ایمن ترین بیوسیدها و نگهدارنده های موجود معرفی می کند.
BIT یک بیوسید صنعتی جدید است که با طیف وسیع، راندمان بالا، سمیت کم و حلالیت عالی در آب مشخص می شود. به طور معمول، یک سطح اضافه فقط 0.01-0.05٪ برای دستیابی به اثرات باکتری کش و نگهدارنده ایده آل کافی است. گزارشها نشان میدهند که افزودن 0.05% بیت به رنگهای لاتکس مبتنی بر آب، از رشد میکروبی برای مدت 100 روز جلوگیری میکند. جی. ان ادواردز و همکارانش یک ارزیابی مقایسهای{10}در مقیاس بزرگی از بیوسیدهای در نظر گرفته شده برای استفاده در رنگهای لاتکس داخلی و خارجی انجام دادند. آنها کنسرسیومی متشکل از هفت شرکت را برای آزمایش و ارزیابی 22 ماده نگهدارنده تجاری موجود تشکیل دادند که 13 مورد از آنها به طور خاص برای استفاده در رنگ های لاتکس داخلی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که برای استفاده در رنگهای لاتکس PVA مات، چهار ماده نگهدارنده عملکرد بسیار خوبی دارند که BIT یکی از آنها است. برای ارزیابی کارآیی بلندمدت (پایداری) نگهدارندهها، کشتهای میکروبی در فواصل منظم در طول دوره آزمایش (مجموعاً سه تلقیح) به نمونهها تلقیح شدند. در هر مورد، BIT فعالیت ضد باکتریایی قوی را نشان داد. در زمینه رنگهای نیمه براق لاتکس PAA، فقط BIT{20}}به همراه استات فنیل جیوه (بیوسیدی که از لحاظ تاریخی به دلیل فعالیت ضد میکروبی قوی خود مشهور است، اگرچه اکنون به دلیل سمیت بالا ممنوع شده است)-کارایی قابل مقایسه را نشان میدهد. 12 عامل آزمایش شده باقی مانده به طور قابل توجهی کمتر موثر عمل کردند.
از آنجایی که BIT در دماهای زیر 180 درجه -آستانه ای به طور قابل توجهی بالاتر از دمای معمولی تولید رنگ{2}} پایدار می ماند، می توان آن را در همان ابتدای فرآیند تولید رنگ معرفی کرد و در نتیجه موثرترین مهار رشد میکروبی را تضمین کرد. BIT و فرمول های آن پایداری بسیار خوبی از خود نشان می دهند و نیاز به تثبیت کننده های اضافی را برطرف می کنند. علاوه بر این، آنها فاقد فلزات سنگین، کلر، فرمالدئید (و عوامل آزادکننده فرمالدئید{5}) و نمک های معدنی هستند. آنها در محدوده وسیعی از pH پایدار می مانند و محافظت طولانی- از سیستم های مواد در حال حفظ می کنند. در نتیجه، BIT نه تنها از فساد و زوال خود رنگ جلوگیری می کند، بلکه به لایه رنگ پخته شده توانایی مقاومت در برابر آلودگی قارچی را نیز می بخشد.
