刺糖多孢菌素防污组合物、其使用方法、以及受到保护而免于附着污损生物的制品.pdf

本发明披露了包含至少一种刺糖多孢菌素活性物质的防污组合物。这些组合物对采用其涂覆的表面或者采用其浸渍的表面提供保护，使该表面免受各种污损生物的附着。这些组合物包括(例如)油漆、清漆和密封剂制剂。

1.一种海洋或淡水防污组合物，包含至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐、和载体，其中所述制剂能有效地防止水生生物附着于施加有或引入有所述组合物的制品上。 2.根据权利要求1所述的载体，其中所述载体选自由成膜剂、粘结性材料、热塑性材料、玻璃纤维、弹性体材料和硫化橡胶构成的组。 3.根据权利要求1所述的海洋或淡水防污组合物，还包含至少一种额外的活性组分，该活性组分选自由防污生物杀灭剂、微生物杀灭剂、天然来源防污剂、防污金属盐类、细菌杀灭剂、真菌杀灭剂、除藻剂、杀虫剂和抗生素、以及这些物质的游离形式或封装形式构成的组，或者还包含以上物质的混合物。 4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述额外的防污生物杀灭剂是异噻唑啉。 5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述异噻唑啉是4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。 6.根据权利要求1所述的海洋或淡水防污组合物，其中所述至少一种刺糖多孢菌素选自多杀菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。 7.根据权利要求1所述的海洋和淡水防污组合物，其中所述刺糖多孢菌素以0.001％至90％的百分率存在。 8.根据权利要求1所述的海洋和淡水防污组合物，其中所述刺糖多孢菌素以0.1％至25％的百分率存在。 9.根据权利要求1所述的海洋和淡水防污组合物，其中所述刺糖多孢菌素以1％至10％的百分率存在。 10.根据权利要求1所述的海洋和淡水防污组合物，还包含至少一种添加剂，该添加剂选自色素、有机稀释剂、填料、补充剂、膨胀剂、润湿剂、抗冻剂、增粘剂、紫外线稳定剂、压延剂、防腐剂、以及它们的组合。 11.根据权利要求1所述的海洋和淡水防污组合物，其中所述组合物是控释组合物。 12.一种涂料组合物，包含成膜聚合物粘合剂和至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐。 13.根据权利要求12所述的涂料组合物，选自油漆、清漆、底漆和密封剂。 14.根据权利要求12所述的涂料组合物，其中所述至少一种刺糖多孢菌素选自多杀菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素，并且其含量能够有效地赋予防污效果。 15.一种保护没入海洋或淡水的制品免受污损生物污损的方法，通过将包含至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐的权利要求1所述的组合物施加到所述制品上和/或中，并且所述组合物的施加量能够有效地赋予防污效果。 16.根据权利要求15所述的方法，其中所述至少一种刺糖多孢菌素选自多杀菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。 17.根据权利要求15所述的方法，其中所述海洋或淡水污损生物选自由藤壶、斑纹贻贝、藻类、硅藻、细菌、水螅、苔藓虫、海绵、被囊动物、软体动物、海鞘、管虫和亚洲蛤蜊。 18.根据权利要求17所述的方法，其中所述生物是藤壶属的一种或多种成员。 19.根据权利要求15所述的方法，其中将所述至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐用于包含成膜聚合物粘结剂的涂料组合物中。 20.根据权利要求19所述的方法，其中所述涂料组合物是油漆、清漆、底漆或密封剂。 21.制造可浸没的产品或组件的方法，包括：向所述产品或组件引入包含至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐的防污组合物。 22.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少一种刺糖多孢菌素选自多杀菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。 23.一种产品，其包含可浸没的海洋结构物或淡水结构物，该海洋结构物或淡水结构物被保护免受污损生物污损，其中所述保护是通过根据权利要求15所述的方法来提供的。 24.根据权利要求23所述的产品，其中所述保护是通过施加到所述海洋结构物或淡水结构物上的组合物提供的，该组合物包含成膜聚合物粘结剂和至少一种刺糖多孢菌素。 25.根据权利要求24所述的产品，其中所述至少一种刺糖多孢菌素选自多杀菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。 26.根据权利要求23所述的产品，其中所述结构物是船、船舶、养殖设备、石油平台、码头、渔网、桩、或墩。 27.一种组合物，包含至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐、和载体，其中所述组合物对藻弧菌属、黄杆菌属、产碱杆菌属、和气单胞菌属的细菌具有抗菌性能。 28.一种抑制水性环境中的藻弧菌属、黄杆菌属、产碱杆菌属、和气单胞菌属的细菌发展的方法，包括将所述细菌与包含至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐的组合物相接触。 29.根据权利要求28所述的方法，其中所述至少一种刺糖多孢菌素选自多杀菌素、spinetoram和丁烯基刺糖多孢菌素。 30.根据权利要求28所述的方法，其中所述水性环境是鱼类养殖结构物。



本申请要求于2008年9月22日提交的第61/099,053号美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及刺糖多孢菌素组合物，所述刺糖多孢菌素组合物赋予海洋或淡水防污性能。具体来说，本发明的组合物通过防止各种污损生物的附着而对表面提供保护。本发明还涉及涂料组合物，所述涂料组合物对采用其涂覆的表面提供表面保护，使该表面免受各种污损生物的附着。这些组合物有利地用于油漆、清漆、底漆和密封剂制剂。

背景技术

生物杀灭剂通常用于具有多种用途的各种涂层材料。例如，在船舶油漆中，生物杀灭剂保护水下结构免于附着各种污损生物，如，藻类、藤壶、船蛆和其他水生有害物种。在湖泊和河流中，生物杀灭剂用于保护水下结构免受淡水生物(如，斑马贝)的侵害。已经发现，微生物、它们的粘性的生物有机产物和所吸收的有机物质构成形成在水下结构表面上的粘滞粘液。该水生物附着过程中的初始生物是细菌，然后经历硅藻、软水草(hydrids)、藻类、苔藓虫、原生动物和最后的巨型污损生物的生物演进。巨型污损生物倾向于亲粗糙性的(rugophilic)，即，与平滑表面相比优先栖居在粗糙表面。

