使用醌化合物制备杀生物的组合物和衍生组合物 本发明关于使用一种或多种醌化合物制备杀生物的组合物，可施用于动物或处理水体，以阻止有害的自养或异养微生物的生长或根除其存在。
目前，虽然存在非常不同的领域，如航海领域和畜牧学领域，它们在与有害微生物的产生作斗争方面是紧密结合的，通过使用杀生物的组合物以及表现活性安全的物质有效地抵抗广谱的自养和异养生物。
例如，在商船队中，通常会将淡水或咸水作为压载物装载，泵入船的舱底来控制其机动性、稳定性和水位线；在船的行程途中，水在不同的地方被吸纳到船上或排出，这在起点和目的地港口也同样可以进行。据估计，每年更换的压载水的量大约在10-15000百万吨，在抽吸点附近的浮游生物的任何成体或幼体可被采集并且在目的地港口排放。因此，在几年地时间中，许许多多的自养或异养生物可从地球的一个区域转移到另一区域，从一块陆地转移到另一块陆地，产生一种快速的生物侵染，对宿主生态系统造成了负面影响。
这种侵染的最鲜明的例子之一是美国沿海地区一种非本土的双壳类多形饰贝(下文称为Dreissena Polymorfa)的定居和异常生长，其起源于亚洲大陆，几乎可确定是通过货船的压载水到达美洲的。这种双壳动物的群体能够阻塞发电站或其他工业设施的冷却水管和饮用水的输入管道。而且，这些群体能够干扰浮游植物的分布并促进某些蓝绿藻(如微囊属)的生长，其对鱼类和人类都是有毒的(详细报导见NOAA1996)。
关于制药领域，尤其是应用于畜牧学领域，现在众所周知，农场出于经济及产量的目的，为饲养出更肥的动物而不加选择地使用传统的抗生素，目前已经使人类健康受到了严重的威胁。不加选择的使用抗生素事实上刺激了抗性细菌菌株的产生，这种现象通过熟知的交叉抗性机制可进一步扩增。而且，由于存在于动物和人体中的微生物生态系统是互相依赖的，对一种抗生物素的抗性可跨越物种屏障并快速地从动物转移到人。如果这种抗性转移到高度危险的生物中，如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，它是一种目前已经对许多抗生素具有抗性的细菌，对于它糖肽是最终的资源，造成的结果可能是灾难性的。
从以上描述可知，杀生物的物质在航海作业和畜牧学领域广泛地应用，因为两个领域都基于需要与微生物的存在和生长作斗争，它们基本上是相同的，无论如何它们在避免人类、环境和有用物种遭受危险方面是类似的。这事实上已经被一些描述具有杀生物功能的有机分子在这两个领域中的应用的专利文献所证实。
例如，美国专利6164244中讲述了一种天然芳香族物质的应用，其通常以低浓度存在于胡桃(Juglans Regia)的壳中，且通常称为胡桃醌(5-羟基-1，4-萘二酮)，用于压载水的特殊处理。在该专利中，胡桃醌具有有效的杀生物作用，用于控制许多可存在于压载水中的生物。然而，由于需要解决其非常低的水溶解性的问题，胡桃醌的应用受到了限制。此外，已知(来自美国专利3602194)胡桃醌可以用作鱼类灭绝剂，可在内陆水中除去不需要的鱼群，但当需将胡桃醌处理过的压载水释放入海洋中时，这成了一个缺点。
在美国专利6340468中，胡桃醌的特性已扩展到其他的化合物，如苯醌，萘醌和蒽醌以及它们的衍生物。该文本揭示了活性与至少一个羟基基团的存在之间的紧密联系，以及明显的但难以解释的对大多数有害生物的效果的可变性。并且，活性组分水溶性有限的问题仍然存在，已尝试通过使用有机溶剂来解决该问题，然而有机溶剂通常是有毒的。此外，胡桃醌降解为无害的副产物非常依赖于其光暴露的程度，并非总是足够快速地发生。
在兽医领域，最受农场主亲睐的杀生物分子是莫能菌素钠(Monensin sodium)和卡巴多司(Carbadox)。然而，前者已发现对一些重要的农作物有毒，而后者由于其代谢产物具有明显的致癌活性，已经退出市场。到2005年当欧州共同体将一些药物从畜牧学领域禁止(EC条例1831/2003)，相同的命运会降临到具有抑球虫作用的其药物上。
近来提出了更多的解决方案，如在WO96/35337中作为例子描述的大量使用酸化饲料添加剂，目前似乎没有能够解决问题并能确保在野外环境中对动物有合适的保护。而且，最近的研究证明，其自身对于抵抗非细菌微生物(如能导致广范传播兽医疾病的原虫或蠕虫)完全没有活性。
因此，寻找对自养和异养微生物具有强的杀生物活性的物质是迫切需要的，这样它们可用于大多数不相同的田地，且能有效、安全和选择地执行此任务。
因此，本发明的目的是提供一种化合物，它用作一种阻止微生物生长或根除其存在的杀生物剂，优选(但不限于)应用于畜牧学和航海领域，没有目前现有技术的缺点。
在本目的范围内，本发明的一个目标是提供一种化合物的杀生物用途，尤其应用在畜牧学领域，在畜养经济重要的动物品种时保护其经济和生产性能，并且不给人类健康带来危险。
本发明的另一目标是提供一种包含所述化合物的组合物及其应用，优选(但不限于)作为畜牧学中抗微生物的方法。