متیل-4-ایزوتیازولین-3-ون (MIT) و 5-کلرو-2-متیل-4-ایزوتیازولین-3-ون (CIT)
فرمول های ساختاری برای MIT و CIT: [تصویر/فرمول]. این ترکیبات در شکل خالص خود جامدات سفید محلول در آب، الکل های پایین تر، اتیلن گلیکول و حلال های آلی قطبی هستند. MIT دارای نقطه ذوب 48-50 درجه است، در حالی که CIT دارای نقطه ذوب 54-55 درجه است. اینها بیوسیدهای بسیار فعال هستند. برای بسیاری از میکروارگانیسمها، حداقل غلظت بازدارنده (MIC) آنها کمتر از 10 میلیگرم در لیتر است. آنها اثرات بیوسیدال و بازدارنده قوی علیه باکتری ها، کپک ها، مخمرها و جلبک ها دارند و حتی در غلظت های پایین نیز اثربخشی را نشان می دهند. مشخصات ایمنی این محصول مطلوب است، با LD50 خوراکی در موش های صحرایی بیش از یا مساوی 3350 میلی گرم بر کیلوگرم (برای فرمولاسیون های حاوی کمتر یا مساوی 2 درصد مواد فعال). این ماده به عنوان یک ماده{13}}با سمیت کم طبقهبندی میشود، زیست تخریبپذیر است و پتانسیل تراتوژن یا جهشزایی را نشان نمیدهد. همانطور که همه روشهای تولید شناختهشده ترکیبی از MIT و CIT را به دست میدهند{15}}که نسبت بین این دو در محدوده 4.5 تا 0.02 متغیر است{21}، یک فرمولاسیون موفق خاص از مخلوطی از CIT و MIT در نسبت تقریبی 3:1 تشکیل شده است. با این حال، اضافه کردن تثبیت کننده های خاص برای جلوگیری از تجزیه آنها مورد نیاز است. در حال حاضر، بیشتر محصولات تجاری از نمک های فلزی دو ظرفیتی به عنوان تثبیت کننده استفاده می کنند. با این حال، در سیستمهای امولسیون و پوشش پلیمری، وجود نمکهای فلزی میتواند منجر به پدیده شوک نمکی مانند ژل شدن یا جداسازی فاز شود. MIT و CIT پایداری نسبی را در محیطهای اسیدی و اکسیداتیو نشان میدهند. برعکس، در حضور آمینهای اولیه، آمینهای ثانویه، تیولها، سولفیدها، عوامل کاهنده یا هستهدوستهای قوی، ترکیبات فعال آنها ممکن است تخریب شده و کارایی خود را از دست بدهند. بنابراین توصیه می شود که این مواد در محدوده PH 2 تا 9 و در دمای کمتر از 60 درجه استفاده شوند.
2-n-Octyl-4-isothiazolin-3-one (OIT)
فرمول ساختاری OIT: [تصویر/نمودار]; در حالت خالص، جامد سفید رنگ با نقطه ذوب 97 تا 100 درجه، محلول در پروپیلن گلیکول و حلال های آلی قطبی است. این محصول دارای مشخصات ایمنی عالی است. LD50 خوراکی آن در موشهای صحرایی بزرگتر یا مساوی 4000 میلیگرم بر کیلوگرم است که آن را بهعنوان مادهای با سمیت کم- طبقهبندی میکند. زیست تخریب پذیر است و هیچ اثر تراتوژن یا جهش زایی از خود نشان نمی دهد. این اثر ضد میکروبی برتری را در برابر طیف وسیعی از باکتریها، کپکها، مخمرها و جلبکها نشان میدهد-بهویژه که فعالیت قارچکشی قوی علیه کپکها از خود نشان میدهند. قالب آن{10}}با عملکرد بازدارنده رقیب ترکیبات ارگانومرکوری و آلی تین است. در نتیجه، به طور گسترده ای به عنوان یک قارچ کش لایه خشک در کاربردهای پوشش استفاده می شود. برای دستیابی به نتایج بهینه برای مهار کپک{13}}هنگام استفاده از OIT به عنوان یک لایه{14} قارچ کش خشک، اطمینان از اینکه pH فرمول کمتر یا مساوی 9.5 باقی می ماند، برای جلوگیری یا به حداقل رساندن استفاده از پرکننده های تالک، و خودداری از ترکیب سولفیدها (مانند لیتوپ) ضروری است.