船舶的船体会连续数年一直浸在水中，而这些相同的海洋生物的积聚会导致显著的船舶流体力学阻力。这种对船舶的阻力妨碍船舶在水中的通行，导致燃料消耗增加，并引起运行和环境成本提高。据估计，如果不对船舶的船体进行处理，将会使航运业的燃油成本每年额外增加30亿美元。而当船舶在干燥的船坞内时，也会产生额外成本。这些成本包括清理船体的费用和停机的时间成本，估计为每年27亿美元。此外，不仅化石燃料(不可再生资源)消耗的增加会产生环境成本，而且二氧化碳(一种温室气体)和其他大气污染物(氮氧化物、硫氧化物、未燃烧的碳氢化合物、臭氧，等)的量的增加也会产生环境成本。有文献“Rouhi，A.Maureen；The Squeeze on Tributyltins.Chem.Eng.News.April 27，1998，41-42”。污损问题并不限于船舶，而且还延及其他水下结构。浮标会由于生物附着过重而移位。城市供水系统的进口拦网的污损可能导致流速降低和腐蚀加速。混凝土或钢筋水泥结构(如，堤坝)也受到污损生物的不利影响。

理想的防污生物杀灭剂应该是有效的、显示出广谱活性，并且应该在配制的最终产品中是稳定的。此外，理想的生物杀灭剂应具有以下环境特征：i)在环境中迅速降解；ii)在环境中迅速分配，使得对非目标生物的生物利用度有限；iii)在存在于环境中的浓度下，对非目标生物的毒性最小；iv)毒理学上重要的化合物的蓄积性最小。

考虑到全球范围内使用的防污漆的量非常高，环境保护是一个重要问题。根据GEFSEC项目号2932(在防污漆的生产中作为DDT使用的替代品)，例如，中国每年消耗约65,000MT的防污漆。由于对环境的关注，三烃基锡系涂料的应用已被禁止。三丁基锡(TBT)系油漆具有很大的毒性，并且可以对物种、栖息地和生态系统造成长期影响。作为其他商业上使用的防污剂，氧化亚铜和氧化锌是通过释放重金属(如，铜和锌)而发挥作用的，不幸的是，铜被视为一种有害的毒素，特别是在海洋环境中。因此，在发现新的严重的环境问题之前，应尽快选出更安全的生物杀灭剂。这类产品的制造商们面临着这样的前景：改变现有的制剂以包含那些既对防止污损生物的附着和生长有效、又是环境友好的替代试剂。在开发生态有害生物杀灭剂的可接受替代物时必须考虑的其他标准包括：与涂料组合物中其他组分的化学相容性、与涂覆涂层的干膜和基底的物理相容性、处理或使用替代试剂本身或包含它们的涂层材料时的安全性及它们的生产成本。

根据所要保护的具体的海洋结构物或淡水结构物，本发明的组合物可被直接引入该结构物中，直接应用于该结构物，或引入到涂层中、然后将该涂层应用于海洋结构物。

根据一个方面，本发明提供一种组合物，该组合物包含：(i)至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐；和(ii)成膜剂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盐以能够有效抑制污损生物在表面的附着的量存在于组合物中，其中，所述表面上施加有所述组合物作为涂层、或所述表面中引入有所述组合物。

此外，根据本发明，提供一种防污漆组合物，该防污漆组合物包含：至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐；和成膜剂。

此外，根据本发明，还提供使用防污组合物和防污涂料的方法，所述防污组合物和防污涂料包含至少一种刺糖多孢菌素。这些方法中的一种涉及：通过向表面施加包含至少一种刺糖多孢菌素的组合物或涂料，来保护暴露于水性环境中的表面免受水性环境中存在的污损生物的污损。作为本发明的另一方面，提供这样的制品，该制品在其表面的至少一部分上具有由本文所述的组合物形成的涂层，该涂层提供保护以免受污损生物的有害影响。

上述涂料组合物满足一项或多项上述环境可接受的涂料产品的标准，并且在一个实施方案中，满足所有上述的标准，因为它既对防止污损生物的附着和生长有效、又对生态不造成任何已知的有害影响。虽然刺糖多孢菌素和多杀菌素特别可能对种类繁多的水生生物是有毒的，但是刺糖多孢菌素对环境造成的风险是最小的，因为只有与船体接触接触的生物才暴露于有毒水平。作为船舶涂料的一部分，多杀菌素是稳定的，但即使它被从船舶的船体缓慢释放(浸出)，也会迅速降解为基本上无毒的化合物。陶氏益农公司(Dow Agrosciences LLC，刺糖多孢菌素的主要生产商)在过去及2008年分别由于多杀菌素和spinetoram而被美国环境保护局(U.S Environmental Protection Agency)授予总统绿色化学挑战奖(Presidential Green Chemistry Challenge Award)，因为这两种产品符合绿色化学的原则，而且找到有助于保护我们的星球的解决办法也是重要的。如第2008/0188427号美国专利申请(其全部内容通过引用并入本文)所述，已经发现，刺糖多孢菌素和杀菌素尤其对于控制水产养殖的鱼类中的外寄生侵袭有效，因而提高了鱼的产量，从而即使当用于水生环境时，也证明了刺糖多孢菌素是有利的。

