上海老顾述说工业杀菌剂溴硝醇的应用

上海老顾述说工业杀菌剂溴硝醇的应用（2-bromo-2-nitro-1,3-propanediol）

C3H6BrNO4，200.0，52-51-7

其他名称bronopol、BNPD、布罗波尔、溴硝丙醇、溴硝丙二醇

商品名称Bioban BNPD、Rocima607，Proxel BN，Preventol P91，Acticide LA1209，万立清5100化学名称2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇

IUPAC名2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol

INCI名称2-Bromo-2-nitropropane-1,3-diol

EC编码[200-143-0]

理化性质纯品含量99%（醛含量30），外观呈白色至淡黄色粉末或结晶。熔点130℃。蒸气压1.68mPa（20℃）。Henry常数1.34×10-6Pa.m3/mol（计算）。溶解度：水250g/L （22℃）；乙醇500、异丙醇250、丙二醇143、甘油10、液体石蜡＜5（g/L，23-24℃）。稳定性：轻微的吸湿性。根据国外文献报道，溴硝醇在酸性条件下相对稳定，提高pH值会加速溴硝醇的分解，其结果如下：50%分解时间＞5年（pH4）；50%分解时间可达1年半（pH6）；50%分解时间2个月（pH8）。但是即使在碱性条件下，溴硝醇仍然有防腐作用，其由于其分解放出甲醛的缘故。

毒性急性经口LD50：大鼠180～400、小鼠250～500、狗250mg/kg。大鼠急性经皮LD50＞1600mg/kg。对皮肤和黏膜的试验：当布罗波尔浓度低于0.5%浓度时，对皮肤和黏膜没有任何刺激。当用0.5%布罗波尔稀释液（高于使用浓度10倍），对家兔皮肤进行一次

性刺激试验，结果为轻刺激性。大鼠急性吸入LC50(6h)＞5mg/L空气。大鼠（72d）NOEL 1000mg/kg（饲料）。动物：急性经口后迅速吸收并排出，主要通过尿液。主要代谢物被确认为2-硝基丙烷-1,3-二醇。水生生物：虹鳟LC50(96h)为20.0mg/L。水蚤LC50(48h)为1.4mg/L。防霉抗菌效果作用机制溴硝醇分别在有氧和无氧氛围下通过不同化学反应机理而起杀菌作用。在有氧氛围下，溴硝醇催化氧化半胱氨基酸为胱氨酸残基(Shepherd et al,1988)。这个机理被认为是通过形成活性氧物质如超氧化物或过氧化物而起杀灭微生物作用。而且，形成的胱氨酸残基连接在细胞壁上，阻止了细胞壁的正常形成。活性氧物质的形成和胱氨酸残基与细胞壁的交联作用共同导致了细胞的死亡。在无氧环境下，其机理是细胞和胞外亲核物质进攻溴硝醇分子中2号碳原子。溴硝醇不是快速杀菌剂，可能分解后会释放甲醛，但少量甲醛对其生物杀灭不起主要作用。

该化合物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、霉菌和酵母等均有较好的杀菌抑菌效果，尤其对铜绿假单胞杆菌有特效。溴硝醇对一些微生物的最低抑制浓度见表2-256。

表2-256溴硝醇对一些微生物的最低抑制浓度（MIC）

微生物MIC（mg∕L）微生物MIC（mg∕L）

金黄色葡萄球菌NCIB9518粪链球菌NCTC8213

克雷伯杆菌产科NCTC418铜绿假单胞菌NCTC6750鼠伤寒沙门氏菌NCTC74白色念珠菌ATCC10231球毛壳菌IMI45550

绿色木霉

25

25

25

25

12.5

1600

800

6400

表皮葡萄球菌NCTC7291

大肠杆菌NCIB9517

普通变形杆菌NCTC4635

荧光假单胞菌NCIB9046

脱硫弧菌脱硫剂NCIB8301

酿酒酵母NCYC87

黑曲霉ATCC16404

25

25

25

25

12.5

3200

3200

（来源：BASF）

制备溴硝醇是由硝基甲烷与甲醛、溴反应而得。一般有两种操作方法：

①将硝基甲烷、30%甲醛、氯化钙和氢氧化钠按摩尔配比1:2:2:2加入反应装置，搅拌，在0℃以下滴加溴和二氯乙烷配成的溶液。在1h加完，溴的用量与硝基甲烷等摩尔。分出二氯乙烷层，蒸去二氯乙烷。得白色固体(粗品)。乙醚重结晶，即得纯品。

