專利名稱：多烯殺真菌劑的穩(wěn)定水溶液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多烯殺真菌劑的水溶液背景技術多烯殺真菌劑被廣泛地應用于防止真菌和酵母的生長。更具體地，多烯殺真菌劑例如游霉素被用于防止食品例如干酪、香腸、水果和飲料的腐敗。多烯殺真菌劑在農(nóng)業(yè)、獸醫(yī)(veterinarian)和藥物中的應用也是已知的。
為了方便地使用包含多烯殺真菌劑的制品，制品中的多烯殺真菌劑的活性應當足夠穩(wěn)定以容許制品的裝卸、載運和/或存儲。制品中的多烯殺真菌劑的活性依賴于許多不同的已知因素，依賴于制品中多烯殺真菌劑的種類和其它組分的具體性質(zhì)。例如，已表明，避光和高濃度與適度的溫度相結合對游霉素的穩(wěn)定性有正面影響因而對多烯殺真菌劑的功效也具有正面影響。因為大部分的殺真菌劑會以固態(tài)存在，所以高濃度對多烯殺真菌劑的穩(wěn)定性的正面影響并不令人驚訝。可以通過使用葉綠酸和其它化合物來保護游霉素不受氧化和紫外線(Antibiotics and Chemotherapy 9327-332)。
多烯殺真菌劑制品的功效通常由殺真菌劑的濃度和在此條件下的多烯殺真菌劑的穩(wěn)定性決定。由于只有溶解部分具有抗真菌活性，所以殺真菌效果主要依賴于多烯殺真菌劑的溶解部分的量，而在水性體系(大多數(shù)食品)和大多數(shù)有機溶劑中，該量很低。
此外，穩(wěn)定性還與多烯殺真菌劑的溶解度直接相關。多烯殺真菌劑的溶解分數(shù)更容易受到由影響其穩(wěn)定性的因素所導致的降解的影響。
對于許多應用來說，由于大多數(shù)食品腐敗真菌容易受到很低濃度的游霉素的影響，因此游霉素的低溶解度是優(yōu)點而不是缺點。未溶解的游霉素因而形成庫或源來補償由于例如實施活性、進行分解和/或擴散而消失的殺真菌劑的溶解部分。當為了長期保護產(chǎn)品例如干酪或者香腸而采用表面處理時，這是確實如此的。
對許多其它應用，較大量的溶解游霉素可能是有利的。例如當短期需要高抗真菌活性時。這可以是在食物生產(chǎn)過程的某些階段中，例如在產(chǎn)品包裝剛封閉之前，或者在生產(chǎn)干酪和香腸的情況下，在生產(chǎn)之后不久當濕度高和產(chǎn)品易于真菌腐敗時。
當不得不應付具有較高的對殺真菌劑的耐受性的真菌菌種時，大量的溶解游霉素也是有利的。在這些情況下，需要較大量的活性(溶解的)形式的殺真菌劑以及該活性形式的良好穩(wěn)定性。例如，與通常存在于干酪倉庫的腐敗真菌相比，脫色青霉(Penicillium discolor)是具有更高的對游霉素的耐受性的菌種。由于在水性體系中少于40ppm的溶解游霉素，對于防止這種霉菌種的生長來說濃度太低，所以這樣的菌種的高污染水平可導致腐敗問題?？梢岳缤ㄟ^使用低或高的pH值來提高溶解多烯殺真菌劑的量。然而，特別是在低和高的pH值下，由于溶解游霉素的穩(wěn)定性差，所以這種制品的保存期非常有限。因此，目前這種溶解游霉素制品不得不在使用前臨時制備。這種做法的另一個缺點是需要用于制造該制品的專門設備和成分。具有高或低的pH值的溶液的另一個缺點是其pH值受被處理對象pH值的影響。例如，干酪的pH值約為5.0。這意味著大部分的溶解游霉素在用于干酪上后不久就會結晶因而削弱了防霉保護。
US 6369036描述了多烯殺真菌劑化合物制品，該制品改進了殺真菌劑的釋放。這些制品的增強的活性源自具備高溶解潛力的特殊晶體形式的多烯殺真菌劑。這些化合物可以用在用于防止對殺真菌劑具有高耐受性的真菌菌種造成的食品腐敗的組合物中。然而，由于懸浮于水環(huán)境中時該化合物將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W最穩(wěn)定而可溶性降低的形式，所以這些組合物仍需在使用前臨時制備。因此，可以使溶解游霉素快速釋放的游霉素晶體形式是已知的。然而實際上，這些游霉素晶體形式并不符合穩(wěn)定高濃度的溶解游霉素的需要，特別是在水環(huán)境中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供包含溶解多烯殺真菌劑和增溶劑的水性組合物，其中至少100ppm的多烯殺真菌劑作為溶解多烯殺真菌劑存在。
本發(fā)明也提供水性組合物在飼料、食品或者農(nóng)產(chǎn)品中的用途。
本發(fā)明還提供溶解至少100ppm游霉素的水溶液中的游霉素活性的保持方法，該方法包括給所述溶液提供增溶劑。
