CN109219349A

CN109219349A - 生物膜形成抑制剂及生物膜形成抑制用组合物

Info

Publication number: CN109219349A
Application number: CN201780034433.0A
Authority: CN
Inventors: 杉山充; 泷川博文; 佐佐木健二; 千叶雅史; 熊谷启
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2019-01-15
Also published as: WO2017209125A1; US20190124918A1

Abstract

本发明提供一种不对管道或设备带来损伤、且对人体也安全的生物膜形成抑制剂。一种生物膜形成抑制剂，其以选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种醌化合物作为有效成分。一种生物膜形成抑制用组合物，其含有醌类化合物和螯合剂。一种生物膜形成抑制方法，其包括将醌类化合物和螯合剂添加到水性液体中。一种生物膜形成抑制用组合物，其含有醌类化合物和有机溶剂。一种生物膜形成抑制方法，其包括将该生物膜形成抑制用组合物添加到水性液体中。

Description

生物膜形成抑制剂及生物膜形成抑制用组合物

技术领域

本发明涉及一种生物膜形成抑制剂、生物膜形成抑制用组合物及生物膜形成抑制方法。

背景技术

生物膜为附着于固体或液体的表面的细菌或霉菌等微生物的群落与分泌物等一起形成的结构体。家庭或工厂的排水设备或水循环系统等中产生的生物膜成为管道的滑溜或堵塞及恶臭的原因。生物膜还引起下水道的腐蚀等设备的劣化。在海水的淡水化工厂中所使用的反浸透膜、造纸厂的管道设备等中，由生物膜形成导致的弊病也被视为问题。进一步，生物膜成为微生物污染的原因。温泉设施等中产生的生物膜有时会引起传染病。在医疗领域中，透析等的管或内窥镜、隐形眼镜等医疗器具中所形成的生物膜有时会成为感染源。另外，皮肤或口腔内的生物膜形成有时会引起疾病。在食品领域中，食品或烹调器具中所形成的生物膜有时会成为腐败或食物中毒的原因。

微生物形成生物膜时，由于对于通常的清洗或杀菌方法成为耐受性，因此，其消除不容易。为了防止排水设备或水循环系统中的生物膜形成，需要定期的水的更换或清扫，但这些使该设备或系统的维护成本上升。

在水循环系统等中的生物膜中，存在绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)等的假单胞菌(Pseudomonas)属、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)属、鞘脂单胞菌(Sphingopyxis)属等的革兰氏阴性微生物。进一步，有从水冷式冷却塔中的生物膜发现克雷伯氏菌(Klebsiella)属、黄杆菌(Flavobacterium)属及玫瑰单胞菌(Roseomonas)属微生物的报道(非专利文献1及2)。一直以来，为了防止排水设备或水循环系统等中的生物膜，使用氯系药剂、有机氮硫系药剂等杀菌剂。但是，氯系药剂存在对管道或设备的损伤的问题，有机氮硫系药剂存在皮肤损伤等问题。因此，任何药剂都不能以可以充分地杀菌的浓度使用，不能长期抑制生物膜形成。

在专利文献1中公开有为了锅炉防腐蚀而使用含有N-烷基取代羟基胺和碱金属氢氧化物以及醌衍生物的pH12以上的液体组合物。另外，醌化合物作为抗菌性物质而为人所知。例如，在专利文献2～3中公开有苯醌或氢醌具有对葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌或丙酸菌的抗菌活性。在专利文献4中公开有苯醌或氢醌的衍生物具有对金黄色葡萄球菌及痤疮丙酸杆菌的抗菌活性。在非专利文献3中公开了2位被烷基或烯基取代的醌或氢醌显示出对枯草芽孢杆菌、微球菌属或念珠菌属菌的抗菌活性。在非专利文献4中公开了叔丁基氢醌及叔丁基苯醌具有对金黄色葡萄球菌的抗菌活性，阻止该菌导致的生物膜的形成。另一方面，关于上述化合物对革兰氏阴性菌的抗菌作用，迄今为止报道很少，另外，所报道的抗菌活性也不大。在非专利文献3中没有载明对革兰氏阴性菌的最小生长抑制浓度(MIC)，在非专利文献4中记载了叔丁基氢醌对于大肠杆菌的最小生长抑制浓度(MIC)为512ppm。

间苯二酚化合物作为抗菌性物质而为人所知。例如，在专利文献4中记载了二甲基及二丁基间苯二酚具有对金黄色葡萄球菌及痤疮丙酸杆菌的抗菌活性。在非专利文献5中，作为对结核分枝杆菌的抗菌物质，记载有4-异丙基间苯二酚。另一方面，迄今为止不清楚这些化合物对于大肠杆菌、绿脓杆菌那样的革兰氏阴性菌产生抗菌作用。在专利文献5中，作为对痤疮丙酸杆菌的抗菌物质，记载有4-己基间苯二酚。另外，在非专利文献6中记载了4-己基间苯二酚抑制了假单胞菌(Pseudomonas)属菌的增殖。

(专利文献1)日本特开2015-68631号公报

(专利文献2)国际公开公报第2007/096601号

(专利文献3)日本特表2008-535814号公报

(专利文献4)国际公开公报第2006/100496号

(专利文献5)国际公开公报第2004/091595号

(非专利文献1)Biofouling 2011,27(4)393-402

(非专利文献2)Biocontrol Science 2013,18(4)205-209

(非专利文献3)J Nat Prod,1994,57(12):1711-1716

(非专利文献4)J Antimicrob Chemother,2013,68(6):1297-1304

(非专利文献5)Anti-Infective Agents,2012,10(1):6-14

(非专利文献6)Microbiology,2005,74(2):128-135

发明内容

本发明提供一种生物膜形成抑制剂，其中，以选自以羟基或烷基取代的氢醌、及以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物作为有效成分。

另外，本发明提供一种生物膜形成抑制方法，其中，包括将选自以羟基或烷基取代的氢醌、及以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物添加到对象水中。

进一步，本发明提供一种生物膜形成抑制剂，其中，以C1～C5烷基间苯二酚作为有效成分。

另外，本发明提供一种生物膜形成抑制方法，其中，包括将C1～C5烷基间苯二酚添加到对象水中。

进一步，本发明提供一种生物膜形成抑制用组合物，其中，含有醌类化合物和螯合剂。

另外，本发明还提供一种生物膜形成抑制方法，其中，包括将醌类化合物和螯合剂添加到水性液体中。

进一步，本发明提供一种生物膜形成抑制用组合物，其中，含有醌类化合物和有机溶剂。

另外，本发明还提供一种生物膜形成抑制方法，其中，包括：将该生物膜形成抑制用组合物添加到水性液体中。

附图说明

图1是试验化合物产生的生物膜形成抑制。A：生长量(OD600)、B：生物膜形成量(OD570)。横轴：1)EtOH对照；2)2-甲基氢醌；3)甲基对苯醌；4)次氯酸钠。各样品的条形图从左开始表示试验化合物浓度为7、20、33、67、200及333ppm下的数据。

图2是试验化合物a～k产生的生物膜形成抑制。A：生长量(OD600)、B：生物膜形成量(OD570)。各样品的条形图从左开始表示化合物溶液的添加量为1、2、4、6、7、8μL时的数据。

图3是试验化合物1～7产生的生物膜形成抑制。A：生长量(OD600)、B：生物膜形成量(OD570)。各样品的条形图从左开始表示化合物溶液的添加量为1、2、4、6、7、8μL时的数据。

图4是水系统模型中的甲基对苯醌产生的生物膜形成抑制。(a)溶剂对照；(b)甲基对苯醌、n＝2。

图5是水系统模型中的4-丁基间苯二酚产生的生物膜形成抑制。(a)溶剂对照；(b)4-丁基间苯二酚、n＝2。

具体实施方式

(1.生物膜形成抑制剂)

本发明提供一种不对管道或设备带来损伤、且对人体也安全，同时可以有效地抑制生物膜形成的生物膜形成抑制剂。

本发明者们深入研究，其结果发现：即使在以不抑制微生物的生长的低浓度使用特定的醌化合物及间苯二酚化合物的情况下，也可以有效地抑制生物膜形成。

本发明提供一种生物膜形成抑制剂，其以选自以羟基或烷基取代的氢醌、及以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物作为有效成分。另外，本发明提供一种生物膜形成抑制剂，其以C1～C5烷基间苯二酚作为有效成分。另外，本发明提供一种生物膜形成抑制方法，其包括：将该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚添加到对象水中。

本发明的生物膜形成抑制剂不依赖于杀菌或抗菌作用而可以抑制生物膜形成。因此，根据本发明，可以对人体更安全地抑制生物膜形成。另外，根据本发明，可以防止如使用了杀菌剂或抗菌剂的情况那样的菌的耐性获得而导致的效果的降低，因此，即使长期使用，也可以有效地抑制生物膜形成。而且，本发明的生物膜形成抑制剂与现有的杀菌剂相比不易损伤管道或设备，因此是更经济的。

本发明的生物膜形成抑制剂用于家庭或工厂设备等各种环境下的生物膜形成的抑制。优选本发明的生物膜形成抑制剂用于水流动的管道、贮藏水的罐或池、水循环系统、及附属于这些的设备等通过在其中使水流动或贮藏水而起作用的设备中的生物膜形成的抑制。在上述设备中，在至少其一部分达到容易形成生物膜的温度、例如20℃以上、优选为25℃以上的设备中适合使用本发明的生物膜形成抑制剂。作为适用本发明的生物膜形成抑制剂的设备的优选的实例，可以列举使用了水冷式冷却塔的工厂设备或大楼的冷却系统、工业用的冷却池、工业用的供水、贮水或排水路径、热水式供暖系统、排水处理设备、海水的淡水化工厂中所使用的反浸透膜、造纸厂的管道设备等。

本说明书中，“对象水”是指适用本发明的生物膜形成抑制剂的水。优选作为“对象水”，可以列举：在通过上述的使水流动或贮藏水而起作用的设备中流动或被贮藏的水，例如用于使用了水冷式冷却塔的工厂设备或大楼的冷却系统的水、工业用的冷却池的水、工业用的供水、贮水或排水路径内的水、热水式供暖系统中所使用的热水、排水处理设备的排水、通过海水的淡水化工厂中所使用的反浸透膜的水、造纸厂的管道设备内的水等。相对于该对象水，添加本发明的生物膜形成抑制剂。