刺糖多孢菌素，最具体地说，多杀菌素，已被认为是特别有效的防污剂，下文将对其进行详细说明。

已知刺糖多孢菌素是衍生自自然产生的刺糖多孢菌的发酵产物。通常，衍生自这种细菌的一族化合物被称为刺糖多孢菌素，并且如第5,362,634号和第6,821,526号美国专利、以及已公开的专利申请WO 93/09126和WO 94/20518(这些专利文献的全部内容均通过引用并入本文)所述，这一族化合物被称为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V、W、Y等因子或组分。刺糖多孢菌素化合物包括与12元的大环内酯环、中性糖(鼠李糖)和氨基糖(福乐糖胺)相稠和的5，6，5-三环的环体系(见文献：Kirst等，“Unique Fermentation-derived Tetracyclic macrolides.Tetrahedon Letters，A83543A-D，32：4839-4842，(1991))。如本文所用，术语“刺糖多孢菌素”指的是基于得自自然产生的细菌-刺糖多孢菌(种和亚种)、或者该细菌的生物改性形式、或它们的组合的一族化合物。天然刺糖多孢菌素化合物可通过培养菌(美国农业部农业研究服务中心的中西部地区的北部区域研究中心(the Midwest Area Northern Regional Research Center，Agricultural Research Service，美国农业部，通讯地址为1815 North University Street，Peoria，III.61604)的培养菌收藏中保藏号为NRRL 18719、18537、18538、18539、18743、18395和18823的那些)的发酵而生产。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号美国专利中。如本文所用，术语“刺糖多孢菌素”旨在包括这些天然因子和这些天然因子的半合成衍生物。人们已对这些刺糖多孢菌素化合物进行了大量化学改性，它们有时被称为spinosoid(披露于第6,001,981号美国专利中，其全部内容通过引用并入本文)。术语“刺糖多孢菌素”也包括如第2006/0040877号美国专利所述的新型生物活性化合物，这些生物活性化合物通过使用杂交聚酮合成酶DNA来改变由刺糖多孢菌素菌株制成的产品的方法来生产的。最后，术语“刺糖多孢菌素”包括如第7,015,001号美国专利所述的使用克隆刺糖多孢菌DNA来生产的新型刺糖多孢菌素衍生物。可以通过刺糖多孢菌素的生物合成中间体、或它们的体内产生的衍生物、或由对它们进行体外化学改性而得到的衍生物来提供不同的控制模式。这些刺糖多孢菌素的生物合成中间体被认为属于本文所述的用于本发明的“刺糖多孢菌素”族化合物。

刺糖多孢菌素及其衍生物也以盐的形式存在。通过将游离碱形式的刺糖多孢菌素或其衍生物与用于成盐的足量的所需酸接触，从而制备出所述盐。在非限定性例子中，刺糖多孢菌素可与盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、乙酸、苯甲酸、柠檬酸、丙二酸、水杨酸、苹果酸、富马酸、草酸、琥珀酸、酒石酸、乳酸、葡萄糖酸、维生素C、马来酸、天冬氨酸、苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸、羟甲磺酸和羟乙磺酸成盐。此外，在非限定性例子中，酸功能可以成盐，包括衍生自碱金属或碱土金属的盐、以及衍生自氨和胺的盐。阳离子的例子包括钠、钾、镁和铵阳离子。

术语“刺糖多孢菌素”也包括这些化合物的所有异构体，包括各立体异构体(即，几何异构体、非对映异构体和对映异构体)、以及外消旋混合物、光学活性混合物及它们的组合。

此外，如本文所用，术语“刺糖多孢菌素”是指由任何能够生产刺糖多孢菌素的真菌菌株(即，在专利申请WO/2009/054003(其全部内容通过引用并入本文)中所述的属于曲霉属的真菌菌株)所生产的刺糖多孢菌素。

多杀菌素是由陶氏益农公司(美国印第安纳州印第安纳波利斯市)生产的杀虫剂，它主要包括约85％的刺糖多孢菌素A和约15％的刺糖多孢菌素D。多杀菌素在陶氏益农公司出售的多种杀虫剂制剂中均是活性组分，这些杀虫剂制剂包括(例如)以商品名和出售的那些。例如，产品包括约44％至约48％的多杀菌素(w/v)，而是一种含有约80％的多杀菌素的白色或类白色固体粉末。

多杀菌素也可商购自Sigma-Aldrich公司以实现研发的目的，Sigma-Aldrich公司所提供的多杀菌素为分析纯级，纯度约98％，主要包括约70％的刺糖多孢菌素A和约30％的刺糖多孢菌素D。

Spinetoram是一种半合成刺糖多孢菌素，可商购自陶氏益农公司，它包含于多种杀虫剂制剂中，这些杀虫剂制剂包括(例如)以商品名和出售的那些。Spinetoram是一种混合物的俗称，该混合物包括50-90％的(2R，3αR，5αR，5βS，9S，13S，14R，16αS，16βR)-2-(6-脱氧-3-O-乙基-2，4-二-O-甲基-α-L-吡喃甘露糖氧基)-13-[(2R，5S，6R)-5-(二甲基氨基)四氢-6-甲基吡喃-2-基氧基]-9-乙基-2，3，3α，4，5，5α，5β，6，9，10，11，12，13，14，16α，6β-十六氢-14-甲基-1H-as-indaceno[3，2-d]氧杂环十二烯(dodecine，dodecene)-7，15-二酮、和50-10％的(2R，3αR，5αS，5βS，9S，13S，14R，16αS，16βS)-2-(6-脱氧-3-O-乙基-2，4-二-O-甲基-α-L-吡喃甘露糖氧基)-13-[(2R，5S，6R)-5-(二甲基氨基)四氢-6-甲基吡喃-2-基氧基]-9-乙基-2，3，3α，5α，5β，6，9，10，11，12，13，14，16α，16β-十四氢-4，14-二甲基-1H-as-indaceno[3，2-d]氧杂环十二烯-7，15-二酮。第6,001,981号美国专利描述了Spinetoram组分的合成。有关刺糖多孢菌素的大环内酯类杀虫剂也被分离自Saccharopolyspora pogona LW107129(NRRL 30141及其变种)。这些化合物披露于第6,800,614号美国专利中，其全部内容通过引用并入本文。这些化合物的特征在于，其中存在有反应性官能团，这些反应性官能团使得能够对之前所披露的刺糖多孢菌素中不易改性的部位进行进一步改性。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号美国专利中，其全部内容通过引用并入本文。如本文所用，术语“丁烯基刺糖多孢菌素”(也称其为pogonin)旨在包括这些天然因子和这些天然因子的半合成衍生物、或者它们的混合物，它们均被认为属于本文所述的用于本发明的“刺糖多孢菌素”族化合物。