本发明的另一目标是提供一种化合物的杀生物用途，优选应用于任意大小的储水库中的淡水或咸水、民用或工业用水管中的水、压载水和任意大小的水池，以控制和抑制不需要的自养和异养物种的生长并消除它们，并且其中的化合物对于广谱的所述自养和异养物种具有活性。
本发明的另一目标是提供一种化合物的杀生物用途，该化合物是高度水溶性的，易于生物降解，在其活性周期的末期释放到环境中，对环境无害。
本目的以及其他目标可通过使用选自由甲萘醌及其衍生物和混合物组成的至少一种醌化合物来实现，用于生产杀生物组合物，以阻止来自水体或动物间基体的至少一种微生物的生长或根除其存在。
当用于水体中时，至少一种醌化合物不是甲萘醌，亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)，亚硫酸哌嗪甲萘醌，亚硫酸司替胺(styramine)甲萘醌，环氧甲萘醌，亚硫酸三氨基三嗪甲萘醌，以及它们的混合物。
在第一个实施方案中，本发明描述了使用除了甲萘醌、亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)、亚硫酸哌嗪甲萘醌、亚硫酸司替胺甲萘醌、环氧甲萘醌、亚硫酸三氨基三嗪甲萘醌以外的至少一种醌化合物和它们的混合物来制备一种杀生物组合物，用于阻止有污染危险或已被所述水生生物污染的水体中至少一种侵染的水生生物的生长，或根除其存在，其中所述的水生生物优选自：浮游植物生物、腰鞭毛虫、硅藻、浮游动物生物和细菌。
加入到水体中的杀生物组合物优选包含至少一种选自以下组的醌化合物：亚硫酸烟酰胺甲萘醌(MNB)、亚硫酸二甲基嘧啶醇甲萘醌(MPB)、亚硫酸烟酸甲萘醌、亚硫酸腺嘌呤甲萘醌、亚硫酸色氨酸甲萘醌、亚硫酸组氨酸甲萘醌、亚硫酸对氨基苯酸甲萘醌、以及它们的混合物，优选亚硫酸烟酰胺甲萘醌(MNB)，更优选由仅一种或多种前述活性分子组成的组合物。
优选地，被处理的浮游植物是藻类，浮游动物选自：桡足类动物、甲壳类动物、多毛纲动物、软体动物以及它们的幼体。
被处理的细菌水生生物既是革兰氏阳性又足氏革兰氏阴性细胞。优选地，它们是属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae)，假单胞菌科(Pseudomonaceae)，交替单胞菌科(Alteromonadaceae)和芽胞杆菌科(Bacillaceae)科的细菌。更优选地，被处理的细菌属于埃希氏菌属(Escherichia)、沙门氏菌属(Salmonella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)和梭菌属(Clostridium)。优选地，被处理的种为埃希氏菌(Escherichia)、沙门氏菌(Salmonella)、假单胞菌(Pseudomonas)、交替单胞菌(Alteromonas)、梭状芽孢杆菌(Clostridium)、志贺氏菌(Shigella)和变形杆菌(Proteus)。
优选地，侵染的水生生物选自：多形饰虫(Dreissena Polymorfa)，等鞭金藻(Isochris Galbana)，真宽水蚤(Eurytemora Affinis)，Tigriopus Fulvus，海水小虾(Artemia salina)。
在第二个实施方案中，本发明描述了使用一种选自由甲萘醌及其衍生物和混合物组成的化合物，制备可预防和治疗动物中与致病微生物异常繁殖相关的病理状况的药物。
在第三个实施方案中，本发明描述了一种具有抗微生物活性的组合物，特别是兽医学用途，包含一种选自由甲萘醌及其衍生物和混合物组成的化合物，所述的化合物存在的总量按甲萘醌重量占组合物总重量计算，在10ppm至250000ppm之间，优选在50ppm至20000ppm之间，更优选在2000ppm至8000ppm之间，最优选在4000ppm至6000ppm之间。
在第一方面，本发明涉及使用一种或多种优选自以下组成的化合物：亚硫酸烟酰胺甲萘醌(MNB)、亚硫酸二甲基嘧啶醇甲萘醌(MPB)、亚硫酸烟酸甲萘醌、亚硫酸腺嘌呤甲萘醌、亚硫酸色氨酸甲萘醌、亚硫酸组氨酸甲萘醌、亚硫酸对氨基苯酸甲萘醌，以及它们的混合物，以获得对侵染任何类型和大小的水体中的水生生物的杀生物效果。特别的，所述的杀生物效果是以阻止所述侵染的水生生物生长和/或根除其存在来体现的，并且优选活性化合物和化合物达到的总浓度通常在0.5ppm至500ppm之间，优选在0.5ppm至200ppm之间，更优选在1ppm至100ppm之间。
上述化合物的难以置信的杀生物有效性通常可用于处理所有的水，尤其是任意大小的储水库中的淡水或咸水、民用或工业用水管中的水、以及船用的压载水，如上所述，在最后一个领域中限制了控制侵染生物自养(如藻类)和异养(如动物)的有效解决办法。在一种优选方式中，杀生物用途被应用于处理航海作业中的压载水。
在另一实施方案中，杀生物用途被用于处理任意形状和大小的水池，以及人工和天然的淡水或咸水储水库，需要根除自养或异养的侵染的水生物种。
