協(xié)同作用的抗微生物劑的制作方法
【專利摘要】通過將有效量的Nα-長鏈烷?；被嵬榛}與甘油單脂肪酸酯組合提供協(xié)同作用的抗微生物組合物，產生更有效的抗微生物劑和食品防腐劑。
【專利說明】協(xié)同作用的抗微生物劑
[0001] 對相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請是2009年5月28日提交的申請美國序列號12/455, 197的部分接續(xù)申 請案，美國序列號12/455, 197的申請要求2008年5月29日提交的臨時申請美國序列號 61/130, 225 的權益。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 對于食品和化妝品成分的選擇，一個重要的因素是需要僅選擇對人安全和對環(huán)境 無害的那些。使用GRAS和特別是天然或源自天然的材料，即被稱為"綠色"的那些，在局 部應用和攝取的組合物中也非常感興趣。因此，此種材料降低如果通過皮膚被吸入體內對 人體的不良反應的可能性。
[0005] 盡管自20世紀60年代就已經知曉食品安全和天然來源的N°-長鏈烷酰 基二元氨基酸烷基酯鹽，但推薦這些氨基酸，明確用于食品應用的第一批專利中的一 個是U. S. 3, 825, 560 (1979年7月23日授權）。公開了多種衍生物，包括N° -椰油 基-L-精氨酸乙酯批咯燒酮羧酸鹽（Na-cocoyl-L_arginine ethyl ester pyrrolidone carboxylate)和 Na-月桂醜-L-精氨酸甲酯鹽酸鹽（Na-lauroyl-L_arginine methyl ester hydrochloride)。自從該公布以來，已經有另一些被授權或公開的專利，其具體公開 了 N°-月桂酰-L-精氨酸乙酯鹽酸鹽（LAE-HCl)。這些包括U. S. 5, 780, 658,其公開了制備 LAE-HCl的方法，以及公開了其用于食品應用的用途。U. S. 7, 074, 447 B2公開了一種抗微 生物組合物，其包含LAE-HCl與山梨酸鉀。U. S. 7, 087, 769是另一個提示其用于食品的方法 專利。兩篇專利公布，U. S. 2004/0166082和U. S. 2004/0175350,公開了用于化妝品應用的 二元氨基酸烷基酯鹽。U. S. 2004/0254232覆蓋了 口腔護理用途，同時U. S. 2004/0265443覆 蓋了食品。U. S. 2005/0175747公開了 LAE-HCl與各種陰離子水狀膠體之間形成的復合物。
[0006] 除細菌、真菌、酵母和霉菌之外，已知多種陽離子表面活性劑的抗病毒活性。的確， 美國專利公布U. S. 2009/0326031公開了 N°-月桂酰-L-精氨酸乙酯鹽酸鹽用于預防和治 療包括流感和皰疫病毒的病毒感染的用途。
[0007] 所述文獻提供很多關于甘油單脂肪酸酯具有抗病毒和抗細菌活性的參考。最具 活性的單甘油酯由從具有6至14個碳原子的飽和脂肪酸形成的那些酯組成。美國專利 4, 997, 851教導飽和脂肪酸和甘油單脂肪酸酯作為針對HIV和HSV-I病毒的有效的抗病毒 劑的用途。它們針對多種革蘭氏陽性和革蘭氏陰性的細菌也有活性。
[0008] 美國專利5, 434, 182公開了甘油單脂肪酸酯的殺精、抗微生物和殺細胞活性。其 公開了脂肪?；视王?、螯合酸和表面活性劑的組合，該組合賦予極好的抗微生物活性用 于保存加工過的肉和用于消毒家禽軀體。當僅使用這三種試劑中的一種時，抗微生物性能 大幅降低。美國專利6, 414, 023 Bl公開了與2,4_二氯代苯甲醇聯(lián)合使用脂肪酸單甘油酯。