多杀菌素已被证明对某些螨虫和昆虫(包括但不限于鳞翅目、双翅目、膜翅目、缨翅目、和少量的鞘翅目的物种)的控制非常有效。此外，含有多杀菌素的制剂已被证明当用于农业、园艺、温室、高尔夫球场、园林、住宅等时，是非常有效的。

多杀菌素具有胃毒性和接触毒性。一般来说，摄取的即刻效果是停止进食，随后24小时后，会瘫痪和死亡。这种化合物是一种神经毒素，它具有涉及烟碱型乙酰胆碱受体和GABA受体的新型作用模式。

虽然迄今为止已知刺糖多孢菌素被昆虫和螨虫摄入、从而引起神经系统的快速激发时是有效的，但是，至今它们作为防污剂的用途仍没有得到调查和/或提议。此外，如第7,285,653号美国专利所述“多杀菌素表现出强烈的杀虫活性但没有抗菌活性”。

本发明人发现，刺糖多孢菌素，最具体地说，多杀菌素，对于一些与通常的污损物纹藤壶相关的、并属于藻弧菌、黄杆菌、产碱杆菌、和气单胞菌种的细菌显示出显著的抗菌性能。这些细菌衍生自与藤壶相关的的细菌菌群。这些分离物的特征在于其仅达到属水平的形态学和生化测试结果。

此外，本发明人发现，刺糖多孢菌素，特别是多杀菌素，在有效浓度EC50为7x10-8mg/ml时，对在表面上沉积的藤壶金星幼体显示出优异的防污活性，而不会造成任何金星幼体的死亡。此外，本发明也制造了一些涂料组合物，已发现，当用作海水或淡水防污涂料时，这些涂料组合物是非常有效的。

如本文所用，术语“有效”、“对......的控制有效”、和“有效于控制......”或“控制”都是可以互换使用的，它们均指，与不含活性化合物的组合物相比，含有活性化合物的组合物能够在一定时期内减少至少一种生物的附着程度的能力。

如本文所用，术语“防污剂”是用于控制污损生物(微生物、以及更高级形式的植物或动物种类)在船只、水产养殖设备、或其他水中应用的结构上生长和沉积的试剂。

如本文所用，术语“污损生物”是指参与到咸水和淡水环境中的污损过程的任何及所有生物，包括但不限于细菌、硅藻、水螅、藻类、苔藓虫、原生动物、海鞘、管虫、亚洲蛤、斑纹贻贝和藤壶。一般来说，藤壶、管虫、海藻、海草、和棕色及红色苔藓虫是对咸水和略咸的水的水域造成最大问题的生物。斑纹贻贝是对温带和亚热带地区的淡水造成最大污损问题的生物。

藤壶属于节肢动物门、甲壳动物亚门、无柄目、藤壶科、藤壶属。不象其他甲壳类动物，它们是专门的海洋性生物，都无柄。世界各地有超过600种藤壶，其中许多是彩色的动物，例如，红色、橙色、紫色、粉红和有条纹的。它们中的大部分的直径数厘米，也有一些相当大。已发现它们大多数在潮间带。那些在浅水群落生活的，要么是典型的污损balanid，要么是共栖生物。

据报道，印度洋有22种藤壶。非限定性的例子有Balanus amphitrite、Balanus uariegatus、Megabalanus antillensis、Chthamalus malayensis、Chthamalus withersi和Lapas anatifera。所有这些种藤壶分布在广阔的地域范围。所有Chthamalus种、Lepas种和Balanus amphitrite更喜欢接近正常盐度的水域。

海洋藻类的尺寸差异很大，可以从数毫米直径的单细胞生物到长30米的高度组织化的植物。所有具有光合活性的藻类含有叶绿素色素，叶绿素封闭在称为叶绿体的细胞内含物中。在单一一个藻类细胞中可能含有一个或多个叶绿体。微型藻类(硅藻)是海洋结构物被污损时，在被污损的海洋结构物表面形成的膜的主要成分，并可能参与这些膜中的生态作用。

硅藻属于硅藻纲类。许多底栖硅藻一大特点是其能够永久地固定于表面。这在生态和经济上都是很重要的，因为硅藻构成了污损海洋结构物的生物的至少一部分。例如，对以下属(盐藻属、菱形藻属、骨条藻属、角毛藻属)和种(即，Dunaliella tertiolecta、Skeletonema costatum)的硅藻的控制是重要。

根据一个实施方案，可以将所述至少一种刺糖多孢菌素加入到用于生产海洋制品的建筑材料中。可以将所述至少一种刺糖多孢菌素与载体混合和/或直接引入到所述建筑材料(例如，水泥、塑料、聚合物、橡胶、弹性体材料、或玻璃纤维)中，以保护受到生物污损的对象。对于诸如木桩和鱼网之类的结构，可以通过将本发明的组合物直接引入到该结构中来进行保护。例如，可以通过加压处理或真空浸渍来将还包括有载体的本发明的组合物施加于用作桩的木材。这些组合物也可以在渔网纤维制造过程中引入到渔网纤维中。

根据另一实施方案，可以通过多种常规方法(诸如(例如)喷涂、辊涂、刷涂、浸渍(impregnating)、浸渍(dipping))将含有本发明的组合物的船舶涂料施加于待保护的结构。例如，可以通过将渔网浸渍到含有本发明的组合物和载体的组合物中、或采用该组合物对渔网喷涂来对渔网进行保护。