在另一实施方案中，所述的杀生物用途被扩展到用于处理民用或工业用水管中的水。
不管处理的是何种类型的水体，侵染的水生生物优选自：浮游植物生物、腰鞭毛虫、硅藻、浮游动物生物和细菌。
在航海领域的应用中，优选的甲醌衍生物没有与萘醌环结合的羟基基团，这是一个特别令人关注的方面，因为大多数已知的用于水的杀生物处理的分子，特别是那些对多形饰贝(Drissena polimorfa)(它是最可怕的生物)最具活性的的分子，都具有一个羟基取代基结合于芳香环。在有些情况下，此结构方面显然被视为对分子活性是必需的(参见US6164244和US6340468)。
惊人地，已经发现羟基取代基的缺乏不仅不影响分子的效果，而且还能很好地与强的杀生物活性相容，对抗不同的微生物，包括多形饰虫。
羟基取代基的缺乏也使杀生物活性发生了一种有趣的调节，尤其降低了活性组分对鱼群的毒性，从而限制了因将处理过的压载水和来自民用或工业管子中的水释放入海中而产生的负面影响。目前MNB和MPB通常可作为食物成分施用于畜牧学相关的物种，包括鱼类，这可作为对于鱼类无害的进一步证明。
使用甲萘醌衍生物尤其是优选以上特定的物质的另一特殊优点是它们具有高的水溶解性，因此在处理的水中易确保活性组分的一致浓度。相反，迄今为止用于相似目的的杀生物物质很难溶解在水体中，因而只能在杀生物微粒的附近的有限区域内实现对靶生物的抑制，预料在大多被处理的水体中这些生物很好地存活。
溶解性方面是尤其重要的，杀生物分子通常以非常小的量使用(大约每百万中少数部分)，而必需有效灭虫的液体的量通常非常大。
此外，在公认对鱼群有毒性的活性成分的情况下，浓度的变化是因为活性成分的水溶性差的结果，这不仅仅对得除去的微生物，还对整个生态系统造成了明显的危害。
亚硫酸烟酰胺甲萘醌(MNB)、亚硫酸二甲基嘧啶醇甲萘醌(MPB)、亚硫酸烟酸甲萘醌、亚硫酸腺嘌呤甲萘醌、亚硫酸色氨酸甲萘醌、亚硫酸组氨酸甲萘醌、亚硫酸对氨基苯酸甲萘醌以及它们的混合物的另一个优点是醌核与一种复合有机碱的成盐作用，而不是与简单的金属例如钠(如在MSB中)作用；这就可以克服在水处理周期结束后，与可能改变渗透平衡有关的问题。
还应该注意到，上述优选的分子已经证明具有高且完全出乎意料的生物降解性，它是非依赖光暴露的，这种情形在US6164244中作为要点进行了描述。
物质的降解性通常是一种不可能对基于结构进行预计的因素。在用于本发明的优选化合物的情况下，特别是MNB和MPB，发明人已经发现难以置信的积极结果。基于在化学上与这里描述的甲萘醌衍生物更相似的相关化合物的可用数据，可预计降解率在0％(百分数的计算基于初始的产品量，表示为mg/l)甲萘醌(2-甲基-1，4-萘二酮)和17％(28天后评测)亚硫酸钠甲萘醌之间(这里的计算通过使用OECD301来进行，它是一种附属于EEC规程92/69/EEC C4-A的指导)。然而并非如所预计的，发明人出乎意料的发现，在试验开始的7天后MNB和MPB的降解率比MSB高8倍，而28天后降解率为40％，该数值远远高于MSB所报导的17％。
因此，在本发明的化合物中，如果达到的杀生物活性基本相当，并且化合物已知用于相同的目的，则具有高度生物降解性的化合物是更适合的。
即使基于事实(即在用实验的方法证明以后)，仍然不容易解释生物降解的改进，因为一些已知用于相似目的的化合物(比如MNB、MPB)之间最显然的差异只是在阳离子部分。尽管如此，该部分的变化已经证明其本身对于整个分子的生物降解具有重要和不可预知的影响。
所有的甲萘醌衍生物都是很容易获得的，由于它们的萘醌核用于工业加工合成维生素K类似物，这就使得它能够快速和廉价地合成。相反，对于羟基化的分子，人们不得不对付有效性降低和高成本的问题。例如胡桃醌，其没有商业可用的工业化生产，只能通过小量的合成用于特殊用途，它是从胡桃壳中提取的(参见US6164244)，虽然有潜在的价值，但无疑是复杂和昂贵的。
在另一方面，杀生物组合物被施用于动物，优选畜牧学相关的动物。难以置信的是，现在已经发现，能实现强的且有用的杀生物活性的甲萘醌及其衍生物通常与航海领域相关，同样也与畜牧学领域相关。在兽医学领域，此活性优选抵抗致病微生物，至今没有描述过。
如果甲萘醌及其衍生物以合适的量施用，在畜牧学领域的杀生物活性将获得有利的结果，施用量优选在0.50至750mg甲萘醌/Kg体重/天，更优选在0.8至600mg甲萘醌/kg体重/天，最优选在1至20mg甲萘醌/kg体重/天。有利地，采用活性组分在肠内和/或瘤胃内释放的施用方法。应注意，以上指出的量是以甲萘醌的毫克数表示的；然而，效力与甲萘醌相关的衍生物也是本领域技术人员已知，因此当描述甲萘醌的量时，可以很容易地计算出各种衍生物的各自的量。
在实施例1的表中，前述以毫克甲萘醌/公斤体重表示的量以毫克甲萘醌/动物/天的方式来表示一些畜牧学相关的物种的用量。而且，显然这些被指出的量可根据偶然的因素而改变，如待治疗的特定疾病、疾病的严重性和进展状况、治疗动物的年龄和生理状况、同时存在的其他疾病，这些因素可改变施用化合物的吸收或活性。