[0009] 美國專利6, 638, 978 Bl列出了用于食品和化妝品的防腐制劑，其由水基中的單月 桂酸甘油酯（甘油一月桂酸酯，ML)、辛酸和癸酸的混合物和丙二醇組成。U. S. 2005/0084471 Al教導用于肉、水果和蔬菜和用于消毒無生命的表面的防腐劑的制備?；钚晕镔|包括丙二 醇C7-C14脂肪酸酯作為主要組分、表面活性劑和增強劑。增強劑包括酚類抗氧化劑和/或 對羥基苯甲酸酯。最后，美國專利2006/0030512 Al描述了長效抗微生物薄膜，其包含甘油 單酯、兩性表面活性劑、螯合劑和溶劑樣丙醇加上其它初始成分（incipients)。
[0010] 發(fā)明概沭
[0011] 本發(fā)明的一個目的是提供^-((：8至(：16)烷?；被幔?^至(；）烷基酯鹽和 (C 8-C14)脂肪酸甘油酯的協(xié)同性組合作為抗微生物組合物和防腐劑的基礎。
[0012] 本發(fā)明的第二個目的是^_ (C8至C16)烷酰基二元氨基酸（C1至C4)烷基酯鹽與 (C 8-C14)脂肪酸甘油酯一起的協(xié)同性組合用于控制細菌、真菌、霉菌（molds)、酵母、霉病 (mildews)和病毒的應用。
[0013] 本發(fā)明的第三個目的是^_ (C8至C16)烷?；被幔–1至C4)烷基酯鹽與 (C 8-C14)脂肪酸甘油酯一起的協(xié)同性組合作為食品、化妝品和其它組合物中的防腐劑的應 用。
[0014] 上文描述的協(xié)同性組合物允許使用低得多水平的兩者中任一種化合物，同時維持 有效的防腐和抗微生物活性，從而降低成本。
[0015] 從下文列出的本發(fā)明的詳述，本發(fā)明的前述目的和其它目的將是顯而易見的。
[0016] 發(fā)明詳沭
[0017] 本發(fā)明提供一種抗微生物組合物，所述組合物包含：1)有效量的⑴-烷酰基-二 元氨基酸烷基酯鹽，其在烷酰基鏈中具有8至16個碳并且在烷基鏈中具有1至4個碳原子， 和2)有效量的一種或多種C8-C14飽和脂肪酸單甘油酯，二者以協(xié)同性有效的比例組合。
[0018] 本發(fā)明還提供一種殺死細菌、真菌、霉菌、酵母和病毒或抑制其生長的方法，所述 方法通過應用這樣的組合物進行，所述組合物包含：1)有效量的N a-烷?；?二元氨基酸 烷基酯鹽，其在烷?；溨芯哂?至16個碳并且在烷基鏈中具有1至4個碳原子，和2)有 效量的一種或多種C8-C14飽和脂肪酸單甘油酯，二者以協(xié)同性有效的比例組合。
[0019] 本發(fā)明還提供一種保存食品和化妝品或其它制劑的方法，所述方法通過應用這樣 的組合物進行，所述組合物包含：1)有效量的N a-烷酰基-二元氨基酸烷基酯鹽，其在烷酰 基鏈中具有8至16個碳并且在烷基鏈中具有1至4個碳原子，和2)有效量的一種或多種 C8-C14飽和脂肪酸單甘油酯，二者以協(xié)同性有效的比例組合。
[0020] 用于控制細菌、真菌、霉菌、酵母和病毒和用于保存食品、化妝品和其它制劑的上 述組合物中所用的特別感興趣的N° -烷?；被嵬榛}是L-精氨酸、L-組氨酸、 L-色氨酸、鳥氨酸和L-賴氨酸的N°-長鏈烷?；被嵬榛ァ?br> [0021] 用于制備所述鹽的N°-烷?；?二元氨基酸烷基酯陽離子部分的優(yōu)選的二元氨基 酸是L-精氨酸。用于本發(fā)明的最優(yōu)選的N a-烷?；?二元氨基酸烷基酯陽離子是Na-月 桂酰-L-精氨酸乙酯陽離子（LAE)和N°-椰油基-L-精氨酸乙酯陽離子（CAE)。
[0022] 如將在下文討論的，因為僅是N°-烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽的陽離子組分負 責該化合物的抗微生物和防腐劑活性，所述鹽的陰離子組分的選擇不是非常重要，只要當 室溫溶解于水時，所述鹽的溶解度足以使其能夠釋放足夠量的N a-烷?；?二元氨基酸烷 基酯陽離子以控制微生物生長即可。