具體實施例方式
本發(fā)明提供制備多烯殺真菌劑穩(wěn)定水溶液的方法，該多烯殺真菌劑穩(wěn)定水溶液可以直接使用和/或用作儲備溶液。
我們發(fā)現(xiàn)，多烯殺真菌劑在水體系中的溶解度可以通過添加增溶劑優(yōu)選表面活性劑而提高。增溶劑是可以對否則的話不溶的物質(zhì)具有增溶效果的化合物。通常，少量的增溶劑即可達到期望的效果。例如0.05至8w/w％的增溶劑就會對多烯殺真菌劑的溶解度產(chǎn)生顯著的有利效果。表面活性劑是降低氣體、液體和固體間邊界上界面張力的化合物。然而，由于預料到這些溶液的穩(wěn)定性較差，所以多烯殺真菌劑與增溶劑的組合只能直接或者在制備后不久就使用。
本發(fā)明還提供其中溶解至少100ppm游霉素的水溶液中的游霉素活性的保持方法，該方法包括給所述溶液提供增溶劑。該方法還可以包括給所述溶液提供螯合劑和/或抗氧化劑，其中所述螯合劑和所述抗氧化劑可以是相同或不同的試劑。
因此，本發(fā)明還提供水性組合物，其包括溶解的多烯殺真菌劑和優(yōu)選表面活性劑的增溶劑。至少100ppm、通常少于50000ppm或者優(yōu)選100ppm至10000ppm的多烯殺真菌劑是以溶解多烯殺真菌劑存在。該多烯殺真菌劑優(yōu)選為游霉素。
現(xiàn)已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，可以通過一種或多種增溶劑明顯地提高多烯殺真菌劑例如游霉素在水體系中的溶解度，而且這種溶液與預期的相比明顯更加穩(wěn)定。此外，當混合物的pH值保持在中性值的同時保持溶解度時穩(wěn)定性甚至更佳，pH值優(yōu)選5至9，更優(yōu)選6至8。根據(jù)本發(fā)明，水溶液中存在至少100ppm、優(yōu)選至少200ppm的優(yōu)選游霉素的多烯殺真菌劑。通常，本發(fā)明的水性組合物包含少于50000ppm、優(yōu)選少于10000ppm、更優(yōu)選少于1000ppm的多烯殺真菌劑，該多烯殺真菌劑優(yōu)選游霉素。
表面活性劑可以是陰離子的、陽離子的、非離子的或者兩性的。陰離子表面活性劑的例子是月桂基磺酸鈉、磺基琥珀酸二辛酯酸鈉和十二烷基磺酸鈉(SDS)。陽離子表面活性劑的例子是十二烷基氯化銨和溴化十六烷基三銨(hexadecyl triammonium bromide)。有用的非離子表面活性劑可以是親水型的或者疏水型的或者它們的組合。親水非離子表面活性劑的例子是聚乙二醇-20脫水山梨糖醇單月桂酸酯(也稱之為PEG-20脫水山梨糖醇單月桂酸酯或者Tween 20)，PEG-20脫水山梨糖醇單硬脂酸酯(也稱之為Tween 60)和PEG-20脫水山梨糖醇單油酸酯(也稱之為Tween80)。疏水非離子表面活性劑的例子是脫水山梨糖醇單月桂酸酯(Span20)和脫水山梨糖醇單硬脂酸酯(Span 60)。兩性表面活性劑的例子是烷基內(nèi)銨鹽和烷基硫代內(nèi)銨鹽。優(yōu)選使用SDS作為表面活性劑。
通常在本發(fā)明的組合物中使用0.1至5.0w/w％的表面活性劑。
其它已知的增溶劑是例如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)或者卵磷脂。
可以通過添加螯合劑和/或抗氧化劑來進一步提高溶解游霉素的穩(wěn)定性。螯合劑是含有兩個或更多可與單個金屬原子形成配位鍵的給電子原子的化合物。這些化合物通常用來溶解金屬原子如鈣和其它重金屬。螯合劑的公知例子是乙二胺四乙酸(EDTA)?？寡趸瘎┦怯脕頊p慢有機物與氧反應的物質(zhì)?？寡趸瘎┑睦邮嵌』u基苯甲醚、核黃素、抗壞血酸和生育酚。
幾種金屬離子如Fe(III)、Ni(II)和Cr(III)促進了多烯殺真菌劑的氧化失活。這可以通過螯合劑如EDTA或多聚磷酸酯來阻止。螯合劑可以在溶液中不存在任何這些有害重金屬的條件下保持可溶游霉素的穩(wěn)定性的這個發(fā)現(xiàn)因此很令人驚訝。
螯合劑優(yōu)選地包括氨基羧化物，例如乙二胺四乙酸和N-二羥基乙基甘氨酸，羥基羧化物如檸檬酸和酒石酸或者多聚磷酸酯如三聚磷酸和六偏磷酸。優(yōu)選使用非酸性的螯合劑。