2-متیل-4،5-پروپیلن-4-ایزوتیازولین-3-ون (MTI)
فرمول ساختاری MTI: [تصویر/نمودار]; نقطه ذوب: 110 درجه در شکل خالص آن یک جامد بی شکل سفید رنگ است. در دمای محیط با اسیدها، اترها، کتون ها و مواد مشابه قابل اختلاط است. MTI یک بیوسید و نگهدارنده بسیار فعال با طیف وسیع- است که فعالیت مهاری و ریشه کنی موثری را علیه طیف متنوعی از میکروارگانیسمها از جمله *E نشان میدهد. coli*، *پسودوموناس آئروژینوزا*، *باسیلوس سوبتیلیس*، *استافیلوکوکوس اورئوس* و *اسپرژیلوس نیجر*. MTI دمای تجزیه 216 درجه دارد که به طور قابل توجهی بالاتر از دمای عملیاتی است که معمولاً در طول تولید رنگ با آن مواجه میشویم. در نتیجه، این نگهدارنده را می توان در همان ابتدای فرآیند تولید معرفی کرد و از این طریق به حداکثر کارایی در مهار رشد میکروبی دست یافت. در طیف وسیعی از pH پایدار می ماند و پایداری قابل توجهی را در حضور یون های آمونیوم نشان می دهد. با توجه به اینکه هیدروکسید آمونیوم اغلب برای تنظیم سطح pH در طول تولید رنگ استفاده میشود، پایداری در برابر یونهای آمونیوم یک معیار عملکرد حیاتی برای نگهدارندههای رنگ است. فرمول تجاری MTI یک محلول آبی است. هیچ حلال آلی، نمک فلزات معدنی، کلر یا فرمالدئید ندارد. برای موادی که معمولاً در عملیات تولید استاندارد مورد استفاده قرار میگیرند{11}}خورنده نیست و با سیستمهای دوز دستی و خودکار سازگار است. با داشتن فعالیت فوقالعاده بالا، به طور موثری تکثیر طیف وسیعی از میکروارگانیسمها را در رنگهای{13} مبتنی بر آب، حتی در دوزهای پایین، کنترل میکند. بنابراین، این زیستکش مزایای اثربخشی ضد میکروبی قوی را با حداقل تأثیرات زیستمحیطی ترکیب میکند و در نتیجه به طور کامل الزامات محصولات سبز و سازگار با محیط زیست را برآورده میکند.
4،5{3}}دی کلرو-2-n-اکتیل-4-ایزوتیازولین-3-ون (DCOIT)
فرمول ساختاری DCOIT: [تصویر/فرمول]. این یک بیوسید و آلژیک بسیار مؤثر است، به ویژه برای استفاده در پوششهای ضد رسوب دریایی مناسب-. این محصول در سال 1994 فرآیند بررسی دقیق آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) را با موفقیت پشت سر گذاشت و متعاقباً "جایزه چالش گرین شیمی ریاست جمهوری"-به طور مشترک توسط دولت ایالات متحده و شورای شیمی آمریکا-در هر دو نمایشگاه 1996 و 19}1997 در نمایشگاه{19} ارائه شد. فعالیت بیوسیدال، به طور موثری ارگانیسمهای رسوبکننده دریایی نرم و سخت را کنترل میکند. با سمیت کم و کارایی بالا مشخص می شود. با نیم عمر{14}}کمتر از یک ساعت، به سرعت در آب دریا تجزیه میشود، دچار تجزیه متابولیکی گسترده (طبقهبندی شده در سطوح 4-5) میشود و در موجودات دریایی تجمع نمییابد. علاوه بر این، کارایی طولانی مدت{18}} ارائه میکند: با توجه به نیازهای عملیاتی منحصربهفرد کشتیهای دریایی و پیچیدگیهای ذاتی کاربرد پوشش، توانایی یک عامل ضد رسوب برای ارائه حفاظت پایدار و مؤثر در طول زمان به عنوان یک معیار اساسی برای ارزیابی کیفیت آن عمل میکند. در نهایت، سازگاری عالی با سایر اجزای پوشش را نشان می دهد. گزارشها نشان میدهند که در میان طیف وسیعی از ترکیبات ایزوتیازولینون موجود در حال حاضر، DCOIT به عنوان مناسبترین بیوسید و آلژیک برای کاربرد در پوششهای ضد رسوب دریایی برجسته است.