在如上所述的设备中产生的生物膜中，包含：绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)等的假单胞菌(Pseudomonas)属、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)属、鞘脂单胞菌(Sphingopyxis)属等的革兰氏阴性微生物。进一步，克雷伯氏菌(Klebsiella)属、黄杆菌(Flavobacterium)属及玫瑰单胞菌(Roseomonas)属的革兰氏阴性微生物作为水冷式冷却塔中的生物膜中存在的微生物进行了报道(非专利文献1及2)。

(1-1.醌化合物)

在一个实施方式中，本发明的生物膜形成抑制剂将选自以羟基或烷基取代的氢醌、及以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物用作有效成分。

作为本发明中作为有效成分使用的该氢醌及对苯醌，分别可以列举下述的式(I)及式(II)所表示的化合物。

该式(I)中，R₁表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₂、R₃及R₄分别独立地表示氢或甲基。另外，该式(II)中，R₅表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₆、R₇及R₈分别独立地表示氢或甲基。

在优选的实施方式中，R₁为羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₂、R₃及R₄均为氢。在另一优选的实施方式中，R₁为甲基、R₃为氢，且R₂及R₄的一个为甲基且另一个为氢，或R₂及R₄均为甲基。在另一优选的实施方式中，R₁、R₂、R₃及R₄均为甲基。

在另一优选的实施方式中，R₅为碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₆、R₇及R₈均为氢。

本发明中作为有效成分使用的醌化合物可以为上述所例示的式(I)及(II)所表示的化合物中的任意一种，或也可以为它们的任意2种以上的组合。

作为本发明中作为有效成分使用的醌化合物的优选的实例，可以列举：甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌(ethylquinol)、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、四甲基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌及叔丁基苯醌。在本发明中，可以使用它们的任意一种或任意2种以上的组合。

(1-2.烷基间苯二酚)

在另一实施方式中，本发明的生物膜形成抑制剂将C1～C5烷基间苯二酚用作有效成分。

作为本发明中作为有效成分使用的C1～C5烷基间苯二酚，可以列举下述的式(III)所表示的化合物。

该式(III)中，R₉、R₁₀及R₁₁分别独立地表示氢、或碳原子数1～5的直链或支链烷基。其中，R₉、R₁₀及R₁₁不同时为氢。

在优选的实施方式中，R₉、R₁₀及R₁₁中的任意1个为碳原子数1～5的直链或支链烷基，且剩余均为氢。更优选R₉、R₁₀及R₁₁中的任任意1个为碳原子数1～4的直链或支链烷基，且剩余均为氢。

在另一优选的实施方式中，R₉、R₁₀及R₁₁中的任意2个为碳原子数1～5的直链烷基，且剩余为氢。更优选R₉、R₁₀及R₁₁中的任意2个为碳原子数1～4的直链烷基，且剩余为氢。

本发明中作为有效成分使用的C1～C5烷基间苯二酚可以为上述所例示的式(III)所表示的化合物中的任意一种，或也可以为它们的任意2种以上的组合。

作为本发明中作为有效成分使用的C1～C5烷基间苯二酚的优选的实例，可以列举：4-丁基间苯二酚(LUCINOL)、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚。在本发明中，可以使用它们的任意一种或任意2种以上的组合。

进一步，本发明的生物膜形成抑制剂的有效成分可以为选自上述的以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物。

(1-3.其它成分)

本发明的生物膜形成抑制剂可以含有该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚以外的其它成分。作为该其它成分的实例，可以列举：用于适用该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的溶剂、本发明的生物膜形成抑制剂的机器或设备的清洗或防止劣化的物质、抗菌或杀菌剂等。但是，该其它成分的种类或其浓度只要不阻碍该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的生物膜形成抑制作用，就没有特别限定。

优选本发明的生物膜形成抑制剂不含有螯合剂。作为螯合剂，可以列举：羧酸类、磷酸类、或膦酸类的螯合剂等。作为羧酸类螯合剂，可以列举：多元羧酸、羟基羧酸、氨基羧酸、膦酰基羧酸、及它们的盐等。作为多元羧酸，可以列举：柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、丙二酸、马来酸等。作为羟基羧酸，可以列举：柠檬酸、苹果酸等脂肪族羟基羧酸等。作为氨基羧酸，可以列举：乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、亚氨基二乙酸、二乙三胺五乙酸(DPTA)、N-羟基乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、天冬氨酸二乙酸(ASDA)、谷氨酸二乙酸(GLDA)等。作为膦酰基羧酸，可以列举：2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸等。作为磷酸类螯合剂，可以列举：三聚磷酸及其盐等。作为膦酸类螯合剂，可以列举：1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)等羟基膦酸、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)等氨基膦酸、及它们的盐等。作为该盐，可以列举：钠、钾等碱金属盐、铵盐、胺盐。

另外，优选本发明的生物膜形成抑制剂不含有有机溶剂。作为有机溶剂，可以列举例如ClogP为-3～4、-3～3.5、-3～3、-2.5～4、-2.5～3.5、-2.5～3、-2～4、-2～3.5或-2～3的有机溶剂。在此，ClogP表示按照EPIWEB4.1(US EPA)所求出的辛醇-水-分配类数(logP)的计算值。作为有机溶剂的详细的实例，可以列举醇类有机溶剂或醚类有机溶剂，更详细而言，可以列举脂肪族醇类有机溶剂、脂肪族醚类有机溶剂及二醇类有机溶剂。作为二醇类有机溶剂的实例，可以列举单或聚亚烷基二醇单烷基醚。作为更详细的实例，可以列举：乙二醇单(2-乙基己基)醚、1-苯氧基-2-丙醇、2-苯氧基乙醇、1-丁氧基-2-丙醇、乙二醇单丁基醚、2-异丁氧基乙醇、2-(2-正丁氧基乙氧基)乙醇、丙二醇、2-(2-异丁氧基乙氧基)乙醇、三乙二醇单丁基醚、二丙酮醇、2-乙氧基乙醇、1-甲氧基-2-对丙醇、二丙二醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-甲氧基乙醇、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇、三乙二醇单甲基醚、及二乙二醇单甲基醚。

(1-4.生物膜形成抑制剂的用途)

一直以来，通过使用杀菌剂将生物膜的原因微生物进行杀菌来防止生物膜。另一方面，如后述的实施例所示，本发明在使用该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚不通过抑制生物膜的原因微生物的生长而抑制生物膜形成的方面，与通过杀菌或抗菌作用来抑制生物膜形成的现有的方法不同。因此，本发明的生物膜形成抑制剂的优选的一方面为非抗菌性生物膜形成抑制剂。在此，“非抗菌性生物膜形成抑制”是指不依赖于抗菌(或杀菌)作用而抑制生物膜形成的作用。

因此，本发明的生物膜形成抑制剂可以将对生物膜原因微生物不能显示抗菌活性的低浓度的醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚用作有效成分。

在优选的实施方式中，本发明的生物膜形成抑制剂以对象水中的该醌化合物的浓度成为270ppm(质量ppm、本说明书中以下同样)以下的量使用。在更优选的实施方式中，该醌化合物为选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌及叔丁基苯醌中的至少1种的情况下，本发明的生物膜形成抑制剂以对象水中的该醌化合物的浓度成为270ppm以下、优选为200ppm以下的量使用。在其它更优选的实施方式中，该醌化合物为选自2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌及2,3,5-三甲基氢醌中的至少1种的情况下，本发明的生物膜形成抑制剂以对象水中的该醌化合物的浓度成为60ppm以下、优选为30ppm以下的量使用。

该醌化合物为甲基对苯醌的情况下，对象水中的其浓度优选为5ppm以上、更优选为7ppm以上、进一步优选为15ppm以上、尤其优选为20ppm以上，且优选低于200ppm、更优选为150ppm以下、进一步优选为140ppm以下、尤其优选为100ppm以下，或者优选为5ppm以上且低于200ppm、5～150ppm、5～140ppm、5～100ppm、7ppm以上且低于200ppm、7～150ppm、7～140ppm、7～100ppm、15ppm以上且低于200ppm、15～150ppm、15～140ppm、15～100ppm、20ppm以上且低于200ppm、20～150ppm、20～140ppm、或20～100ppm。

该醌化合物为2-甲基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为10ppm以上、更优选为15ppm以上、进一步优选为30ppm以上、尤其优选为40ppm以上，且优选低于200ppm、更优选为150ppm以下、进一步优选为130ppm以下、尤其优选为100ppm以下，或者优选为10ppm以上且低于200ppm、10～150ppm、10～130ppm、10～100ppm、15ppm以上且低于200ppm、15～150ppm、15～130ppm、15～100ppm、30ppm以上且低于200ppm、30～150ppm、30～130ppm、30～100ppm、40ppm以上且低于200ppm、40～130ppm、40～140ppm、或40～100ppm。

该醌化合物为乙基醌的情况下，对象水中的其浓度优选为7ppm以上、更优选为20ppm以上、进一步优选为30ppm以上，且优选为200ppm以下、更优选为150ppm以下、进一步优选为120ppm以下、尤其优选为80ppm以下，或者优选为7～200ppm、7～150ppm、7～120ppm、7～80ppm、20～200ppm、20～150ppm、20～120ppm、20～80ppm、30～200ppm、30～150ppm、30～120ppm、或30～80ppm。

该醌化合物为2-丁基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为7ppm以上、更优选为20ppm以上、进一步优选为30ppm以上，且优选为270ppm以下、更优选为200ppm以下、进一步优选为180ppm以下、尤其优选为150ppm以下，或者优选为7～270ppm、7～200ppm、7～180ppm、7～150ppm、20～270ppm、20～200ppm、20～180ppm、20～150ppm、30～270ppm、30～200ppm、30～180ppm、或30～150ppm。

该醌化合物为叔丁基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为7ppm以上、更优选为20ppm以上、进一步优选为30ppm以上，且优选为270ppm以下、更优选为200ppm以下、进一步优选为180ppm以下、尤其优选为150ppm以下，或者优选为7～270ppm、7～200ppm、7～180ppm、7～150ppm、20～270ppm、20～200ppm、20～180ppm、20～150ppm、30～270ppm、30～200ppm、30～180ppm、或30～150ppm。