本发明指出的使用剂量是不同的，特别高于通常将甲萘醌及其衍生物用作维生素K(3)补充物(整合物)时的剂量。根据标准惯例，为了达到维生素的效果，普通剂量实际上是根据物种而变化的，通常以0.5至5.0mg/Kg的用量加入到准备给动物食用的饲料中(参见Lee Rissel Mcdowell《动物营养中的维生素》(“Vitamins in AnimalNutrition”Academic Press Inc.San Diego 1989；NRC《家禽的营养需求》(“NutrientRequirements of Poultry)，修订第9版”National Academic Press Washington D.C.1994；INRA“L’alimentation des animaux minogastriques：porc，lapin，volailles”2eme edition Paris 1989)，或在0.01至0.30mg/公斤体重/天之间，特征为更高剂量的物种通常是鸟类，因为它们更易于发生主要或次要的维生素缺乏症。实施例1显示了一般范围的维生素K(3)(甲萘醌)施用于一些畜牧学相关的物种时，获得已知的维生素效果所需要的毫克数/动物/天。
在一种优选地实施方案中，本发明关于使用一种选自由甲萘醌及其衍生物和混合物组成的化合物用于来制备一种药物，可用于预防和治疗动物中与致病微生物异常繁殖相关的病理状况。
术语甲萘醌的“衍生物”被用于定义任何含有一个或多个单位的甲萘醌的化学化合物。优选的甲萘醌衍生物选自：亚硫酸烟酰胺甲萘醌(MNB)、亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)、亚硫酸二甲基嘧啶醇甲萘醌(MPB)、亚硫酸烟酸甲萘醌、亚硫酸腺嘌呤甲萘醌、亚硫酸色氨酸甲萘醌、亚硫酸组氨酸甲萘醌、亚硫酸对氨基苯酸甲萘醌、亚硫酸哌嗪甲萘醌，亚硫酸司替胺甲萘醌，环氧甲萘醌，亚硫酸三氨基三嗪甲萘醌，以及它们的混合物。
术语“动物”被用于定义所有现存的高等动物种类的成员，优选哺乳动物和卵生动物，也优选人类，以及畜牧学物种中的反刍动物和单胃动物，更优选牛、绵羊、山羊、猪、鸟类和兔。
在一个优选的实施方案中，用本发明所权利要求的物质和/或其制剂来喂养动物，以防止致病微生物的繁殖。
术语“致病微生物”是指任何能够在上述活动物中引起或促进病理状况发生或发展的微生物。致病微生物同样属于原核生物，优选是细菌；以及属于真核生物，优选是原虫物和蠕虫。
术语“组合物”既术语“抗微生物”指对生性微生物具有利的杀生物效果，其中寄生性微生物是原虫、细菌和蠕虫。
术语“组合物”既指一种制剂，例如含有中-低浓度的活性组分并准备使用的饲料；也可指一种含有更浓缩活性成分的制剂，可以有利地用合适的赋形剂以及本领域常用的成分进行稀释，以使之合适于最后使用。该术语还指一种制剂，例如一种包衣的片剂，其中含有有浓缩的活性成分，它是准备使用的。
在一个优选的实施方案中，本发明描述了一种新的用途，采用优选地量和优选地方法施用甲萘醌及其衍生物，以获得如上所述的抗致病微生物的抗微生物效果。其中抗微生物效果也可通过主动控制病因或与病理状况相关的病耗体来实现，并不仅仅作用于所述病理状况的症状水平。因此，出乎意料的发现，甲萘醌及其衍生物可有利地用于，例如改善球虫病的临床状况，这不仅是因为它们作用于血液并发症的水平，而且(几乎全部)是因为它们直接作用于导致疾病的原生动物病原体，即艾美球虫属(Eimeria sspp)。
优选地，出乎意料地发现，甲萘醌及其衍生物对细胞、原虫和蠕虫，具有显著的抗微生物效果，不论治疗动物的类型。因此在本发明中，甲萘醌及其衍生物的新的、有利的用途对于畜牧学领域和人类都是有用的，可预防和治疗细菌、原虫和蠕虫性疾病。
特别是如果在细菌水平上使用，抗微生物效果可与控制所治疗动物的致病肠内菌群有关，以便在畜牧学领域中具有进一步的刺激(即生长-促进)效果，迄今为止仅通过使用兽药如莫能菌素钠(Monensin sodium)和卡巴多司(Carbadox)来得到此效果，它们的缺点在前面已经详细讨论过。生长促进效果不仅是指增加所治疗动物的重量和大小，而且还指改进食物的利用，即更好的食物转化(在技术上描述为说是转化指数，即产生1公斤体重所需饲料的公斤数)。