②将硝基甲烷、30%甲醛溶液按摩尔比1:2加入回流反应装置，再加入2%碳酸钾，加热回流1h，冷却、析出结晶得2-硝基-1,3-丙二醇。然后将其溶解在甲醇中，加入20%甲醇钠甲醇溶液，在20℃搅拌，析出2-硝基-1,3-丙二醇钠。将此钠盐滤出，悬浮于干燥的乙醚中溴化：在0℃以下向2-硝基-1,3-丙二醇钠的乙醚悬浮液滴加溴，滴完后再搅拌10min。即得2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇。

应用1919年，溴硝醇由R.Wilkendorf制得，此后，英国药学协会公布其通用名为Bronopol。该杀生剂主要应用于工业循环水、造纸纸浆、涂料、塑料、化妆品、木材，冷却水循环系统，以及其他领域包括农业在内的杀菌、防腐及防藻。注意：①由于在酸性溶液中，溴硝醇具有良好的稳定性，弱酸性介质是理想的领域的应用。②见光可能会使产品发黄，对铁、铝包装材质敏感，与胺和碱性化合物反应。③易燃。在火中产生刺激性或有毒烟雾（或气体）,包括溴化氢和氮氧化物。

贺晓蓉在《家用液体洗涤产品中防腐剂的选择与验证》一文报道溴硝醇是一类特殊的防腐剂，实际应用中很少单独使用，通常与其他防腐剂复配使用。行业中一直存在对溴硝醇的误解，认为其属于“甲醛释放体”类防腐剂。尽管在某些情况下，溴硝醇由于水解作用会释放微量的甲醛，但是即使考虑到最极端水解条件，溴硝醇中释放的甲醛含量远远低于杀菌作用所需要的剂量，因此，溴硝醇并不是真正意义上的“甲醛释放体”类防腐剂。

实际使用参考：

①作为化妆品的防腐剂，该品被添加于香波、香脂和霜剂等化妆品加工过程中，在化妆品中的杀菌浓度为0.01%～0.02%，就能抑制大多数细菌的生长。大多数有机物、各种表面活性剂、低浓度（＜10%）蛋白质都不影响其活性，彼此无拮抗作用。与其他抗微生物剂配合使用，有协同增效的作用。当25%（重量）的甲基异噻唑啉酮和75%的溴硝醇复配时，对于绿脓杆菌最低协同系数为0.63，增效作用显著。

②在工业生产体系中，微生物利用各种有机物质，分泌多糖，这些分泌物再和各种有机或无机材料黏合在一起，尤其在管道内壁成为生物黏膜。可采用聚磷酸胍：布罗布尔=1:1复配杀菌剂，增效明显，杀菌除膜迅速。

③室内人工感染预防试验和治疗试验对这一结果进行了验证。试验显示，溴硝醇和异噻唑啉酮配比为4∶1的复配制剂，其预防作用及治疗作用均优于单剂。当药物浓度为4mg /L和8mg/L时，该复配制剂对草鱼水霉病的平均保护率均为100%;低浓度(4mg/L)时的治愈率为86．5%，高浓度(8mg/L)时的治愈率可达96．5%，表现出很好的防治作用（喻运珍等，2016）。

法规

①根据指令98/8/EC（BPD）或规则（EU）No528/2012（BPR）提交了批准申请的所有活性物质/产品类型组合：PT-2（不直接用于人体或动物的消毒剂和杀藻剂）、PT-6（产品在储存过程中的防腐剂）、PT-9（纤维、皮革、橡胶和聚合材料防腐剂）、PT-11（液体制冷和加工系统防腐剂）、PT-12（杀粘菌剂）、PT-22（尸体和样本防腐液），该生物杀灭