该醌化合物为2,6-二甲基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为2ppm以上、更优选为5ppm以上、进一步优选为10ppm以上，且优选为60ppm以下、更优选为40ppm以下、进一步优选为35ppm以下，或者优选为2～60ppm、2～40ppm、2～35ppm、5～60ppm、5～40ppm、5～35ppm、10～60ppm、10～40ppm或10～35ppm。

该醌化合物为2,3-二甲基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为10ppm以上、更优选为20ppm以上、进一步优选为30ppm以上、尤其优选为35ppm以上，且优选为60ppm以下、更优选为40ppm以下、进一步优选为35ppm以下，或者优选为10～60ppm、10～40ppm、10～35ppm、20～60ppm、20～40ppm、20～35ppm、30～60ppm、30～40ppm、30～35ppm、35～60ppm或35～40ppm。

该醌化合物为2,3,5-三甲基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为2ppm以上、更优选为5ppm以上、进一步优选为10ppm以上，且优选为30ppm以下、更优选为20ppm以下，或者优选为2～30ppm、2～20ppm、5～30ppm、5～20ppm、10～30ppm、或10～20ppm。

该醌化合物为羟基氢醌的情况下，对象水中的其浓度优选为10ppm以上、更优选为20ppm以上、进一步优选为30ppm以上、尤其优选为35ppm以上，且优选为200ppm以下、更优选为150ppm以下、进一步优选为130ppm以下，或者优选为10～200ppm、10～150ppm、10～130ppm、20～200ppm、20～150ppm、20～130ppm、30～200ppm、30～150ppm、30～130ppm、35～200ppm、35～150ppm或35～130ppm。

该醌化合物为3,5-二甲基苯醌的情况下，对象水中的其浓度优选为6ppm以上、更优选为15ppm以上、进一步优选为18ppm以上，且优选为60ppm以下、更优选为40ppm以下、进一步优选为35ppm以下，或者优选为6～60ppm、6～40ppm、6～35ppm、15～60ppm、15～40ppm、15～35ppm、18～60ppm、18～40ppm或18～35ppm。

该醌化合物为叔丁基苯醌的情况下，对象水中的其浓度优选为50ppm以上、更优选为150ppm以上、进一步优选为160ppm以上，且优选为270ppm以下、更优选为200ppm以下、进一步优选为180ppm以下，或者优选为50～270ppm、50～200ppm、50～180ppm、150～270ppm、150～200ppm、150～180ppm、160～270ppm、160～200ppm或160～180ppm。

在另一优选的实施方式中，本发明的生物膜形成抑制剂以对象水中的该C1～C5烷基间苯二酚的浓度成为1400ppm(质量ppm、本说明书中以下同样)以下的量使用。在更优选的实施方式中，该C1～C5烷基间苯二酚为4-丁基间苯二酚的情况下，本发明的生物膜形成抑制剂以对象水中的该烷基间苯二酚的浓度成为200ppm以下的量使用。在另一更优选的实施方式中，该C1～C5烷基间苯二酚为选自5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚中的至少1种的情况下，本发明的生物膜形成抑制剂以对象水中的该烷基间苯二酚的浓度成为1400ppm以下、进一步优选为1000ppm以下的量使用。

该C1～C5烷基间苯二酚为4-丁基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为15ppm以上、更优选为40ppm以上、进一步优选为50ppm以上，且优选为200ppm以下、更优选为145ppm以下、进一步优选为130ppm以下，或者优选为15～200ppm、15～145ppm、15～130ppm、40～200ppm、40～145ppm、40～130ppm、50～200ppm、50～145ppm、或50～130ppm。

该C1～C5烷基间苯二酚为5-甲基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为165ppm以上、更优选为450ppm以上、进一步优选为500ppm以上，且优选为1000ppm以下、更优选为700ppm以下、进一步优选为600ppm以下，或者优选为165～1000ppm、165～700ppm、165～600ppm、450～1000ppm、450～700ppm、450～600ppm、500～1000ppm、500～700ppm、或500～600ppm。

该C1～C5烷基间苯二酚为5-戊基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为160ppm以上、更优选为400ppm以上、进一步优选为500ppm以上，且优选为1400ppm以下、更优选为1000ppm以下、进一步优选为950ppm以下，或者优选为160～1400ppm、160～1000ppm、160～950ppm、400～1400ppm、400～1000ppm、400～950ppm、500～1400ppm、500～1000ppm、或500～950ppm。

该C1～C5烷基间苯二酚为2-丙基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为200ppm以上、更优选为600ppm以上、进一步优选为700ppm以上，且优选为1200ppm以下、更优选为1000ppm以下、进一步优选为850ppm以下，或者优选为200～1200ppm、200～1000ppm、200～850ppm、600～1200ppm、600～1000ppm、600～850ppm、700～1200ppm、700～1000ppm、或700～850ppm。

该C1～C5烷基间苯二酚为2,5-二甲基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为180ppm以上、更优选为550ppm以上、进一步优选为650ppm以上，且优选为1100ppm以下、更优选为800ppm以下、进一步优选为740ppm以下，或者优选为180～1100ppm、180～800ppm、180～740ppm、550～1100ppm、550～800ppm、550～740ppm、650～1100ppm、650～800ppm、或650～740ppm。

该C1～C5烷基间苯二酚为2-甲基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为165ppm以上、更优选为450ppm以上、进一步优选为500ppm以上，且优选为1000ppm以下、更优选为700ppm以下、进一步优选为650ppm以下，或者优选为165～1000ppm、165～700ppm、165～650ppm、450～1000ppm、450～700ppm、450～650ppm、500～1000ppm、500～700ppm、或500～650ppm。

该C1～C5烷基间苯二酚为4-异丙基间苯二酚的情况下，对象水中的其浓度优选为200ppm以上、更优选为500ppm以上、进一步优选为600ppm以上，且优选为1100ppm以下、更优选为700ppm以下、进一步优选为650ppm以下，或者优选为200～1100ppm、200～700ppm、200～650ppm、500～1100ppm、500～700ppm、500～650ppm、600～1100ppm、600～700ppm、或600～650ppm。

考虑生物学的安全性及经济性时，本发明的生物膜形成抑制剂优选以对象水中的该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的浓度成为低于生物膜的主要的原因微生物(例如绿脓杆菌)的生长抑制浓度(最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration)：MIC)的量使用。或者，本发明的生物膜形成抑制剂优选以对象水中的该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的浓度为生物膜的主要的原因微生物(例如绿脓杆菌)的生长抑制率成为20％以下的量使用。在此，微生物的生长抑制率是指：将不添加生物膜形成抑制剂的对象水中的微生物的生长量设为100％时，添加了生物膜形成抑制剂的对象水中的该微生物的生长量的减少程度(％)[1-(添加制剂组中的微生物的生长量/不添加制剂组中的微生物的生长量)}×100]。微生物的生长量例如可以以OD600为基准进行测定。

在按照本发明实施生物膜形成抑制的情况下，优选以对象水中的其浓度成为上述的规定的范围的量添加该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚。在本发明中，不需要将对象水中的该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的浓度经常维持在上述的规定的范围，只要在需要时或定期地将对象水中的该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的浓度调整为上述的规定的范围并维持一定时间即可。从生物膜形成抑制效果的观点出发，优选将该对象水中的该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的浓度维持在上述的规定的范围24小时以上。添加于对象水中的该醌化合物或C1～C5烷基间苯二酚的量或频率可以根据对象水的总容量及所更换的容量、含有对象水的机器或设备的使用频率、内部温度、污染状況或维护计划等来适当设定。

(2.生物膜形成抑制用组合物及生物膜形成抑制方法)

另外，本发明还提供一种可以有效地抑制水系统中的生物膜形成的生物膜形成抑制用组合物及生物膜抑制方法。

本发明者们发现：即使在以不抑制微生物的生长的低浓度使用醌类化合物和螯合剂的情况下，也有效地抑制生物膜形成。进一步，本发明者们还发现：含有醌类化合物和有机溶剂的组合物不仅提高醌类化合物的操作性，而且，即使在不抑制微生物的生长的低浓度使用的情况下，也有效地抑制生物膜形成。

本发明提供一种含有醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制用组合物。本发明还提供一种使用醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制方法。进一步，本发明还提供一种含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物、及使用其的生物膜形成抑制方法。

根据本发明的生物膜形成抑制用组合物、及本发明的生物膜形成抑制方法，即使在以不抑制微生物的生长的低浓度使用的情况下，也可以有效地抑制生物膜形成。进一步，含有本发明的醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物的操作性也优异。

本说明书中，“水系统”是指通过具备管道、罐或池等、在其中使水性液体流动或贮藏而起作用的系统，可以列举例如使用了水冷式冷却塔的工厂设备或大楼的冷却系统、工业用的冷却池、工业用的供水、贮水或排水路径、排水处理设备、热水式供暖系统、罐或池、过滤设备等。优选适用本发明的生物膜形成抑制用组合物的水系统为有时达到至少其一部分容易形成生物膜的温度，例如优选为5℃以上、更优选为10℃以上、进一步优选为15℃以上、进一步优选为20℃以上、进一步优选为25℃以上的水系统。

本说明书中，“水性液体”可以只是水，也可以为含有水及其它化合物的液体。作为该其它化合物，可以列举：有机溶剂、盐、抗菌抗霉剂、防腐防霉剂、抗生素、渗透促进剂、表面活性剂、除臭剂及芳香剂等。该水性液体中的水的含量优选为90质量％以上、更优选为95质量％以上、进一步优选为98质量％以上、进一步优选为99质量％以上，且优选为100质量％以下。

作为“水性液体”，优选可以列举用于工业用的水性液体，更优选包括上述的水系统中所使用的水性液体，例如用于使用了水冷式冷却塔的工厂设备或大楼的冷却系统的水系介质、用于热水式供暖系统的水系介质、排水处理设备的排水、或者工业用的冷却池内、工业用的供水、贮水或排水路径内、或者罐或池内的水性液体等。