在畜牧学领域，已发现对甲萘醌及其衍生物敏感的细菌比上述在航海领域中使用相同的化合物要广泛得多，包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，优选是属于肠杆菌科(Enterbacteriaceae)，假单胞菌科(Pseudomonaceae)，交互单胞菌科(Alteromonadaceae)，弧菌科(Vibrionaceae)，微球菌科(Micrococcaceae)和芽胞杆菌科(Bacillaceae)科的细菌；更特别是属于埃希氏菌属(Escherichia)、沙门氏菌属(Salmonella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、交替单胞菌属(Alteromonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、棒杆菌属(Corynebacterium)、弧菌属(Vibrio)、气单胞菌属(Aeromonas)、微球菌(Micrococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、耶耳森氏菌属(Yersinia)、志贺氏菌属(Shigella)和梭菌(Clostridium)；进一步优选自：大肠杆菌(Escherichia coli)、宋内氏志贺氏菌(Shigella Sonnei)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、副溶血弧菌(VibrioParahaemolyticus)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和变形杆菌属、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)，产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)。所有这些细菌对于人类和畜牧学相关的动物都是致病的，这就进一步证明本发明的化合物也能应用于人类的药物领域。
在本发明中，已发现对甲萘醌及其衍生物处理敏感的原虫，优选属于艾美球菌属(Eimeria，其能引起球虫病)、组织滴虫属(Histomonas)和毛滴虫属(Trichomonas)的原生动物。更优选自：布氏艾美球虫(Eimeria brunetti)，集合艾美球虫(E.acervulina)，柔嫩艾美球虫(E.tenella)，毒害艾美球虫(E.necatrix)，火鸡组织滴虫(Histomonas meleagridis)，禽毛滴虫(Trichomonas gallinarum)的原虫。
在本发明中，已发现对甲萘醌及其衍生物处理敏感的蠕虫，优选属于线虫、绦虫和吸虫的蠕虫；优选自血矛线虫(Haemonchus)、蛔虫(ascaris)、毛细线虫(Capillaria)、异刺线虫(Heterakis Echinuria)、毛圆线虫(Trichostrongylus)、胃线虫(Ostertagia)的蠕虫。
与生长-促进效果相关的或不相关的抗微生物作用优选在人类和鸟类、猪、反刍动物和兔中实现。
已证明甲萘醌及其衍生物的杀生物活性是如此高且有效，因此它们可真正被描述为畜牧学领域中经典曾药的换代产品，和替代本领域已知的其他方法，从而预防和治疗由寄生或腐生生物(细菌、原虫或肠内蠕虫)的繁殖引起的病理状况。
在一个不同的方面，本发明还涉及一种组合物，它具有基本的抗微生物活性，其包含选自由甲萘醌及其衍生物和混合物组成的一种化合物，所述的化合物存在的总量以甲萘醌重量计算，为10ppm至250000ppm之间，优选为50ppm至20000ppm之间，更优选为2000ppm至8000ppm之间，最优选为4000ppm至6000ppm之间。量以甲萘醌的重量占组合物的总重量来表示。
甲萘醌衍生物和优选上定义的衍生物的抗微生物活性与畜牧学领域的杀生物用途相关。
已证实，本发明的组合物本身具有抗原虫和/或抗细菌和/或抗蠕虫的作用；任选地，还同时具有对动物的生长-促进作用，优选是人类和鸟类、猪、反刍动物和兔。
在一种特有利的实施方案中，本发明的组合物包含活性化合物与至少一种选自以下组的试剂组合：
a)可食用的赋形剂，用于食品和畜牧学的预混合物，
b)食品和畜牧学的添加剂，
c)有机的和/或无机的酸化剂，
d)氨基酸、维生素和矿物盐，
e)粉末状或重构成的乳清和牛奶，
f)植物提取物和/或香精油或其制剂，
g)活或冻干和/或减毒的细菌培养物，优选产孢子和/或耐热的细菌，
h)细菌或原虫的裂解物，
i)药物可接受的载体和赋形剂，和
j)稳定剂或抗氧化剂，用作支持剂。
如果组合物中存在一种或多种前面所列的添加剂，甲萘醌及其衍生物或混合物存在于组合物中的量优选为10ppm至1000ppm之间，更优选为20ppm至500ppm之间。这些量以甲萘醌的重量占化合物的总重量来表示。
本发明的组合物可以是固体、液体或半固体形式，主要根据制备时所选择的辅料成分的类型和量。
一种特别优选的组合物包含至少一种任选的成分选自：
e)粉末状或重构成的乳清和牛奶，
f)植物提取物和/或香精油或其制剂，
g)活或冻干和/或减毒的细菌培养物，优选孢子发生的和/或耐热细菌，
h)细菌或原虫的裂解物。
一种特别优选的组合物包含与可食用的赋形剂组合的稳定剂或支持剂，用于畜牧学的食品添加剂，或药学上可接受的载体和赋形剂，或更优选地，两种类型的赋形剂。