[0023] 可以注意，除了可溶性N°-長鏈烷?；被嵬榛}的突出的抗微生物性 質之外，這些鹽對于人和環(huán)境特別安全。它們是GRAS并且因此被認為是完全食品安全的。 此外，它們源自天然并且在人體中或當釋放于環(huán)境中時快速分解為其良性天然組成部分。 最終天然組分在體內完全代謝并在環(huán)境中完全生物降解為簡單無毒的化合物，如水、二氧 化碳和銨鹽。
[0024] 本發(fā)明的協(xié)同性系統(tǒng)的第二組分是具有8至14個碳原子的甘油單鏈烷酸酯（酰 基單甘油酯或甘油脂肪酸酯）。甘油單鏈烷酸酯具有長久的安全歷史和低毒性屬性。這些 酯中的一些從天然發(fā)現(xiàn)，例如單月桂酸甘油酯發(fā)現(xiàn)于人乳中。用于此組合物的最優(yōu)選的甘 油單鏈烷酸酯是單月桂酸甘油酯。
[0025] N°-長鏈烷?；被嵬榛}與?；视王ヒ黄鸬姆劳越M合提供一些超 過單獨使用N°-長鏈烷酰基二元氨基酸烷基酯鹽或?；鶈胃视王ブ坏膬?yōu)勢。首先，殺死 微生物或抑制微生物的生長需要更少量的組合劑，從而降低成本。第二，與單獨使用的每種 化合物相比，所述組合具有針對各種微生物物種的更廣譜的活性，所述微生物物種包括細 菌、真菌、霉菌、酵母和病毒。此外，對防腐劑的一個顧慮是例如由于化學降解、吸附于保存 的材料上或細菌作用造成的防腐劑的降解而導致的潛在的活性喪失。使用活性物質組合的 一個優(yōu)點，由如果另一種防腐劑缺失，防腐劑中的一種保留充分活性的可能性導致。組合的 另一個優(yōu)點是延長溶液提供抗微生物活性的時間。該組合的另一個優(yōu)點是兩種組分都是天 然來源的并且因此在攝取時不太可能有害。
[0026] 為了證明將N°-長鏈烷?；被嵬榛}與?；视王ソM合在一起的協(xié) 同性效果，測定了⑴-月桂酰精氨酸乙酯乙酸酯鹽和單月桂酸甘油酯的不同混合物阻止單 核細胞增生李斯特菌（listeria monocytogenes)生長的MICs。還測量TNa-月桂酰精氨 酸乙酯乳酸酯鹽的乳酸酯鹽與單月桂酸甘油酯的類似混合物的MICs (最小抑制濃度）。這 些測定的結果總結在表IA和表IB中。所有百分數(shù)以重量計。
[0027] 表 IA
[0028] 單核細朐增牛李斯特菌
[0029] 觀察不到細菌生長的最小濃度。
【權利要求】
1. 一種組合物，所述組合物包含：1)有效量的⑴烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽，其在 烷?；溨芯哂?至16個碳，并且在烷基鏈中具有1至4個碳原子，和2)有效量的一種或 多種飽和C8-C14脂肪酸單甘油酯，二者以協(xié)同有效抗微生物的比例組合。
2. 權利要求1所述的組合物，其中所述N° -烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽選自L-精氨 酸、L-組氨酸、L-色氨酸、L-鳥氨酸和L-賴氨酸的N°-長鏈烷?；?二元氨基酸烷基酯。
3. 權利要求2所述的組合物，其中所述N°-烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽選自由 N°_月桂酰-L-精氨酸乙酯鹽和N°-椰油基-L-精氨酸乙酯鹽組成的組，并且所述脂肪酸 單甘油酯是單月桂酸甘油酯。
4. 權利要求1所述的組合物，其中所述N°烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽的陰離子組分 是使得室溫下所述Na-烷酰基-二元氨基酸烷基酯鹽在水中的溶解度大于50ppm的組分。