更優(yōu)選地，所述螯合劑包括乙二胺-N，N，N’，N’-四乙酸(EDTA)或其功能等價物。EDTA功能等價物是在種類上而不必是數(shù)量上包含相同的殺真菌劑保持活性的EDTA的功能部分、衍生物和/或相似物。最常用的EDTA功能等價物是EDTA的各種鹽，例如EDTA的鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽、銨鹽、鈣鹽和/或銅鹽。然而，將分子的一個或更多基團用其它等價基團取代的取代物也是優(yōu)選的EDTA等價物。這種等價物的非限制性的例子是1，3-二氨基-2-羥基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸和1，3-二氨基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸。
所述水溶液中螯合劑的量優(yōu)選在10-10000ppm之間。更優(yōu)選在20-1000ppm之間，最優(yōu)選在30-300ppm之間。
對于本發(fā)明，還可以添加抗氧化劑?？寡趸瘎﹥?yōu)選非酸性的抗氧化劑。優(yōu)選地，所述抗氧化劑包括抗壞血酸、檸檬酸、丁基羥基苯甲醚(BHA)、丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸酯(gallate)、生育酚、棕櫚酸抗壞血酸酯和/或抗壞血酸鈣。更優(yōu)選地，所述抗氧化劑包括BHA、BHT、生育酚和/或沒食子酸酯。
優(yōu)選地，所述水溶液中存在的所述抗氧化劑的量為10-10000ppm。
另一方面，本發(fā)明提供包含溶解多烯殺真菌劑、螯合劑和/或抗氧化劑的水性組合物，其中所述螯合劑和所述抗氧化劑可以是相同或者不同的試劑。優(yōu)選在100ppm和10000ppm之間的多烯殺真菌劑溶解于此溶液中。優(yōu)選在此組合物中不存在例如聚合物微珠的聚合物。
本發(fā)明的組合物可以方便地存儲至少一個星期而不損失多于10％的多烯抗真菌化合物活性。更優(yōu)選地，該組合物可以存儲至少兩個星期、更優(yōu)選至少一個月和最優(yōu)選至少3個月而不損失多于10％的多烯抗真菌化合物。
存儲溫度通常在4℃和30℃之間，優(yōu)選在15℃和25℃之間。
在另一個實施方式中，本發(fā)明的溶液被包裝在合適的容器中以儲存和/或載運所述溶液。優(yōu)選地，所述溶液可以存儲至少一個星期、優(yōu)選至少兩個星期、更優(yōu)選至少一個月和更優(yōu)選至少3個月。
在一個實施方式中，通過根據(jù)本發(fā)明的方法來獲得根據(jù)本發(fā)明的水性溶液。
實施例材料和方法材料EDTA二鈉，從Chemolanda bv，2596 BP Den Haag，The Netherlands購得。
氨，從Gaches Chimie France，31750 Escalquens，F(xiàn)rance購得。
20％(w/w)的SDS溶液，通過Bio-Rad Laboratories，Inc 2000 AlfredNobel Drive Hercules，CA 94547 USA購得。
Delvocid，含50％(w/w)活性游霉素和50％乳糖，DSM FoodSpecialties，P.O.Box 1，2600 MA，Delft，The Netherlands。
兩性霉素B編號A-4888，lot 122K4013，從Sigma Aldrich Chemie，GmbH，PO Box 1120 Steinheim Germany購得。
制霉菌素 編號N-6261，lot 120K11351，從Sigma Aldrich Chemie，GmbH，PO Box 1120 Steinheim Germany購得。
測定游霉素量的分析方法此方法用于分析含幾種組分的水基混合物中的活性游霉素的量。
該方法基于HPLC，采用國際乳品聯(lián)盟(International Dairy Federation)(臨時ADF標準140，1987)，使用Lichrosorb RP 8柱。
檢測是通過300nm的紫外線在0.1-4mg/L的范圍、進樣量20μl下進行的。
通過在稱量瓶中以1毫克的精度稱量2克制備好的制劑來進行樣品制備。
添加4ml去離子化的水(去離子水)并攪拌混合物15分鐘從而得到均相懸浮液。
然后添加80ml乙醇并攪拌混合物10分鐘。
對溶液進行超聲處理之后加入去離子水至100ml，然后在進樣前進行稀釋和/或過濾(0.2μm)。
由一系列已知游霉素濃度的標準樣品來以ppm計算活性游霉素的量。
實施例1此實施例描述了制備制劑的方法，該制劑適于用作高度可溶的游霉素制劑以及被開發(fā)來即時測試與添加的成分和物理參數(shù)相關的穩(wěn)定性。