在一个优选的实施方案中，本发明的组合物以食品添加剂的形式用于畜牧学。在此情况下，最好还包含本领域典型的一种或多种可食用赋形剂，以使最优化地配制甲萘醌和它的衍生物。
在另一个实施方案中，本发明的组合物以药物制剂的形式来制备，在畜牧学和人使用中具有抗微生物活性，其中甲萘醌和它的衍生物与一种或多种药学上可接受的载体和赋形剂组合。
不管施用何种方法，甲萘醌和它的衍生物具有可检测的刺激和治疗作用。然而，由于本发明的化合物主要是口服施用，已发现，如果制备成可抵抗动物胃系统内酸降解的制剂，其活性是最佳的。因此，优选的药学上可接受的载体和赋形剂是那些已知能改变活性成分释放的物质，在时间方面(延长或延迟释放)和在位置方面(如基于氢化脂肪酸的胃抗性制剂)。
因此，最后的效果在增加化合物在肠内的效力。在一个高度优选的实施方案中，本发明的组合物被配制成其含有耐胃和瘤胃降解的活剂化合物。
在包被化合物的优选实施方案中，甲萘醌和它的衍生物可采用与脂肪酸乳剂制粒或包衣固体药物形式的技术相似的方法进行包衣被，优选使用氢化脂肪酸、脂质、羧甲基纤维素(CMC)、环式糊精、木素磺酸盐，单独使用或混合使用。同样的，也可以用胃-或瘤胃-抗性基质包被甲萘醌及其衍生物。包衣的组合物特别用于制备食品添加剂和药物。
甲萘醌和它的衍生物也能与一种或多种已知可用的稳定剂或支持剂组合，如二氧化硅、硅胶、粘土以及它们的混合物、苯乙烯树脂。
使用高度浓缩的组合物，如包含甲萘醌或其衍生物的组合物，其浓度在10ppm至250000ppm之间，事实证明是合理的，本领域技术人员会理解，其量是以甲萘醌和衍生物的重量占包含它们的组合物的重量来表示的，根据所述化合物如何制备以及如何施用到最终使用者，其浓度可以有相当大的波动，但本文首次描述专利要求的抗微生物目的是始终如一的。
例如，如果活性组分的存在浓度根据甲萘醌或其衍生物的重量占组合物总重量为50ppm至20000ppm之间，更优选为2000ppm至8000ppm之间，最优选为4000ppm至6000ppm之间，该制剂是一种方便的浓缩制剂，最终使用者可稀释，使之适合于直接施用于动物(如作为饲料)；或也可以以浓缩给药的形式来直接使用，且取自药物领域，如片剂、包衣片剂、粉剂、微胶囊溶液或其他合适的方式。
同样的，如果活性化合物的存在浓度根据甲萘醌或其衍生物的重量占组合物总重量为10ppm至1000ppm之间，优选20ppm至500ppm之间，则该制剂是可食用的畜牧学制品或饲料，由于该制剂是为了不稀释而直接施用于动物的目的而制备的，其中活性化合物的浓度低于前面所述的制品。
本发明的进一步的特性和优点将通过以下的优选实施方案更好地说明，以下的实施例并不用于限制本发明。
实施例1
表1列出了10种不同的物种，甲萘醌和它的衍生物的量以mg当量来表示，其中列出了用来获得已知的维生素样作用的维生素K3的量，以及用于适合获得本发明的抗微生物效果的量(也列出了每种动物的平均重量和重量范围)。
表1物种平均重量 维生素用途(mg K3)抗微生物用途(mg K3)兔2.4Kg(2.0-2.8)Kg 0.2-0.3mg/动物/天5-1500，优选10-45mg/动物/天鸡2Kg(1.7-2.2)Kg 0.4-0.6mg/动物/天4-1300，优选8-36mg/动物/天产卵母鸡2.25Kg(2.0-2.5)Kg 0.5-0.6mg/动物/天5-1200，优选10-36mg/动物/天火鸡12.5Kg(10-15)Kg 0.8-1.0mg/动物/天10-2500，优选20-75mg/动物/天小猪22.5Kg(20-25)Kg 1.0-2.0mg/动物/天25-10000，优选50-300mg/动物/天猪110Kg(100-120)Kg 1.5-2.5mg/动物/天75-25000，优选150-750mg/动物/天小牛135Kg(70-200)Kg 1.5-6.0mg/动物/天75-60000，优选150-1800mg/动物/天小公牛350Kg(200-500)Kg 0mg/动物/天3500-120000，优选2400-3600mg/动物/天绵羊85Kg(50-120)Kg 0mg/动物/天75-25000，优选150-750mg/动物/天人类72.5Kg(70-75)Kg 0mg/动物/天35-10000，优选100-500mg/动物/天
实施例2
通过测定幼体(L1)的游动性(表2.1)和幼体(L3)的粪便量(表2.2)来评估亚硫酸烟酰胺甲萘醌对捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)的影响，根据Fetterer R.等(1989)Vet.Parasitol.32：181-189描述的方法。
表2.1μg MNB/ml0 1 10 100％游动幼体(L1)84 70 43 3
表2.2μg MNB/ml0 1 10 100幼体(L3)总数2000 650 310 35