根据另一实施方案，刺糖多孢菌素可以包含在传统的漆组合物中作为唯一的防污剂，或可以与其他微生物杀灭剂、防污剂、真菌杀灭剂、除草剂、杀虫剂、抗生素、无毒防污剂、和天然产品或提取物一起添加，以对于污损生物的附着提供附加或协同作用。可以与本发明的刺糖多孢菌素一起添加的合适的微生物杀灭剂包括但不限于：5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉、2-甲基-3-异噻唑啉、2-正辛基-3-异噻唑啉、4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷、亚甲基双硫氰酸酯、2-氰硫基甲基硫代苯并噻唑、四氯异酞腈、5-溴-5-硝基-1，3-二烷、2-溴-2-硝基丙二醇、2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺、N，N′-二甲基羟基-5，5′-二甲基乙内酰脲、溴氯二甲基乙内酰脲、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、4，5-三亚甲基-2-甲基-3-异噻唑啉、5-氯-2-(2，4-二氯苯氧基)苯酚和3，4，4′-三氯N碳酰苯胺。可以与本发明的刺糖多孢菌素一起添加的合适的海洋防污剂包括但不限于：乙烯双二硫代氨基甲酸锰、二甲基二硫代氨基甲酸锌、2-甲基-4-叔丁基氨基-6-环丙基氨基均三嗪、2，4，5，6-四氯异酞腈、N，N-二甲基二氯苯基脲、乙烯双二硫代氨基甲酸锌、硫氰酸铜、4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉、N-(氟二氯甲基硫代)-邻苯二甲酰亚胺、N，N-二甲基-N′-苯基-N′-氟二氯甲基硫代-磺酰胺、锌2-吡啶硫醇-1-氧化物、四甲基秋兰姆二硫化物、2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺、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、二碘甲基对甲苯砜、双二甲基二硫代氨基甲酰基乙烯双二硫代氨基甲酸锌、苯基(双吡啶)二氯化铋、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、吡啶三苯基硼烷、苯基酰胺类化合物、卤代炔丙基化合物、或2-卤代烷氧基芳基-3-异噻唑啉类化合物(合适的2-卤代烷氧基芳基-3-异噻唑啉类化合物包括但不限于2-(4-三氟甲氧基苯基)-3-异噻唑啉、2-(4-三氟甲氧基苯基)-5-氯-3-异噻唑啉、2-(4-三氟甲氧基苯基)-4，5-二氯-3-异噻唑啉)、有机金属防污剂(如，三丁基锡或三苯基锡)、或无机防污剂(诸如(例如)氧化锌、铜、氧化铜、或氧化亚铜、和二氧化硫)。可以与本发明的刺糖多孢菌素一起添加的合适的农业真菌杀灭剂包括但不限于：二硫代氨基甲酸盐及其衍生物(如，福美铁、福美锌、代森锰、代森锰锌、代森锌、甲代森锌、威百亩、福美双、代森锌与二硫化聚乙烯秋兰姆的络合物、棉隆、以及这些物质与铜盐的混合物)、硝基苯酚衍生物(如，敌螨普、乐杀螨、和2-仲丁基-4，6-二硝基苯基异丙基碳酸酯)、杂环结构(如，卡普坦灭菌丹、glyodine、二噻农、克杀螨、苯菌灵、涕必灵、vinolozolin、咪唑霉、腐霉利、三唑醇、三唑酮、双苯三唑醇、fluoroimide、嘧菌醇、环己酰亚胺、乙菌定、吗菌灵、烯酰吗啉、噻呋酰胺和灭螨猛)、其他卤化真菌杀灭剂(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)、抗真菌类抗生素如：灰黄霉素、春雷霉素和链霉素)、其他真菌杀灭剂(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，呋霜灵、酯菌胺、乙氧呋霜灵、苯霜灵和恶霜灵)、氟啶胺、flumetover、苯基苯甲酰胺衍生物(如专利文献EP578586A1中披露的那些)、氨基酸衍生物(如，专利文献EP 550788A1中披露的缬氨酸衍生物)、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-硫代羟酸S-甲基酯：霜霉威、抑霉唑、多菌灵、腈菌唑、腈苯唑、十三吗啉、定菌磷、氯苯嘧啶醇、拌种咯和嘧霉胺。可以与本发明的刺糖多孢菌素一起添加的合适的除草剂包括但不限于：羧酸衍生物，包括苯甲酸及其盐、苯氧基和苯基取代的羧酸及其盐、和三氯乙酸及其盐；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，敌稗；氧基苯氧基除草剂；尿嘧啶类化合物；腈类化合物；以及其他有机除草剂，如dithiopy和thiazopyr。可以与本发明的刺糖多孢菌素一起添加的合适的杀虫剂包括但不限于：阿维菌素、联苯菊酯、氟氯氰菊酯、三环锡、氯氰菊酯、苯醚氰菊酯、噻虫胺、溴氰菊酯、硫丹、氧化物、苯氧威、繁福松、氰戊菊酯、氟环脲、氟虫脲、氟胺氰菊酯、呋线威、吡虫啉、氯唑磷、异柳磷、异唑磷、灭虫威、灭多威、自克威、烟碱、氯菊酯和苄呋菊脂。、无毒和天然防污剂的非限定性例子包括：癸内酯、阿兰内酯、zosteric acid及辣椒素。合适的抗生素的一个典型例子是四环素，这是一个注册的防污剂。根据另一实施方案，第2008/0095737号美国专利申请中披露的防污组合物也可以与本发明的至少一种刺糖多孢菌素防污剂相结合。