优选本发明的生物膜形成抑制用组合物用于上述水系统中流动或贮藏的水性液体、及与该水性液体相接触的该水系统的设备、机器等中的生物膜形成的抑制。更优选本发明的生物膜形成抑制用组合物用于水冷式冷却塔的设备、机器、或其中所含的水性液体(例如水冷式冷却塔的冷却水)中的生物膜形成的抑制。

在如上所述的水系统中产生的生物膜中含有绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)等的假单胞菌(Pseudomonas)属、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)属、鞘脂单胞菌(Sphingopyxis)属等的革兰氏阴性微生物。进一步，克雷伯氏菌(Klebsiella)属、黄杆菌(Flavobacterium)属及玫瑰单胞菌(Roseomonas)属的革兰氏阴性微生物作为水冷式冷却塔中的生物膜中存在的微生物进行了报道(非专利文献1及2)。

一直以来，通过使用杀菌剂将生物膜的原因微生物进行杀菌来防止生物膜。另一方面，在本发明中，可以通过使用醌类化合物将成为生物膜的原因的微生物进行杀菌来抑制生物膜的形成，但也可以以低浓度使用醌类化合物，不依赖于抑制生物膜的原因微生物的生长而抑制生物膜形成。从抑制耐药菌的产生、抑制药剂的高浓度化导致的环境负荷的观点出发，更优选为不抑制原因微生物的生长而抑制生物膜形成的方法。

(2-1.醌类化合物和螯合剂的并用)

在一个实施方式中，本发明的生物膜形成抑制用组合物含有醌类化合物和螯合剂。该醌类化合物和螯合剂协同作用，作为用于抑制生物膜形成的有效成分起作用。

(2-1-1.醌类化合物)

用于本发明的含有醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制用组合物的醌类化合物为具有拥有2个或3个酮基的1个苯环的化合物，该苯环可以被烷基取代。取代该苯环的烷基优选为碳原子数1以上12以下、更优选为碳原子数1以上8以下、进一步优选为碳原子数1以上6以下、尤其优选为碳原子数1以上3以下的直链或支链烷基，可以列举例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等，优选可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基。该苯环中的烷基取代基的个数优选为1个以上3个以下，更优选为1个。各烷基取代基可以分别独立地选自上述的烷基。

该醌类化合物的苯环的酮基可以被还原成羟基，进一步该羟基的1个也可以被烷氧基化。作为该烷氧基，优选为碳原子数1以上3以下的烷氧基，更优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基等，进一步优选为甲氧基。

作为该醌类化合物的优选的实例，可以列举以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及烷基间苯二酚。进一步优选作为该醌类化合物，可以列举下述的式(I)、(II)及(IV)所表示的化合物。

该式(I)中，R₁表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₂、R₃及R₄分别独立地表示氢或甲基。在优选的实施方式中，R₁为羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₂、R₃及R₄均为氢，该碳原子数1～4的直链或支链烷基优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基。在另一优选的实施方式中，R₁为甲基，R₃为氢，且R₂及R₄一个为甲基且另一个为氢，或R₂及R₄均为甲基。在另一优选的实施方式中，R₁、R₂、R₃及R₄均为甲基。

该式(II)中，R₅表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₆、R₇及R₈分别独立地表示氢或甲基。在优选的实施方式中，R₅为碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₆、R₇及R₈均为氢，该碳原子数1～4的直链或支链烷基优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基。

该式(IV)中，R₁₂、R₁₃及R₁₄分别独立地表示氢，或碳原子数1～8、优选为1～6的直链或支链烷基，该直链或支链烷基优选选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基及2-乙基己基。其中，R₁₂、R₁₃及R₁₄不同时为氢。在优选的实施方式中，R₁₂、R₁₃及R₁₄中的任意一个为碳原子数1～6的直链或支链烷基，且剩余均为氢。更优选R₁₂、R₁₃及R₁₄中的任意一个为碳原子数1～5的直链或支链烷基，且剩余均为氢。更优选R₁₂、R₁₃及R₁₄分别独立地表示氢、或碳原子数1～5的直链或支链烷基，其中，R₁₂、R₁₃及R₁₄不同时为氢。即，从溶解性的观点出发，式(IV)所表示的化合物优选为式(III)所表示的化合物。

进一步优选R₁₂、R₁₃及R₁₄中的任意一个为碳原子数2～5的直链或支链烷基，且剩余均为氢。在另一优选的实施方式中，R₁₂、R₁₃及R₁₄中的任意2个为碳原子数1～6的直链烷基，且剩余为氢。更优选R₁₂、R₁₃及R₁₄中的任意2个为碳原子数1～5的直链烷基，且剩余为氢。进一步优选R₁₂、R₁₃及R₁₄中的任意2个为碳原子数2～5的直链烷基，且剩余为氢。式(IV)中，R₁₂、R₁₃或R₁₄所表示的直链或支链烷基优选选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基及叔丁基。

该本发明的组合物中所使用的醌类化合物可以为上述的醌类化合物中的任意一种，或者也可以为它们的任意2种以上的组合。优选该醌类化合物为该式(I)、(II)及(IV)所表示的化合物中的任意一种、或者它们的任意2种以上的组合。

作为该醌类化合物的进一步优选的实例，可以列举选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、四甲基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌、叔丁基苯醌等的对苯醌和氢醌、以及4-丁基间苯二酚(LUCINOL)、4-己基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚等的烷基间苯二酚中的1种以上。其中，从生物膜形成抑制的观点出发，尤其优选为选自甲基对苯醌及2-甲基氢醌中的1种以上。

(2-1-2.螯合剂)

作为用于本发明的含有醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制用组合物的螯合剂，可以列举羧酸类、磷酸类、或膦酸类的螯合剂等。作为羧酸类螯合剂，可以列举多元羧酸、羟基羧酸、氨基羧酸、膦酰基羧酸、及它们的盐等。作为多元羧酸，可以列举：柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、丙二酸、马来酸等。作为羟基羧酸，可以列举柠檬酸、苹果酸等脂肪族羟基羧酸等。作为氨基羧酸，可以列举：乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、亚氨基二乙酸、二乙三胺五乙酸(DPTA)、N-羟基乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、天冬氨酸二乙酸(ASDA)、谷氨酸二乙酸(GLDA)等。作为膦酰基羧酸，可以列举2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸等。作为磷酸类螯合剂，可以列举三聚磷酸及其盐等。作为膦酸类螯合剂，可以列举：1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)等羟基膦酸、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)等氨基膦酸、及它们的盐等。其中，作为用于该本发明的组合物的螯合剂，优选为选自氨基羧酸、膦酰基羧酸、羟基羧酸、羟基膦酸、及这些盐中的1种以上。作为该盐，可以列举碱金属盐、铵盐、胺盐等。该盐优选为碱金属盐，更优选为钠盐或钾盐。

(2-1-3.组成)

本发明的含有醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制用组合物可以为由上述的醌类化合物和螯合剂合物，但也可以含有其它成分。例如，该生物膜形成抑制用组合物除了该醌类化合物和螯合剂以外，从将两者混合的观点出发，可以含有水、有机溶剂等溶剂。作优选的有机溶剂，可以列举：甲醇、乙醇、二丙二醇、二乙二醇、二丙酮醇、二乙二醇单甲基醚、丙二醇、及它们的混合溶剂等。

进一步，作为可以在该生物膜形成抑制用组合物中含有的其它成分的实例，可以列举：抗菌抗霉剂、防腐防霉剂、抗生素、渗透促进剂、表面活性剂、除臭剂、芳香剂等。该其它成分的种类或其浓度只要不阻碍由醌类化合物和螯合剂产生的生物膜形成抑制作用，就没有特别限定。

该生物膜形成抑制用组合物中，从醌类化合物的溶解性、及生物膜形成抑制作用的观点出发，醌类化合物的含量优选为0.1质量％以上、更优选为0.5质量％以上、进一步优选为1质量％以上、进一步优选为3质量％以上、进一步优选为5质量％以上，且优选为90质量％以下、更优选为70质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下、进一步优选为20质量％以下。或者，本发明的生物膜形成抑制用组合物中的醌类化合物的含量优选为0.1～90质量％、更优选为0.5～70质量％、进一步优选为1～50质量％、进一步优选为1～30质量％、进一步优选为1～20质量％、进一步优选为3～20质量％、进一步优选为5～20质量％。

该生物膜形成抑制用组合物中，从生物膜形成抑制作用的观点出发，螯合剂的含量优选为0.05质量％以上、更优选为0.1质量％以上、进一步优选为0.3质量％以上、进一步优选为0.5质量％以上，且优选为90质量％以下、更优选为70质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下、进一步优选为20质量％以下。或者，本发明的生物膜形成抑制用组合物中的螯合剂的含量优选为0.05～90质量％、更优选为0.05～70质量％、进一步优选为0.1～50质量％、进一步优选为0.3～30质量％、进一步优选为0.5～20质量％。

该生物膜形成抑制用组合物中的醌类化合物及螯合剂的含量分别优选为0.1～90质量％及0.05～90质量％、更优选为1～50质量％及0.1～50质量％、进一步优选为1～20质量％及0.3～30质量％、进一步优选为3～20质量％及0.3～30质量％、进一步优选为5～20质量％及0.5～20质量％。

进一步，对于该生物膜形成抑制用组合物中的螯合剂的含量，从生物膜形成抑制作用的观点出发，相对于醌类化合物100质量份，优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上、进一步优选为7质量份以上，另一方面，从经济性的观点出发，相对于醌类化合物100质量份，优选为5000质量份以下、更优选为2000质量份以下、进一步优选为1000质量份以下、进一步优选为700质量份以下、进一步优选为500质量份以下、进一步优选为300质量份以下。

或者，相对于醌类化合物100质量份，该生物膜形成抑制用组合物中的螯合剂的含量优选为0.1～5000质量份、更优选为0.5～2000质量份、进一步优选为1～1000质量份、进一步优选为3～700质量份、进一步优选为5～500质量份、进一步优选为7～300质量份。