亚硫酸烟酰胺甲萘醌的效果是明显的，并且基本与施用剂量成比例。优选地，在剂量为100μg/ml时，观察到对幼体的游动性和粪便量的影响是明显的。
实施例3
评估了用饱和植物脂肪酸包被的含亚硫酸氢钠甲萘醌的制剂对长肥阶段的兔子的影响。
该制剂的组分(每Kg最终制品)：
—包被有氢化植物脂肪酸的MSB(1∶1混合比例)：250g；
—硅胶：30g；
—丙酸钙：200g；
—角豆粉：足量至1000g。
将1Kg该制剂加入到1吨饲料中，这样MSB的最终浓度等于制成食品的125ppm/Kg。由于兔子每天喂养120-150克饲料，MSB的浓度等于平均日剂量约15-20mg MSB/动物/天。
断奶32天的新西兰白兔，用上述的制品喂养；与同种类白兔，以相同的基础饲料喂养，但饲料中加入150mg/100Kg的杆菌肽锌；同类白兔，用不加任何药物成分的饲料喂养进行比较。
表中的数据清楚地表明，在长肥周期(即断奶后53天)结束时，在动物的生长方面和动物的死亡率百分比方面，添加MSB喂养与添加杆菌肽锌喂养的结果相当或甚至更好。相反，没有接受任何药物制剂的动物具有较低的转化率和较高的死亡率，死亡大多是肠内疾病引起的(梭菌属)。
表3对照 杆菌肽锌1.5ppm MSB 250ppm动物的初始数量200 200 200平均初始重量(克)810 820 817动物的最后数量165 185 191最后评价重量(千克)2.65 2.77 2.84平均日生长(克)34.7 36.8 38.1死亡率％16 7.5 4.5
实施例4
下表列出部分化合物对鱼群以及一些浮游植物、浮游动物进行毒性试验的结果。优选对MNB和MPB以及那些可用于相同目的的化合物的LC50作了比较。例如，羟基化分子如2-甲基-5-羟基-1，4-萘二酮和胡桃醌，以及一些前面已经提及的分子如2-甲基-1，4-萘二酮和2-甲基-蒽醌，在这里也作了比较。
表4LC50(ppm)等鞭金藻 多形饰贝 真宽水蚤 海水小虾虹鳟(在96小时评价)MNB0.5 1 5 50.4MPB0.5 1 5 50.42-甲基-1，4-萘二酮0.05 500 5 50.12-甲基-5-羟基-1，4-萘二酮0.5 0.2 5 5无效2-甲基-蒽醌0.5 200 5 5无效胡桃醌/ 0.36-2.8 / /0.02(根据黑头呆鱼评价)
注意到对多形饰贝的效果差异很大。优选地，从2-甲基-5-羟基-1，4-萘二酮(LC50等于0.2ppm，很接近胡桃醌)的值和2-甲基-1，4-萘二酮(LC50等于500ppm，该数值者高2500倍)可以发现，羟基存在的影响非常明显。2-甲基-蒽醌(LC50等于200ppm)也证明了这种倾向。
虽然有意图来支持这种假设，但无论如何，可能的解释是活性成分的不充分和不均匀的分布，尤其是由于2-甲基醌在水中的不溶性。
这种普遍倾向的唯一例外是MNB和MPB构成的，其对多形饰贝软体动物表现杀生物活性，这与它们的大规模使用相一致。
这些分子对大多数的相关生物具有极好的杀生物活性；所述活性与醌的活性相一致，在其第五位上具有一个OH基团，因而不会对鱼造成大的侵犯。
实施例5
除了杀生物活性以外，第二个需要考虑的基本因素是各种分子的降解能力。
在黑暗中进行的水解试验显示，MNB和MPB能够快速地降解到一个与周围环境一致的pH值。
表5.1 半衰期胡桃醌 甲萘醌MNB MPB pH915h 550h＜3h ＜3h pH6.8＞288h 1500h48h 48h
以完全相似的方式，如果评价在阳光和紫外线中发生的光降解，证实了相同的特点。(辐射试验在10ppm溶液的饮用水)(pH6.5-7.5)中进行。
表5.2光暴露胡桃醌甲萘醌 MNB MPB半衰期无效1500h 10h 10h全部降解48h＞5000h 48h 48h
最后，还根据92/69/EEC C4-A规程评价了生物降解能力。测定数据明确显示，MNB和MPB的生物降解能力都明显好于2-甲基-1，4-萘二酮，尤其比MSB好。
表5.3 ％生物降解能 力OECD 301a胡桃醌甲萘醌 MNB MPB MSB 7天后无效0 37 37 5 14天后无效0 37 37 10 28天后无效0 40 40 17
因此，与其他任何化学上相关的化合物相比MNB和MPB，具有明显的优势，因为它们具有好的OECD 301生物降解能力(通常对的有好的降解能力，且随pH而变)，当与压载水一起释放到海里时，预期的平均寿命明显缩短，从而降低了对鱼群的危险程度。
实施例6
前面反复提及，杀生物候选物的水溶解性是一项重要的指标，以便用于生物水控制。因此，这里评价了四种代表各自化学种类并可用作杀生物剂的化合物的这一特性(评估胡桃醌的水溶解性没有借助辅助有机溶剂如乙醇或丙酮)。
表6水中的溶解性(gr/l，20℃)胡桃醌甲萘醌MNB MPB不溶不溶19 10
总结在上述表格中的结果清楚地显示，在加入到待处理的水体之前，如果决定利用胡桃醌和甲萘醌的杀生物活性而不将这些化合物在合适的溶剂中预混合，或许会遇到困难。