用Janke & Kunkel的型號為RW 20 DZM的裝有Ruston型攪拌器的電動頂式攪拌器(electric top stirrer)來制作混合物。
通過加入2克Delvocid(游霉素)和50克20％的SDS溶液以及最后添加去離子水至1000克最終重量來制作混合物。
混合此粗制混合物5分鐘以得到均相混合物并用氨調(diào)節(jié)pH值至4-6。
在18℃下，將所得的活性游霉素添加量為1000ppm的制劑存儲于密封罐中并置于暗處。
用前文描述的分析方法隨時間測量所制備混合物中的活性游霉素量。
實施例2將實施例1中所述的混合物調(diào)節(jié)至pH＝4.0或pH＝6.0并隨時間測量游霉素活性。
結果示于表1。
表1.完全溶解的游霉素隨時間的剩余活性(以ppm表示)

實施例3將實施例1中所述的混合物與1000ppm EDTA二鈉結合、調(diào)節(jié)pH為6.0并隨時間測量游霉素活性。
結果示于表2。
表2.完全溶解的游霉素隨時間的剩余活性(以ppm表示)

實施例4用幾種濃度的幾種多烯殺真菌劑制備混合物。所用多烯殺真菌劑是制霉菌素、兩性霉素和游霉素。目測多烯殺真菌劑在去離子水或者根據(jù)實施例1加SDS至SDS最終濃度為1％(w/w)的溶液中的溶解速率。如果混合物在室溫下攪拌一分鐘后是澄清的，則為可溶。
結果列于表3。
表3幾種多烯殺真菌劑在水和水+SDS中的溶解性。

權利要求
1.水性組合物，包含溶解的多烯殺真菌劑和增溶劑，其中至少100ppm的多烯殺真菌劑是以溶解的多烯殺真菌劑存在的。
2.根據(jù)權利要求1所述的水性組合物，其中增溶劑是表面活性劑。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的水性組合物，其中100至10000ppm的多烯殺真菌劑是以溶解的多烯殺真菌劑存在的。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的水性組合物，其中200至10000ppm的多烯殺真菌劑是以溶解的多烯殺真菌劑存在的。
5.根據(jù)權利要求1至4中任何一項所述的水性組合物，其pH值為5至8。
6.根據(jù)權利要求1至5中任何一項所述的水性組合物，其可以被存儲至少一個星期而不損失多于10％的多烯抗真菌劑。
7.根據(jù)權利要求1至6中任何一項所述的水性組合物，它還包含螯合劑和/或抗氧化劑。
8.根據(jù)權利要求7所述的水性組合物，其中所述螯合劑和/或抗氧化劑是非酸性的。
9.根據(jù)權利要求8所述的水性組合物，其中所述螯合劑和/或抗氧化劑是EDTA或其鹽。
10.根據(jù)權利要求7至9中任何一項所述的水性組合物，其中存在10至10000ppm的螯合劑和/或抗氧化劑。
11.根據(jù)權利要求2至10中任何一項所述的水性組合物，其中存在0.1至5w/w％的表面活性劑。
12.根據(jù)權利要求1至11中任何一項所述的水性組合物，其中所述多烯殺真菌劑是游霉素。
13.根據(jù)權利要求1至12中任何一項所述的水性組合物在飼料、食品或農(nóng)產(chǎn)品中的用途。
14.一種保持水溶液中游霉素活性的方法，其中至少100ppm的游霉素溶解于該水溶液中，該方法包括給所述溶液提供增溶劑。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述增溶劑是表面活性劑。
16.根據(jù)權利要求14或15所述的方法，還包括向所述溶液添加螯合劑和/或抗氧化劑，其中所述螯合劑和所述抗氧化劑可以是相同或不同的試劑。
17.根據(jù)權利要求14至16中任何一項所述的方法，其中200至50000ppm的游霉素被溶解。
全文摘要
本發(fā)明提供包含溶解的多烯殺真菌劑和增溶劑的水性組合物，其中至少100ppm的多烯殺真菌劑作為溶解的多烯殺真菌劑存在。本發(fā)明的水性組合物還可以包含螯合劑 和/或抗氧化劑。本發(fā)明的組合物提供更穩(wěn)定形式的溶解多烯殺真菌劑。本發(fā)明還提供本發(fā)明組合物的用途和制備這種組合物的方法。
文檔編號A23B4/20GK1761408SQ200480007498
公開日2006年4月19日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權日2003年3月21日
發(fā)明者本·魯多爾夫·翰德, 雅各布斯·斯塔克, 陳豐盛 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權資產(chǎn)管理有限公司