该生物膜形成抑制用组合物中，醌类化合物和螯合剂的合计含量优选为1质量％以上、更优选为3质量％以上、进一步优选为5质量％以上、进一步优选为7质量％以上，且优选为100质量％以下、更优选为80质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下。或者，本发明的生物膜形成抑制用组合物中的醌类化合物和螯合剂的合计含量优选为1～100质量％、更优选为3～80质量％、进一步优选为5～50质量％、进一步优选为7～30质量％。

该生物膜形成抑制用组合物可以含有有机溶剂作为任意成分。该组合物中的有机溶剂量优选为95质量％以下、更优选为93质量％以下，且优选为0质量％以上、更优选为30质量％以上、进一步优选为50质量％以上、进一步优选为70质量％以上。或者，该生物膜形成抑制用组合物中的有机溶剂的含量优选为0～95质量％、更优选为0～93质量％、进一步优选为30～95质量％、进一步优选为30～93质量％、进一步优选为50～95质量％、进一步优选为50～93质量％、进一步优选为70～95质量％、进一步优选为70～93质量％。

(2-1-4.生物膜形成抑制方法)

在一个实施方式中，本发明提供一种使用了上述的醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制方法。优选该方法为水系统中的生物膜形成抑制方法。本实施方式的方法包括在水性液体、优选为上述的水系统所使用的水性液体中添加上述的醌类化合物和螯合剂。在本实施方式的方法中，在该水性液体中，可以添加含有上述的醌类化合物和螯合剂的本发明的生物膜形成抑制用组合物，也可以添加将该组合物用水或有机溶剂等稀释而成的稀释液，或者也可以分别地添加上述的醌类化合物和螯合剂。也将添加有该醌类化合物和螯合剂的水性液体在以下的本说明书中简称为“处理液”。醌类化合物优选为上述的式(I)、(II)或(IV)所表示的化合物，从溶解性的观点出发，优选为上述的式(I)～(III)的任一者所表示的化合物。

在本实施方式中，从生物膜形成抑制的观点出发，处理液中的醌类化合物的浓度优选为1ppm以上、更优选为2ppm以上、进一步优选为3ppm以上、进一步优选为5ppm以上、进一步优选为7ppm以上、进一步优选为8ppm以上、进一步优选为9ppm以上、进一步优选为10ppm以上，另一方面，从经济性的观点出发，优选为1400ppm以下、更优选为1000ppm以下、进一步优选为500ppm以下、进一步优选为270ppm以下、进一步优选为200ppm以下、进一步优选为150ppm以下、进一步优选为100ppm以下、进一步优选为70ppm以下、进一步优选为60ppm以下、进一步优选为50ppm以下、进一步优选为40ppm以下、进一步优选为30ppm以下、进一步优选为20ppm以下、进一步优选为15ppm以下。

或者，处理液中的醌类化合物的浓度优选为1～1400ppm、更优选为2～1000ppm、更优选为3～500ppm、进一步优选为5～270ppm、进一步优选为5～200ppm、进一步优选为5～150ppm、进一步优选为5～100ppm、进一步优选为5～70ppm、进一步优选为5～60ppm、进一步优选为5～50ppm、进一步优选为5～40ppm、进一步优选为5～30ppm、进一步优选为5～20ppm、进一步优选为7～20ppm、进一步优选为8～20ppm、进一步优选为9～20ppm、进一步优选为10～20ppm、进一步优选为10～15ppm。

另外，优选在本实施方式的方法中，醌类化合物以处理液中的其浓度成为低于生物膜的原因微生物的生长抑制浓度(最小抑菌浓度(minimum inhibitoryconcentration)：MIC)的量使用。

在本实施方式的方法中，对于处理液中的螯合剂的浓度而，从生物膜形成抑制的观点出发，优选为0.05ppm以上、更优选为0.1ppm以上、进一步优选为0.3ppm以上、进一步优选为0.5ppm以上、进一步优选为1ppm以上、进一步优选为2ppm以上，另一方面，从经济性的观点出发，优选为1000ppm以下、更优选为500ppm以下、进一步优选为100ppm以下、进一步优选为70ppm以下、进一步优选为50ppm以下、进一步优选为40ppm以下、进一步优选为30ppm以下、进一步优选为25ppm以下、进一步优选为20ppm以下。

或者，处理液中的螯合剂的浓度优选为0.05～1000ppm、更优选为0.1～500ppm、进一步优选为0.3～100ppm、进一步优选为0.3～70ppm、进一步优选为0.3～50ppm、进一步优选为0.3～40ppm、进一步优选为0.3～30ppm、进一步优选为0.3～20ppm、进一步优选为0.5～20ppm、进一步优选为1～20ppm、进一步优选为2～20ppm。

处理液中的醌类化合物及螯合剂的优选的浓度分别优选为1～1400ppm及0.05～1000ppm，更优选为5～200ppm及0.3～100ppm，进一步优选为5～50ppm及0.3～30ppm，进一步优选为5～30ppm及0.5～20ppm。

进一步，在本实施方式的方法中，对于水性液体中的螯合剂的添加量，从抑制生物膜形成的观点出发，相对于醌类化合物100质量份，优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上、进一步优选为7质量份以上，另一方面，从经济性的观点出发，相对于醌类化合物100质量份，优选为5000质量份以下、更优选为2000质量份以下、进一步优选为1000质量份以下、进一步优选为700质量份以下、进一步优选为500质量份以下、进一步优选为300质量份以下。

或者，在本实施方式的方法中，对于水性液体中的螯合剂的添加量，相对于醌类化合物100质量份，优选为0.1～5000质量份、更优选为0.5～2000质量份、进一步优选为1～1000质量份、进一步优选为3～700质量份、进一步优选为5～500质量份、进一步优选为7～300质量份。

在本实施方式的方法中，处理液中的醌类化合物和螯合剂的浓度不需要经常维持在上述的规定的范围，只要在需要时或定期地调整为上述的规定的范围并维持一定时间即可。例如，也可以将醌类化合物和螯合剂同时或分别地追加到水性液体。从生物膜形成抑制效果的观点出发，优选为将处理液中的醌类化合物及螯合剂的浓度维持在上述的规定的范围优选24小时以上、更优选为36小时以上、进一步优选为40小时以上。将本实施方式的方法中的醌类化合物及螯合剂的浓度设为上述的规定的范围的时间可以优选为240小时以下、更优选为120小时以下。

本实施方式的方法中所处理的水性液体的温度、及处理液的温度可以根据使用该水性液体的水系统来适当设定，但分别独立地优选为5℃以上、更优选为10℃以上、进一步优选为15℃以上、进一步优选为20℃以上、进一步优选为25℃以上，且优选为60℃以下、更优选为55℃以下、进一步优选为50℃以下。

(2-1-5.用途)

作为进一步的实施方式，本发明提供一种醌类化合物和螯合剂的组合用于抑制生物膜形成的用途。优选含有醌类化合物和螯合剂的组合物用于抑制生物膜形成。另外，优选该用途为用于抑制水系统或水性液体中的生物膜形成的用途。该醌类化合物和螯合剂的种类、使用浓度、及使用方法如上所述。

(2-2.醌类化合物和有机溶剂的并用)

在另一实施方式中，本发明的生物膜形成抑制用组合物含有醌类化合物和有机溶剂。

(2-2-1.醌类化合物)

作为用于本发明的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物的醌类化合物，可以列举上述2-1-1.中叙述的醌类化合物。即，醌类化合物优选为上述的式(I)、(II)或(IV)所表示的化合物，从溶解性的观点出发，优选为上述的式(I)～(III)的任一者所表示的化合物。

(2-2-2.有机溶剂)

本发明的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物中所使用的有机溶剂其种类没有特别限定，可以为脂肪族，也可以为芳香族。从使该醌类化合物溶解并稳定化的观点出发，该有机溶剂的ClogP优选为-3以上、更优选为-2.5以上、进一步优选为-2以上，且优选为4以下、更优选为3.5以下、进一步优选为3以下。或者，该有机溶剂的ClogP优选为-3～4，更优选为-3～3.5，进一步优选为-3～3，进一步优选为-2.5～3、-2.5～3，进一步优选为-2～3。

本说明书中，ClogP是指表示物质在辛醇相和水相之间的分配的尺度。ClogP表示按照EPIWEB4.1(US EPA)所求出的以下式定义的辛醇-水-分配类数(logP)的计算值。

logP＝log([物质]辛醇/[物质]水)

[上述式中，[物质]辛醇表示1-辛醇相中的物质的摩尔浓度，[物质]水表示水相中的物质的摩尔浓度。]

优选该有机溶剂为醇类有机溶剂或醚类有机溶剂，更优选为脂肪族醇类有机溶剂或脂肪族醚类有机溶剂。进一步优选该有机溶剂为二醇类有机溶剂，其中，优选为具有2个羟基的化合物或其醚。作为二醇类有机溶剂的优选的实例，可以列举单或聚亚烷基二醇单烷基醚，在此，作为该亚烷基二醇，可以列举乙二醇、丙二醇、丁二醇等，“聚”表示优选为2以上3以下的亚烷基二醇的聚合，作为该烷基醚的烷基，可以列举优选为碳原子数1以上，且优选为8以下、更优选为6以下、进一步优选为4以下、进一步优选为2以下的烷基，或者优选为碳原子数1～8、更优选为1～6、进一步优选为1～4、进一步优选为1～2的烷基。

该有机溶剂的碳原子数优选为3以上、更优选为4以上，且优选为12以下、更优选为8以下、进一步优选为6以下。或者，该有机溶剂的碳原子数优选为3～12、更优选为3～8、进一步优选为3～6、进一步优选为4～6。

作为该有机溶剂的优选的实例，可以列举：乙二醇单(2-乙基己基)醚(2.46)、1-苯氧基-2-丙醇(1.52)、2-苯氧基乙醇(1.1)、1-丁氧基-2-丙醇(0.98)、乙二醇单丁基醚(0.57)、2-异丁氧基乙醇(0.49)、2-(2-正丁氧基乙氧基)乙醇(0.29)、丙二醇(-0.78)、2-(2-异丁氧基乙氧基)乙醇(0.22)、三乙二醇单丁基醚(0.02)、二丙酮醇(-0.34)、2-乙氧基乙醇(-0.42)、1-甲氧基-2-对丙醇(-0.49)、二丙二醇(-0.64)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇(-0.69)、2-甲氧基乙醇(-0.91)、二乙二醇单甲基醚(-1.18)、二乙二醇(-1.47)、三乙二醇单甲基醚(-1.46)、及二乙二醇单甲基醚(-1.74)。作为更优选的实例，可以列举：二丙二醇(-0.64)、二乙二醇(-1.47)、二丙酮醇(-0.34)、二乙二醇单甲基醚(-1.18)及丙二醇(-0.78)。另外，上述括号内的数值为ClogP值。