与至少一种刺糖多孢菌素相结合的载体成分可以是成膜成分、热塑性材料、玻璃纤维、弹性体成分、硫化橡胶、或有粘结性的成分。载体成分可以是引入防污剂的任何成分或成分的组合、或者它易于施加到待保护的表面并且当该待保护的表面被淹没时仍粘附在该待保护的表面上。使用有粘结性的化合物来保护某些类型的水下结构，弹性体材料和硫化橡胶也同样可以用来保护某些类型的水下结构。根据包括有水下表面的材料、该表面的操作要求、该表面的配置、和防污化合物，不同成分会具有不同的所需性质。当对表面提供有根据本发明的保护涂料后，存在于涂料中的刺糖多孢菌素与污损生物相接触，防止污损生物附着。船舶涂料包括成膜剂、溶剂、以及可任选的其他组分。溶剂可以是有机溶剂或水。本发明的组合物都既适合用于溶剂基的船舶涂料，也适合用于水基的船舶涂料。在引入有本发明的组合物的船舶防污涂料中，可以利用任何传统的成膜剂。成膜成分可以包括聚合物树脂溶液。聚合物树脂的非限定性的例子包括由以下物质形成的不饱和聚酯树脂：(a)不饱和酸和酸酐，如，马来酸酐、富马酸、和衣康酸；(b)不饱和酸和酸酐，如，邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、对苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、四卤代邻苯二甲酸酐、氯桥酸、己二酸、癸二酸；(c)二醇，如，乙二醇、1，2丙二醇、二溴新戊二醇、和以及(d)乙烯基单体，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。其他合适的树脂包括但不限于乙烯酯基树脂、醋酸乙烯酯基树脂、和氯乙烯基树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物体系(包括水性分散体和溶剂基质系)、天然松香和氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物、溶剂基质系或水性体系中的丙烯酸系树脂、氨酯基树脂、自抛光共聚物树脂、烧蚀树脂(ablative resin)、浸出树脂(leaching resin)、弹性体成分、硫化橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、ABS橡胶、干性油(如，亚麻子油)、沥青，环氧树脂、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)、硅酮和硅酮系技术(如，氟硅酮、有机硅丙烯酸酯、有机硅橡胶弹性体)、以及它们的组合。

本发明的涂料组合物可以包括除刺糖多孢菌素和成膜成分以外的成分，以便赋予一种或多种有利性质，如，提高或降低的硬度、强度、提高或降低的刚度、降低的阻力、提高或降低的透过性、或提高的耐水性。选择特定的成分或成分的组以赋予这些性质是本领域的普通技术人员有能力实现的。本发明的船舶涂料可以可任选地包含一种或多种以下物质：无机颜料、有机颜料或染料、天然树脂(如，松香)、填料、补充剂、膨胀剂、润湿剂、成膜助剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂、防腐剂、流变改性剂或增粘剂、紫外线过滤剂、以及它们的组合。

本发明使用的主要活性组分包括至少一种如上所述的刺糖多孢菌素族中的刺糖多孢菌素。在涂料组合物中所需的提供对于污损生物的有效保护的刺糖多孢菌素的百分率可以有很大变化，这基本上取决于待施加该涂料组合物的海洋结构物或淡水结构物的性质、该结构物的用途、水的pH和该结构物所暴露于的其他的环境条件，还取决于刺糖多孢菌素本身、成膜剂的化学性质、以及存在于该组合物中的可能影响刺糖多孢菌素有效性的其他添加剂。活性的上限也可能是由成本和毒性特征推动，这对于本领域的技术人员将是显而易见的。本领域的技术人员会认识到，当存在有第二活性组分时，可以减少刺糖多孢菌素的量，只要组合而成的组合物具有作为防污剂的活性即可。

根据一个实施方案，刺糖多孢菌素以0.001％至90w/w的量存在于组合物中。根据另一实施方案，刺糖多孢菌素以0.1％至25w/w的量存在于组合物中。根据又一实施方案，刺糖多孢菌素以1％至10w/w的量存在于组合物中。

可以将刺糖多孢菌素在制造漆过程中包含在漆配方中，也可以在使用时添加到漆中。可以将刺糖多孢菌素简单地混合到成膜成分中，也可以以共价键与树脂结合，已知为“烧蚀或自抛光涂料”，只有在海水中该键水解后，才会释放。受控的水解允许缓慢的释放速率，同时在树脂上形成亲水性部位。当水解层被洗去时，暴露出一个新的刺糖多孢菌素层。第2005/0096407号美国专利申请中述及自抛光防污组合物的非限定性的例子，其全部内容通过引用并入本文。可以仅将防污剂刺糖多孢菌素以封装的微粒形式(例如，其中各螯合颗粒被包埋于纳米颗粒的膨润土或二氧化硅基质中)作为固体微粒加入到船舶涂料组合物中，也可以作为液体介质中的悬浮液加入到船舶涂料组合物中。此外，刺糖多孢菌素可用于各种控释组合物，这些控释组合物如在第6,610,282、6,149,927和6,676,954号美国专利中提到的那些。在控释组合物中，可将刺糖多孢菌素与缓释材料一同引入，缓释材料使得化合物受控地释放入涂层的基质，从而延长了涂层的效力，并减少产生的防污效果所需的化合物的量。封装到这种缓释材料中也可保护刺糖多孢菌素免受涂层的苛刻的化学环境，并且，如果容易降解的话，会减少其降解而被捕获在树脂中。可以使用其他传统的封装方法。例如，例如，当采用流化床反应器中特别设计的聚合物来对颗粒进行涂覆时，可以将防污剂粒子微包覆。涂料的厚度可通过动态运行条件(如，空气流量、进料流量、温度、喷嘴尺寸、基质，等)来监测和控制。另一种可能的方法是分子引入法，其中将疏水性防污剂封装在主分子(如，β-环糊精)的“疏水结构”中。另一种封装方法是喷雾干燥并将防污剂凝聚的方法，这种方法将防污剂封装在明确规定的玻璃基质(由碳水化合物和聚合物制成)中。