5. 權利要求4所述的組合物，其中所述N° -烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽的陰離子組 分選自由以下各項組成的組：鹵化物，甘油磷酸酯，葡糖酸酯，單羧酸酯，羥基-單羧酸酯， 磷酸二氫鹽和酚鹽。
6. 權利要求5所述的組合物，其中所述陰離子單羧酸酯具有多至約12個碳原子的鏈長 度。
7. 權利要求5所述的組合物，其中所述陰離子羥基-單羧酸酯具有多至約12個碳原子 的鏈長度。
8. 權利要求6所述的組合物，其中所述單羧酸酯是乙酸酯。
9. 權利要求6所述的組合物，其中所述羥基單羧酸酯是乳酸酯。
10. 權利要求1所述的組合物，其中N° -烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽與脂肪酸單甘 油酯的比例是介于9:1和1:9之間的協(xié)同有效抗微生物的比例。
11. 權利要求1所述的組合物，其中所述N°烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽與脂肪酸單 甘油酯的比例是介于8.5 : 1.5和1 : 4之間的協(xié)同有效抗微生物的比例。
12. 權利要求1所述的組合物，其具有介于約3. 5和7. 5之間的pH。
13. -種殺死細菌、真菌、霉菌、酵母和病毒或抑制其生長的方法，所述方法通過應用至 少約15ppm的抗微生物組合物進行，所述抗微生物組合物以介于9 : 1至1 : 9之間的協(xié) 同有效抗微生物的比例包含：1)有效量的Na -烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽，其在烷酰基 鏈中具有8至16個碳，并且在烷基鏈中具有1至4個碳原子，和2)有效量的一種或多種飽 和C8-C14脂肪酸單甘油酯。
14. 權利要求12所述的方法，其中所應用的抗微生物組合物的濃度介于lOppm和20， OOOppm 之間。
15. 權利要求12所述的方法，其中所應用的抗微生物組合物的濃度介于60ppm和10， OOOppm 之間。
16. 權利要求12所述的方法，其中所述N°-烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽選自由 N°_月桂酰精氨酸乙酯鹽和N°-椰油基精氨酸乙酯鹽組成的組，并且所述飽和C8-C14脂肪 酸單甘油酯是單月桂酸甘油酯。
17. 權利要求12所述的方法，其中所述N° -烷?；?二元氨基酸烷基酯鹽的陰離子組 分選自鹽酸鹽、乙酸酯和乳酸酯。
18. -種保存食品的方法，所述方法通過應用15ppm至1重量％的組合物進行，所述組 合物以介于9 : 1和1 : 9之間的協(xié)同有效抗微生物的比例包含：1)室溫在水中溶解度大 于50ppm的N°-烷?；?L-精氨酸乙酯鹽，和2)單月桂酸甘油酯。
19. 權利要求18所述的方法，其中所述N° -烷?；?L-精氨酸乙酯鹽的陰離子是鹽酸 根、乙酸根或乳酸根。
20. 根據(jù)權利要求18所述的保存食品的方法，其中所述食品是肉、禽類制品、魚、甲殼 類動物、蔬菜、青菜、乳液、醬汁、甜食、糖果、口香糖、烘焙食品、乳制品、基于蛋的產品、果 醬、果凍、飲料、果汁、葡萄酒和啤酒。
【文檔編號】A01N37/18GK104349673SQ201280073013
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2012年5月8日 優(yōu)先權日:2012年5月7日
【發(fā)明者】理查德·F·施托克爾, 安東尼·J·索耶 申請人:內華達天然品公司