本发明的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物可以含有上述的有机溶剂中的任意一种、或组合它们的任意2种以上而含有。

(2-2-3.组成)

本发明的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物可以为由上述的醌类化合物和有机溶剂合物，但也可以含有其它成分。作为该其它成分的实例，可以列举：水、抗菌抗霉剂、防腐防霉剂、抗生素、渗透促进剂、表面活性剂、除臭剂、芳香剂等。

含有该醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制组合物优选不含有螯合剂。作为螯合剂，可以列举：羧酸类、磷酸类、或膦酸类的螯合剂等。作为羧酸类螯合剂，可以列举：多元羧酸、羟基羧酸、氨基羧酸、膦酰基羧酸、及它们的盐等。作为多元羧酸，可以列举：柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、丙二酸、马来酸等。作为羟基羧酸，可以列举：柠檬酸、苹果酸等脂肪族羟基羧酸等。作为氨基羧酸，可以列举：乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、亚氨基二乙酸、二乙三胺五乙酸(DPTA)、N-羟基乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、天冬氨酸二乙酸(ASDA)、谷氨酸二乙酸(GLDA)等。作为膦酰基羧酸，可以列举2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸等。作为磷酸类螯合剂，可以列举三聚磷酸及其盐等。作为膦酸类螯合剂，可以列举：1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)等羟基膦酸、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)等氨基膦酸、及它们的盐等。作为该盐，可以列举：钠、钾等碱金属盐、铵盐、胺盐。

该生物膜形成抑制用组合物中，从醌类化合物的溶解性、稳定性及生物膜形成抑制作用的观点出发，醌类化合物的含量优选为0.1质量％以上、更优选为0.5质量％以上、进一步优选为1质量％以上、进一步优选为3质量％以上、进一步优选为5质量％以上，且优选为90质量％以下、更优选为70质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下、进一步优选为20质量％以下。或者，该生物膜形成抑制用组合物中的醌类化合物的含量优选为0.1～90质量％、更优选为0.5～70质量％、进一步优选为1～50质量％、进一步优选为1～30质量％、进一步优选为1～20质量％、进一步优选为3～20质量％、进一步优选为5～20质量％。

该生物膜形成抑制用组合物中，从醌类化合物的溶解性、稳定性、及生物膜形成抑制作用的观点出发，有机溶剂的含量优选为10质量％以上、更优选为30质量％以上、进一步优选为50质量％以上、进一步优选为60质量％以上、进一步优选为70质量％以上、进一步优选为80质量％以上，且优选为99.9质量％以下、更优选为99.5质量％以下、进一步优选为99质量％以下、进一步优选为97质量％以下、进一步优选为95质量％以下。或者，该生物膜形成抑制用组合物中的有机溶剂的含量优选为10～99.9质量％、更优选为30～99.5质量％、进一步优选为50～99.5质量％、进一步优选为60～99质量％、进一步优选为70～99质量％、进一步优选为80～97质量％、进一步优选为80～95质量％。

该生物膜形成抑制用组合物中的醌类化合物及有机溶剂的含量分别优选为0.1～90质量％及10～99.9质量％、更优选为1～50质量％及50～99.5质量％、进一步优选为1～30质量％及70～99质量％、进一步优选为1～20质量％及80～95质量％、进一步优选为5～20质量％及80～95质量％。

进一步，从醌类化合物的操作性的观点出发，该生物膜形成抑制用组合物中有机溶剂相对于醌类化合物的质量比(有机溶剂质量/醌类化合物质量)优选为500以下、更优选为200以下、进一步优选为150以下、进一步优选为100以下、进一步优选为50以下、进一步优选为20以下，另一方面，从醌类化合物的溶解性、稳定性的观点出发，优选为0.1以上、更优选为0.5以上、进一步优选为1以上、进一步优选为2以上、进一步优选为3以上。或者，该生物膜形成抑制用组合物中有机溶剂相对于醌类化合物的质量比优选为0.1～500、更优选为0.5～200、进一步优选为1～150、进一步优选为2～100、进一步优选为3～50、进一步优选为3～20。

该生物膜形成抑制用组合物中，从生物膜形成抑制、醌类化合物的溶解性、稳定性的观点出发，醌类化合物和有机溶剂的合计含量优选为50质量％以上、更优选为70质量％以上、进一步优选为80质量％以上、进一步优选为85质量％以上、进一步优选为90质量％以上、进一步优选为95质量％以上、进一步优选为99质量％以上，且优选为100质量％以下。

该生物膜形成抑制用组合物可以含有水作为任意成分。从醌类化合物的溶解性、稳定性的观点出发，该组合物中的水的含量优选为50质量％以下、更优选为30质量％以下、进一步优选为10质量％以下、进一步优选为5质量％以下、进一步优选为1质量％以下，且优选为0质量％以上。

(2-2-4.生物膜形成抑制方法)

在一个实施方式中，本发明提供一种使用了上述的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物的生物膜形成抑制方法。优选该方法为水系统中的生物膜形成抑制方法。本实施方式的方法包括在水性液体、优选为上述的水系统所使用的水性液体中添加上述本发明的含有的醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物。在本实施方式的方法中，在该水性液体中添加该本发明的组合物的情况下，可以将该醌类化合物和该有机溶剂预先进行混合，将得到的组合物添加到该水性液体中，也可以添加将该组合物用有机溶剂稀释而成的稀释液，或者也可以相对于该水性液体分别地添加该醌类化合物和该有机溶剂。从稳定地保持醌类化合物的观点出发，优选添加含有预先制备的该醌类化合物和该有机溶剂的组合物。在以下的本说明书中，也将添加有该醌类化合物和有机溶剂的水性液体简称为“处理液”。

在本实施方式中，对于处理液中的醌类化合物的浓度，从生物膜形成抑制的观点出发，优选为1ppm以上、更优选为2ppm以上、进一步优选为3ppm以上、进一步优选为5ppm以上、进一步优选为7ppm以上、进一步优选为8ppm以上、进一步优选为9ppm以上、进一步优选为10ppm以上，另一方面，从经济性的观点出发，优选为1400ppm以下、更优选为1000ppm以下、进一步优选为500ppm以下、进一步优选为270ppm以下、进一步优选为200ppm以下、进一步优选为150ppm以下、进一步优选为100ppm以下、进一步优选为70ppm以下、进一步优选为60ppm以下、进一步优选为50ppm以下、进一步优选为40ppm以下、进一步优选为30ppm以下、进一步优选为20ppm以下、进一步优选为15ppm以下。

在本实施方式的方法中，处理液中的有机溶剂的浓度也根据处理液中的醌类化合物的含量而不同，但从不阻碍由醌类化合物产生的生物膜形成抑制作用的观点出发，优选为0.5质量％以下、更优选为0.2质量％以下、进一步优选为0.1质量％以下、进一步优选为0.05质量％以下，进一步优选为0.01质量％以下，且优选为0.00001质量％以上(0.1ppm以上)。

处理液中的醌类化合物及有机溶剂的优选为的浓度分别优选为1～1400ppm及0.1～5000ppm，更优选为5～200ppm及0.1～2000ppm，进一步优选为5～50ppm及0.1～1000ppm，进一步优选为5～30ppm及0.1～500ppm。

进一步，在本实施方式的方法中，从不阻碍由醌类化合物产生的生物膜形成抑制作用的观点出发，处理液中的有机溶剂相对于醌类化合物的质量比(有机溶剂质量/醌类化合物质量)优选为500以下、更优选为200以下、进一步优选为150以下、进一步优选为100以下、进一步优选为50以下、进一步优选为20以下，且优选为0.1以上、更优选为0.5以上、进一步优选为1以上、进一步优选为2以上、进一步优选为3以上。或者，在本发明中，处理液中的有机溶剂相对于醌类化合物的质量比优选为0.1～500、更优选为0.5～200、进一步优选为1～150、进一步优选为2～100、进一步优选为3～50、进一步优选为3～20。

在本实施方式的方法中，处理液中的醌类化合物和有机溶剂的浓度不需要经常维持在上述的规定的范围，只要在需要时或定期地调整为上述的规定的范围并维持一定时间即可。例如，也可以将醌类化合物和有机溶剂同时或分别地追加到水性液体中。从生物膜形成抑制效果的观点出发，优选将处理液中的醌类化合物及有机溶剂的浓度维持在上述的规定的范围优选为24小时以上、更优选为36小时以上、进一步优选为40小时以上。本实施方式的方法中的将醌类化合物及有机溶剂的浓度设为上述的规定的范围的时间可以优选为240小时以下、更优选为120小时以下。

本实施方式的方法中所处理的水性液体的温度及处理液的温度可以根据使用该水性液体的水系统来适当设定，但分别独立地优选为5℃以上、更优选为10℃以上、进一步优选为15℃以上、进一步优选为20℃以上、进一步优选为25℃以上，优选为60℃以下、更优选为55℃以下、进一步优选为50℃以下。

(2-2-5.用途)

作为进一步的实施方式，本发明提供一种醌类化合物和有机溶剂的组合用于抑制生物膜形成的用途。优选上述的本发明的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物用于生物膜形成抑制。另外，优选该用途为用于抑制水系统或水性液体中的生物膜形成的用途。该醌类化合物和有机溶剂的种类、使用浓度及使用方法如上所述。

(3.例示的实施方式)

本发明还包含以下的物质、制造方法、用途、方法等作为例示的实施方式。但是，本发明并不限定于这些实施方式。

[1]一种生物膜形成抑制剂，其中，以选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物作为有效成分。

[2]根据[1]所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选以选自所述以羟基或烷基取代的氢醌及所述以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物作为有效成分。

[3]根据[2]所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选以270ppm以下的所述醌化合物作为有效成分。