本发明中的任何应用都是与活性成分的剂量相一致的，特别是如果待处理的水是压载水(这种情况中使用的剂量为少量ppm)时，实际上很难确保水中的活性成分分布均匀；活性成分的微粒可能在其临近区域有效但对大多数的水体是无害的。
微粒的密度在这方面也具有重要作用：尤其当微粒比水密集时，会沉淀到底部，而如果密度较低时会漂浮在表面上。不管怎样，均匀的分布似乎是不可能的。
实施例7
特别测试了MNB化合物对致病和非致病生物的抗细菌活性。MNB的杀生物活性通过使用两种独立的方法来评价：琼脂扩散试验(Kirby-Bauer方法)和最小抑制浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)测定。
a)Kirby-Bauer试验在黑暗中24小时后进行。
在此试验中，浸渍了已知量MNB的纸片置于聚集了细菌菌株的标准悬浮液的琼脂圆片的表面。抗菌剂在平板上扩散，在圆片周围形成一个抑制细菌生长的区域。通过校正曲线可以将分离物分为易感的、中等抗性的和抗性的。
因此，用本方法评价了单一量的制剂(MNB 100mg)对于两种对照菌株的效果，两种菌株分别是革兰氏阳性和革兰氏阴性需氧细菌(革兰氏阴性：伸长假单胞菌(Pseudomonas elongata)NCIMB 1141；革兰氏阳性：金黄色葡萄球菌ATCC 25923)。
下表中列出了试验结果，并且给出了在与100μgMNB接触后产生的抑菌圈的大小(毫米)。
表7.1 试验的细菌菌株 MNB(100μg) 伸长假单胞菌 20mm 金黄色葡萄球菌 20mm
b)测定MNB对致病生物的MIC(最小抑制浓度)和MBC(最小杀菌浓度)的试验在菌落被置于黑暗中24小时后进行。
测试的浓度范围：0.12-64mg/ml。测试菌株是从环境中分离的，通过内部编号来识别；或是通过以ATCC或MNCIB的登记号识别的标准菌株。结果概括在表7.2中。
表7.2菌株 MIC(mg/l) MBC(mg/l)绿脓假单胞菌ATCC 10145 ＞64 ＞64伸长假单胞菌NCIMB 1141 8 16枯草芽孢杆菌ATCC 25923 12 32金黄色葡萄球菌ATCC 25923 8 16大肠杆菌ATCC 25922 ＞64 ＞64恶臭假单胞菌NCIMB 1960 ＞64 ＞64地衣芽孢杆菌NCIMB 1525 16 32气单胞菌sp.CH34 32 64微球菌sp.AE11 8 16副溶血弧菌AD19 1 4棒杆菌sp.CT15 8 16弧菌sp.AD18 16 32弧菌sp.CH45 16 16微球菌sp.AD10 16 32弧菌sp.AE7 16-32 32-64
实施例8
评价了含有亚硫酸二甲基嘧啶醇甲萘醌(MPB)的制品对于鸡球虫感染的影响。
制品的组分(每公斤最终制品)：
—包被植物氢化脂肪酸的MPB(1∶1混合比例)500g，
—维生素浓缩物300g，
—大豆粉200g，
其中术语“维生素浓缩物”指每公斤包含以下成分：维生素A 50,000,000IU，维生素D3 10,000,000IU，维生素E 75g，维生素K3 20g，维生素B1 10g，维生素B2 30g，维生素B6 20g，维生素B12 0.1g，泛酸钙(D)60g，烟酸200g，叶酸5g。
将1Kg的本制品加入到1吨饲料，这样MPB的最终浓度等于250ppm(相当于大约109ppm的甲萘醌)。由于鸡平均每天吃70-80克饲料，MPB的日剂量相当于大约17-20mg/动物/天。
鸡(Ross鸡，雄性)在单独的笼子里饲养4周，使用商业饲料，与结合1Kg/吨的所述制品的同样饲料作比较。
在第三周末期，将鸡称重并分成相同的重量组(在各治疗内)，各自口服接种(1ml)含50,000个柔嫩艾美球虫(Eimeria tenella)卵囊或100,000个集合艾美球虫(E.acervulina)卵囊的液体。在杀死动物前16小时计算卵囊的粪便数量(本方法描述于Hodgson J.N.1970，Exp.Parasitol.28：99-102)。
表中的数据显示，与不包含抗球虫物质的饲料相比，MPB的施用产生了实质的且有统计意义的卵囊排出的降低。(a)P＝0.05，n＝6
表8.1卵囊排泄集合艾美球虫(×108) 柔嫩艾美球虫(×108)对照31.3±0.5 2.8±0.1对照+MPB5.9±0.8a 0.44±0.05a
抑球虫效果是通过接种6天后病变的记分来验证(本方法描述于Johson J.等1970，Exp.Parasitol.28：30-36)。
表8.2病变记分集合艾美球虫(Eliminare×108) 柔嫩艾美球虫 (Eliminare×108)对照2.85±0.22 2.70±0.31对照+MPB1.88±0.25a 1.48±0.21a
虽然只有一些本发明的优选实施方案在本文中被描述，但是本领域熟练的技术人员应理解，其他相等的优点和优选实施方案也是可能获得的。