虽然不希望限定于与作用机理有关的特定的理论，但是据信，存在于本发明的防污组合物中的刺糖多孢菌素通过在涂覆或浸渍的基板表面产生不利环境来起作用，该不利环境排斥或影响污损生物，从而防止它们在涂覆的表面附着并生长。但是，对微生物的抑制作用可能通过吸入、呼吸、消化或由微生物吸收活性剂来产生。

任何制品，只要其中引入有包含至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐、或它们的组合的组合物，或者其中表面涂覆有至少一种刺糖多孢菌素或其衍生物或盐、或它们的组合，就在本发明的范围内。本发明的浸渍和/或涂覆的制品可以包括与淡水、咸水、河口水、半咸水、海水、或其他水体相接触的任何材料(污损生物容易附着于其上)，如，金属、木材、混凝土、塑料、复合材料、和石头。可能受益于涂层(其抑制这类生物的附着和生长)的这些制品的代表性的例子包括船和船舶(例如，船和船舶的船体、螺旋桨、方向舵、龙骨、活动船板、翼片、水翼)、靠泊码头设施(如，墩和桩)、甲板面、浮标、码头、防波堤、渔网、工业冷却系统的表面、冷却水的摄入装置、或排放管道、脱盐设施、航海灯标、浮灯标、浮式防波堤、码头、管道、管线、水箱、电站的水管、临海工厂、鱼类保护结构、水产建筑、港口设施、桥梁、起落架舱(bell)、铅锤(plumb)、轮子、起重机、挖掘机、水泵、阀门、电线、电缆、绳索、梯子、趸船、转发器、天线、驳船、潜望镜、液压升降台、枪架(gun mount)、枪管、发射管、矿山、海上吊装设备、配水系统的摄入筛、和装饰性或功能性水泥成形体或石头成形体)。

除非在实施例中，或除非另有说明，在说明书和权利要求书中使用的所有表示组分、反应条件等的量的数字应被理解为在所有情况下均以术语“约”修正。因此，除非有相反的说明，说明书和所附权利要求书中所列的数值参数均为近似值，它们可以根据由本公开所谋求的所需性质而变化。在最低限度下，它们不是企图限制将等同原则适用于权利要求的范围，每个数值参数应该被参照有效数字和通常的四舍五入的方法来解释。

尽管如此，数值范围和参数设置提出的本发明的范围仍是近似的，除非另有说明，对于具体例中设置的数值，会尽可能准确地报告。但是，任何数字值从本质上包含一定误差，这是由各自的测试测量中发现的由标准偏差所必然导致的。

提供下列例子以对本发明进行更详细的描述。这些例子仅仅用于说明本发明的组合物、方法和制品的具体实施方案，不应理解为限制本发明。这些例子提供为确定本发明的某些刺糖多孢菌素在抑制污损生物附着方面的效用所进行测试的结果。可以以各种方式对本文中所描述的实施方案进行改变和修改，而不脱离本发明的精神和范围，这对于本领域的技术人员将是显而易见的。

附图的简要说明

图1图表化地示出了在不同浓度的多杀菌素的存在下通过对数生长期和迟缓期监测的Dunaliella tertiolecta的生长。

图2示出了面板#2的40周静态浸泡测试的照片，比较了表4中的面板标识AA和BB(A面＝AA，B面＝BB)。

图3示出了面板#5的40周静态浸泡测试的照片，比较了表4中的面板标识CC和DD(A面＝CC，B面＝DD)。

例子

例1

对与Balanus amphitrite相关的海洋细菌的抗菌性检测

根据如文献“Avelin等，J.Chem.Ecol.，19(10)，2155-67(1993)”中所述的方法对多杀菌素作为抑菌化合物的效果进行测试，该测试使用标准琼脂扩散技术对四种细菌进行。该测试中所使用的细菌为：气单胞菌(Ae，)、产碱杆菌(Al，)、黄杆菌(F)和藻弧菌藻弧菌(V，)。

琼脂扩散技术遵循Acar(1980)的原始方法。在无菌培养皿中，将1毫升各海洋细菌的放置12小时的老的营养肉汤培养液(包括蒸馏水中3.7％的海洋肉汤)与20毫升抗菌的琼脂培养基一同转移，海洋每个物种，被移送随着。

向1号灭菌瓦特曼纸盘(直径6.25毫米)中以纯多杀菌素浓度为从10-1mg/10μl至10-4mg/10μl的浓度加入测试液(Tracer在蒸馏水中形成的2.4％w/w的溶液)。对照盘中仅加载有载体。暴露于测试液24小时后，通过测定从盘边缘到显示出没有细菌生长的区域的边缘的距离(毫米)，来测量抑制区(即，盘周围缺乏海洋细菌生长的区域)。下表1中示出的数据表明，多杀菌素对这些海洋细菌具有抑制作用(即使在数倍稀释的情况下)：

表1

例2

藤壶金星幼体的沉积检测和EC50测定

在所有的海洋生态系统，特别是在商业航运造访的港口，Balanus amphitrite Darwin藤壶是最普遍的硬质污损生物。一些出版物(Rittschof D，Clare AS，Gerhart DJ，Avelin Mary，Bonavetura J(1991)Barnacle in vitro assays for biologically active substances：toxicity and settlement assays using mass cultured Balanus amphitrite amphitrite Darwin.Biofouling 6：115-122)中已经详细描述了在本评估中所使用的方法。

在实验室中培养藤壶成虫，并允许其自然产卵。收获幼虫并使其在人工养殖系统中生长，直至达到金星幼体阶段，在该时期，幼虫变得能够附着到表面。一旦附着，金星幼体会转变成针头藤壶，从而永久性地附着在表面。

测试的样品溶液是Tracer在蒸馏水中形成的23.2％w/w的溶液(相当于纯多杀菌素为10％w/w，或者100毫克多杀菌素/毫升)。在制备一系列稀释物之前，对样品进行搅拌。