[4]根据[1]所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选以所述C1～C5烷基间苯二酚作为有效成分。

[5]根据[4]所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选以1400ppm以下的所述C1～C5烷基间苯二酚作为有效成分。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选以低于生物膜的主要的原因微生物的生长抑制浓度的浓度的选自所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物作为有效成分。

[7]根据[1]～[5]中任一项所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选以生物膜的主要的原因微生物的生长抑制率成为20％以下的浓度的选自所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物作为有效成分。

[8]根据[1]～[7]中任一项所述的生物膜形成抑制剂，其中，优选为非抗菌性生物膜形成抑制剂。

[9]一种生物膜形成抑制方法，其中，包括将选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物添加到对象水中。

[10]根据[9]所述的方法，其中，优选包括将选自所述以羟基或烷基取代的氢醌、及所述以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物添加到对象水中。

[11]根据[10]所述的方法，其中，优选包括将所述醌化合物以270ppm以下的浓度添加到所述对象水中。

[12]根据[9]所述的方法，其中，优选包括将所述C1～C5烷基间苯二酚添加到对象水中。

[13]根据[12]所述的方法，其中，优选包括将所述C1～C5烷基间苯二酚以1400ppm以下的浓度添加到所述对象水中。

[14]根据[9]～[13]中任一项所述的方法，其中，优选将选自所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物以低于生物膜的主要的原因微生物的生长抑制浓度的浓度添加到所述对象水中。

[15]根据[9]～[13]中任一项所述的方法，其中，优选将选自所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物以生物膜的主要的原因微生物的生长抑制率成为20％以下的浓度添加到所述对象水中。

[16]根据[9]～[15]中任一项所述的方法，其中，优选维持所述对象水中的选自所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物的浓度24小时以上。

[17]根据[9]～[16]中任一项所述的方法，其中，优选以非抗菌性抑制生物膜形成。

[18]上述[1]～[3]、[6]～[11]及[14]～[17]中任一项中，优选所述氢醌为式(I)所表示的化合物，且所述对苯醌为式(II)所表示的化合物。

(式中，R₁及R₅分别独立地表示羟基或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₂、R₃、R₄、R₆、R₇及R₈分别独立地表示氢或甲基。)

[19]上述[18]中，优选上述式(I)中，

R₁为羟基或碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₂、R₃及R₄均为氢，或者

R₁为甲基，R₃为氢，且R₂及R₄一个为甲基且另一个为氢，或R₂及R₄均为甲基，或者

R₁、R₂、R₃及R₄均为甲基。

[20]上述[18]中，优选上述式(II)中，R₅为碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₆、R₇及R₈均为氢。

[21]上述[1]～[3]、[6]～[11]及[14]～[17]中任一项中，优选所述醌化合物为选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、四甲基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌及叔丁基苯醌中的至少1种。

[22]上述[1]、[4]～[9]及[12]～[21]中任一项中，优选所述C1～C5烷基间苯二酚为式(III)所表示的化合物。

(式中，R₉、R₁₀及R₁₁分别独立地表示氢、或碳原子数1～5的直链或支链烷基，其中，R₉、R₁₀及R₁₁不同时为氢。)

[23]上述[22]中，优选R₉、R₁₀及R₁₁中的任意1个为碳原子数1～5的直链或支链烷基，且剩余均为氢。

[24]上述[22]中，优选R₉、R₁₀及R₁₁中的任意2个为碳原子数1～5的直链烷基，且剩余为氢。

[25]上述[1]、[4]～[9]及[12]～[21]中任一项中，优选所述C1～C5烷基间苯二酚为选自4-丁基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚中的至少1种。

[26]上述[1]～[25]中任一项中，所述生物膜优选为包含革兰氏阴性微生物的生物膜，更优选为包含选自绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)属、鞘脂单胞菌(Sphingopyxis)属、克雷伯氏菌(Klebsiella)属微生物、黄杆菌(Flavobacterium)属微生物、及玫瑰单胞菌(Roseomonas)属微生物中的至少1种微生物的生物膜。

[27]上述[1]～[26]中任一项中，所述生物膜优选为通过使水流动或贮藏水而起作用的设备中的生物膜、或在该设备中流动或贮藏的水中的生物膜。

[28]一种选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物用于抑制生物膜形成的用途。

[29]根据[28]所述的用途，其中，优选使用选自所述以羟基或烷基取代的氢醌、及所述以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物。

[30]根据[28]所述的用途，其中，优选使用所述C1～C5烷基间苯二酚。

[31]一种生物膜形成抑制用组合物，其中，含有醌类化合物和螯合剂。

[32]根据[31]所述的组合物，其中，优选用于水性液体、或使用水性液体的水系统中的生物膜形成抑制。

[33]一种生物膜形成抑制方法，其中，包括将醌类化合物和螯合剂添加到水性液体中。

[34]根据[33]所述的方法，其中，优选抑制所述水性液体、或使用所述水性液体的水系统中的生物膜形成。

[35]一种醌类化合物和螯合剂的组合用于抑制生物膜形成的用途。

[36]根据[35]所述的用途，其中，所述用途优选为用于抑制水性液体、或使用水性液体的水系统中的生物膜形成的用途。

[37]根据[35]或[36]所述的用途，其中，优选使用含有醌类化合物和螯合剂的组合物。

[38]上述[31]～[37]中任一项中，所述螯合剂优选为羧酸类、磷酸类、或膦酸类的螯合剂，更优选为选自氨基羧酸、膦酰基羧酸、羟基羧酸、羟基膦酸、及这些的盐中的1种以上。

[39]上述[31]～[38]中任一项中，所述醌类化合物优选为选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物。

[40]上述[31]～[38]中任一项中，所述醌类化合物优选为具有持有2个或3个酮基的1个苯环的化合物，

该酮基可以被还原成羟基，进一步该羟基的1个可以被烷氧基化，

该苯环被1～3个、优选为1个烷基取代，

该烷基分别独立地优选为碳原子数1以上12以下、更优选为碳原子数1以上8以下、进一步优选为碳原子数1以上6以下、进一步优选为碳原子数1以上3以下的直链或支链烷基，或尤其优选为选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基及2-乙基己基。

[41]上述[31]～[38]中任一项中，所述醌类化合物优选为选自式(I)、(II)及(IV)所表示的化合物中的1种以上。

(式(I)中，

R₁表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₂、R₃及R₄分别独立地表示氢或甲基，

更优选R₁为羟基或碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₂、R₃及R₄均为氢，或

R₁为甲基，R₃为氢，且R₂及R₄的一个为甲基且另一个为氢，或R₂及R₄均为甲基，或

R₁、R₂、R₃及R₄均为甲基；

式(II)中，

R₅表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₆、R₇及R₈分别独立地表示氢或甲基，

更优选R₅为碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₆、R₇及R₈均为氢；

式(IV)中，

R₁₂、R₁₃及R₁₄分别独立地表示氢、或碳原子数1～8的直链或支链烷基(其中，R₁₂、R₁₃及R₁₄不同时为氢)，

更优选R₁₂、R₁₃及R₁₄的任意一个为碳原子数1～6的直链或支链烷基，且剩余均为氢，或R₁₂、R₁₃及R₁₄的任意2个为碳原子数1～6的直链烷基，且剩余为氢，

进一步优选R₁₂、R₁₃及R₁₄分别独立地表示氢、或碳原子数1～5的直链或支链烷基，其中，R₁₂、R₁₃及R₁₄不同时为氢。)

[42]上述[31]～[41]中任一项中，所述醌类化合物优选为选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、四甲基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌、叔丁基苯醌、4-丁基间苯二酚、4-己基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚中的1种以上，更优选为选自甲基对苯醌及2-甲基氢醌中的1种以上。

[43]上述[31]～[42]中任一项中，优选所述醌类化合物以在添加有醌类化合物和螯合剂的水性液体中的浓度成为以下所示浓度的方式使用，

优选为1ppm以上、更优选为2ppm以上、进一步优选为3ppm以上、进一步优选为5ppm以上、进一步优选为7ppm以上、进一步优选为8ppm以上、进一步优选为9ppm以上、进一步优选为10ppm以上，且优选为1400ppm以下、更优选为1000ppm以下、进一步优选为500ppm以下、进一步优选为270ppm以下、进一步优选为200ppm以下、进一步优选为150ppm以下、进一步优选为100ppm以下、进一步优选为70ppm以下、进一步优选为60ppm以下、进一步优选为50ppm以下、进一步优选为40ppm以下、进一步优选为30ppm以下、进一步优选为20ppm以下、进一步优选为15ppm以下；

或者

优选为1～1400ppm、1～1000ppm、1～500ppm、1～270ppm、1～200ppm、1～150ppm、1～100ppm、1～70ppm、1～60ppm、1～50ppm、1～40ppm、1～30ppm、1～20ppm、1～15ppm、2～1400ppm、2～1000ppm、2～500ppm、2～270ppm、2～200ppm、2～150ppm、2～100ppm、2～70ppm、2～60ppm、2～50ppm、2～40ppm、2～30ppm、2～20ppm、2～15ppm、3～1400ppm、3～1000ppm、3～500ppm、3～270ppm、3～200ppm、3～150ppm、3～100ppm、3～70ppm、3～60ppm、3～50ppm、3～40ppm、3～30ppm、3～20ppm、3～15ppm、5～1400ppm、5～1000ppm、5～500ppm、5～270ppm、5～200ppm、5～150ppm、5～100ppm、5～70ppm、5～60ppm、5～50ppm、5～40ppm、5～30ppm、5～20ppm、5～15ppm、7～1400ppm、7～1000ppm、7～500ppm、7～270ppm、7～200ppm、7～150ppm、7～100ppm、7～70ppm、7～60ppm、7～50ppm、7～40ppm、7～30ppm、7～20ppm、7～15ppm、8～1400ppm、8～1000ppm、8～500ppm、8～270ppm、8～200ppm、8～150ppm、8～100ppm、8～70ppm、8～60ppm、8～50ppm、8～40ppm、8～30ppm、8～20ppm、8～15ppm、9～1400ppm、9～1000ppm、9～500ppm、9～270ppm、9～200ppm、9～150ppm、9～100ppm、9～70ppm、9～60ppm、9～50ppm、9～40ppm、9～30ppm、9～20ppm、9～15ppm、10～1400ppm、10～1000ppm、10～500ppm、10～270ppm、10～200ppm、10～150ppm、10～100ppm、10～70ppm、10～60ppm、10～50ppm、10～40ppm、10～30ppm、10～20ppm或10～15ppm。