数据与EC50的计算结果一起汇总在以下表2和表3中。在使用的最高浓度(0.1毫克多杀菌素/毫升)下，金星幼体在暴露于测试液后，缺乏活性达数小时。然而，在这个剂量下，金星幼体迅速恢复，并没有观察到死亡。事实上，在所有的测试浓度下，均没有观察到死亡。从10-1mg/10μl至10-4mg/10μl的浓度范围内，均没有金星幼体沉积。其后，在10-5mg/10μl及更低的浓度浓度下，出现与剂量相关的附着，仅达到10-5mg/10μl的对照值。通过概率分析计算的EC50结果示出，EC50为7x10-8毫克/毫升。该结果表明，多杀菌素是一种对藤壶金星幼体的沉积有效的、无毒的抑制剂。

对下述数据的进一步说明：1.“沉积”是指沉积并附着在培养皿表面的金星幼体幼虫的总数。2.“未沉积”是指仍然浮游在海水中而并没有沉积在培养皿表面的金星幼体幼虫的总数。3.数据表示为沉积在培养皿表面的金星幼体的百分率。4.对样品计算数据的总和、平均值、标准差(SD)、和平均值的标准误差(SE)。5.每个研究组重复三盘以进行测试，每盘在其任何地方含有75至100个金星幼体。

藤壶沉积：

表2

EC50计算

表3

概率分析：

藤壶沉积

控制响应比率＝.22

斜率＝0.5839765

截距＝9.172569

方差斜率＝2.301465E-03

LOG.ED50＝-7.145098

95％信赖区间＝-6.95896-7.326811

方差LOG.ED50＝8.517865E-03

CHI 2＝2.198044   DF＝4

95％信赖区间＝1.099107E-07-4.711828E-08

ED50＝7.159825E-08

ED50＝0.00000007毫克/毫升(7×10-8毫克/毫升)

例3

使用含有多杀菌素的漆组合物对污损生物的抑制

按照如下方式给两个15x15厘米的方形聚氯乙烯面板上漆：一面使用含11.43％w/w的Tracer(5％的纯多杀菌素)和88.57％w/w的白色的传统丙烯酸系漆(不含任何防腐剂或其他防污剂)的组合物；另一面仅使用漆(对照漆)。将经涂覆的面板浸没在污损的海洋环境(希腊苏尼恩的奥林匹克海域)，在距离水面约60厘米的距离，以测定测试涂料所提供的耐污损程度。将面板暴露于海水10个星期。在暴露期结束时，对面板进行污损评估。

涂覆对照漆的一面污损已相当可观。

采用含有5％的多杀菌素的组合物处理过的一面，没有明显的污损物附着。

例4

多杀菌素乳液对污损微藻Dunaliella tertiolecta的抑制

在本检测开始时，使用含有23.2％w/w的(＝5％的多杀菌素)的水乳剂。将Dunaliella tertiolecta保持在20毫升试管中的贮存培养基中(作为种子培养基)，保持七天的迁移周期。将海洋微藻接种于含有100毫升经过滤并灭菌的海水(于F/2-Guillard-1975生长介质中)的250毫升锥形烧瓶中。将最初的10％多杀菌素乳液(编码为Entarco 820510％)进一步溶解于蒸馏水，并以不同浓度添加到各藻培养基中，使得最终浓度在10-2毫克多杀菌素/毫升至10-9毫克多杀菌素/毫升的范围。对照例由藻培养基构成，而不含测试液。各测试组包括3瓶样品。

典型的培养基经过四个时期。迟缓期的特征在于细胞很少或没有增殖。对数生长期或指数生长期是细胞分裂速率快速增长的时期。在下一时期(称为静态期)，活细胞的数量保持不变，没有进一步的增长。在衰退期，细胞开始死亡或衰老的进程。每天通过血球计对每个烧瓶中藻细胞的生长进行计数。测定在存在有多杀菌素或不存在多杀菌素的情况下培养基的整个生长及衰退过程(文献Targett，1988Allelochemistry in marine organisms：Chemical fouling and antifouling strategies)。

烧瓶培养的环境条件：

图1所列数据表明，多杀菌素具有显著的微藻抑制性能，而这些性能具有剂量依赖性。

例5

40周静态浸泡测试

按照如下方式对尺寸约为7.6x20.4厘米的测试面板进行涂覆和标记：将AA面使用含77.3％w/w的白色的传统丙烯酸系漆(不含任何防腐剂或其他防污剂)和22.7％w/w的的漆组合物(配方中含10％的多杀菌素)涂覆；BB面仅使用载体(不含多杀菌素的漆)涂覆，作为对照面板；CC面使用含88.6％w/w的白色的传统丙烯酸系漆(不含任何防腐剂或其他防污剂)和11.4％w/w的产品(5％的纯多杀菌素)的漆组合物(配方中含5％的多杀菌素)涂覆；DD面未涂覆有任何材料。在所有面板的标记表面没有涂层。将面板置于浮动平台的保持装置中，并连续保持浸泡在印度的杜蒂戈林湾40周。每个月对各面板检查几分钟，拍摄后立即重新浸泡。所获得的数据列于以下表4中，并由图2和图3所代表。这些数据清楚地表明，含有刺糖多孢菌素(特别是多杀菌素)的涂料组合物在很长一段时间对于防止污损生物(尤其是像藤壶之类的硬质污损物)在施加有该涂料组合物的水下结构的表面的附着都非常有效。测试结束时的一些面板的照片也提供于附图之中。

表4：静态40周浸泡测试：

注1：当藤壶数太多而数不清(代码：++++)时，我们引用下一列的“藤壶覆盖的表面百分率(％)”指标来进行评价。

注2：标记的区域没有涂层，因此藤壶能够附着于这一区域。