[44]上述[31]～[43]中任一项中，优选所述螯合剂以在添加有醌类化合物和螯合剂的水性液体中的浓度成为以下所示的浓度的方式使用，

优选为0.05ppm以上、更优选为0.1ppm以上、进一步优选为0.3ppm以上、进一步优选为0.5ppm以上、进一步优选为1ppm以上、进一步优选为2ppm以上，且优选为1000ppm以下、更优选为500ppm以下、进一步优选为100ppm以下、进一步优选为70ppm以下、进一步优选为50ppm以下、进一步优选为40ppm以下、进一步优选为30ppm以下、进一步优选为25ppm以下、进一步优选为20ppm以下；

或者

优选为0.05～1000ppm、0.05～500ppm、0.05～100ppm、0.05～70ppm、0.05～50ppm、0.05～40ppm、0.05～30ppm、0.05～25ppm、0.05～20ppm、0.1～1000ppm、0.1～500ppm、0.1～100ppm、0.1～70ppm、0.1～50ppm、0.1～40ppm、0.1～30ppm、0.1～25ppm、0.1～20ppm、0.3～1000ppm、0.3～500ppm、0.3～100ppm、0.3～70ppm、0.3～50ppm、0.3～40ppm、0.3～30ppm、0.3～25ppm、0.3～20ppm、0.5～1000ppm、0.5～500ppm、0.5～100ppm、0.5～70ppm、0.5～50ppm、0.5～40ppm、0.5～30ppm、0.5～25ppm、0.5～20ppm、1～1000ppm、1～500ppm、1～100ppm、1～70ppm、1～50ppm、1～40ppm、1～30ppm、1～25ppm、1～20ppm、2～1000ppm、2～500ppm、2～100ppm、2～70ppm、2～50ppm、2～40ppm、2～30ppm、2～25ppm或2～20ppm。

[45]上述[31]～[44]中任一项中，添加有醌类化合物和螯合剂的水性液体中的所述醌类化合物及螯合剂的浓度分别优选为1～1400ppm及0.05～1000ppm，更优选为5～200ppm及0.3～100ppm，进一步优选为5～50ppm及0.3～30ppm，进一步优选为5～30ppm及0.5～20ppm。

[46]上述[31]～[45]中任一项中，所述螯合剂的使用量相对于所述醌类化合物100质量份，优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上、进一步优选为7质量份以上，且优选为5000质量份以下、更优选为2000质量份以下、进一步优选为1000质量份以下、进一步优选为700质量份以下、进一步优选为500质量份以下、进一步优选为300质量份以下；

或者

相对于所述醌类化合物100质量份，优选为0.1～5000质量份、0.1～2000质量份、0.1～1000质量份、0.1～700质量份、0.1～500质量份、0.1～300质量份、0.5～5000质量份、0.5～2000质量份、0.5～1000质量份、0.5～700质量份、0.5～500质量份、0.5～300质量份、1～5000质量份、1～2000质量份、1～1000质量份、1～700质量份、1～500质量份、1～300质量份、3～5000质量份、3～2000质量份、3～1000质量份、3～700质量份、3～500质量份、3～300质量份、5～5000质量份、5～2000质量份、5～1000质量份、5～700质量份、5～500质量份、5～300质量份、7～5000质量份、7～2000质量份、75～1000质量份、7～700质量份、7～500质量份、或7～300质量份。

[47]上述[32]～[34]、及[36]～[46]中任一项中，优选所述水性液体为水冷式冷却塔的冷却水。

[48]上述[31]、[32]、及[38]～[47]中任一项中，优选所述生物膜形成抑制用组合物为水冷式冷却塔的冷却水中的生物膜形成抑制用的组合物。

[49]上述[31]、[32]、[37]、及[38]～[48]中任一项中，所述生物膜形成抑制用组合物中的所述醌类化合物的含量如下所述：

优选为0.1质量％以上、更优选为0.5质量％以上、进一步优选为1质量％以上、进一步优选为3质量％以上、进一步优选为5质量％以上，且优选为90质量％以下、更优选为70质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下、进一步优选为20质量％以下；

或者

优选为0.1～90质量％、0.1～70质量％、0.1～50质量％、0.1～30质量％、0.1～20质量％、0.5～90质量％、0.5～70质量％、0.5～50质量％、0.5～30质量％、0.5～20质量％、1～90质量％、1～70质量％、1～50质量％、1～30质量％、1～20质量％、3～90质量％、3～70质量％、3～50质量％、3～30质量％、3～20质量％、5～90质量％、5～70质量％、5～50质量％、5～30质量％或5～20质量％。

[50]上述[31]、[32]、[37]、及[38]～[49]中任一项中，所述生物膜形成抑制用组合物中的所述螯合剂的含量如下所述：

优选为0.05质量％以上、更优选为0.1质量％以上、进一步优选为0.3质量％以上、进一步优选为0.5质量％以上，且优选为90质量％以下、更优选为70质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下、进一步优选为20质量％以下；

或者

优选为0.05～90质量％、0.05～70质量％、0.05～50质量％、0.05～30质量％、0.05～20质量％、0.1～90质量％、0.1～70质量％、0.1～50质量％、0.1～30质量％、0.1～20质量％、0.3～90质量％、0.3～70质量％、0.3～50质量％、0.3～30质量％、0.3～20质量％、0.5～90质量％、0.5～70质量％、0.5～50质量％、0.5～30质量％或0.5～20质量％。

[51]上述[31]、[32]、[37]、及[38]～[50]中任一项中，所述生物膜形成抑制用组合物中的所述醌类化合物及螯合剂的含量分别优选为0.1～90质量％及0.05～90质量％、更优选为1～50质量％及0.1～50质量％、进一步优选为1～20质量％及0.3～30质量％、进一步优选为3～20质量％及0.3～30质量％、进一步优选为5～20质量％及0.5～20质量％。

[52]上述[31]、[32]、[37]、及[38]～[51]中任一项中，所述生物膜形成抑制用组合物中的所述螯合剂的含量如下所述：

相对于所述醌类化合物100质量份，优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上、进一步优选为7质量份以上，且优选为5000质量份以下、更优选为2000质量份以下、进一步优选为1000质量份以下、进一步优选为700质量份以下、进一步优选为500质量份以下、进一步优选为300质量份以下；

或者

相对于所述醌类化合物100质量份，优选为0.1～5000质量份、0.1～2000质量份、0.1～1000质量份、0.1～700质量份、0.1～500质量份、0.1～300质量份、0.5～5000质量份、0.5～2000质量份、0.5～1000质量份、0.5～700质量份、0.5～500质量份、0.5～300质量份、1～5000质量份、1～2000质量份、1～1000质量份、1～700质量份、1～500质量份、1～300质量份、3～5000质量份、3～2000质量份、3～1000质量份、3～700质量份、3～500质量份、3～300质量份、5～5000质量份、5～2000质量份、5～1000质量份、5～700质量份、5～500质量份、5～300质量份、7～5000质量份、7～2000质量份、7～1000质量份、7～700质量份、7～500质量份或7～300质量份。

[53]上述[31]、[32]、[37]、及[38]～[52]中任一项中，所述生物膜形成抑制用组合物可以含有有机溶剂作为任意成分，并且

该组合物中的有机溶剂量优选为95质量％以下、更优选为93质量％以下，且优选为0质量％以上、更优选为30质量％以上、进一步优选为50质量％以上、进一步优选为70质量％以上，或者

优选为0～95质量％、0～93质量％、30～95质量％、30～93质量％、50～95质量％、50～93质量％、70～95质量％或70～93质量％。

[54]一种生物膜形成抑制用组合物，其中，含有醌类化合物和有机溶剂。

[55]根据[54]所述的组合物，其中，优选用于水性液体、或使用水性液体的水系统中的生物膜形成抑制。

[56]根据[54]或[55]所述的组合物，其中，优选所述醌类化合物为选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物。

[57]根据[54]或[55]所述的组合物，其中，所述醌类化合物优选为具有持有2个或3个酮基的1个苯环的化合物，

该苯环被1～3个、优选为1个烷基取代，

该烷基分别独立地优选为碳原子数1以上12以下、更优选为碳原子数1以上8以下、进一步优选为碳原子数1以上6以下、进一步优选为碳原子数1以上3以下的直链或支链烷基，尤其优选为选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基及2-乙基己基。

[58]根据[54]或[55]所述的组合物，其中，所述醌类化合物优选为选自式(I)、(II)及(IV)所表示的化合物中的1种以上。

(式(I)中，

R₁为甲基，R₃为氢，且R₂及R₄的一个为甲基且另一个为氢、或R₂及R₄均为甲基，或

R₁、R₂、R₃及R₄均为甲基；

式(II)中，

式(IV)中，

[59]根据[54]或[55]所述的组合物，其中，所述醌类化合物优选为选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、四甲基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌、叔丁基苯醌、4-丁基间苯二酚、4-己基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚中的1种以上，

更优选为选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌及烷基间苯二酚中的1种以上(在此，该烷基间苯二酚为选自叔丁基苯醌、4-丁基间苯二酚、4-己基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚)。

[60]根据[54]～[59]中任一项所述的组合物，其中，所述有机溶剂的ClogP优选为-3以上、更优选为-2.5以上、进一步优选为-2以上，且优选为4以下、更优选为3.5以下、进一步优选为3以下，或者

优选为-3～4、-3～3.5、-3～3、-2.5～4、-2.5～3.5、-2.5～3、-2～4、-2～3.5或-2～3。

[61]根据[54]～[60]中任一项所述的组合物，其中，所述有机溶剂优选为醇类有机溶剂或醚类有机溶剂，更优选为脂肪族醇类有机溶剂或脂肪族醚类有机溶剂，进一步优选为二醇类有机溶剂。

[62]根据[54]～[61]中任一项所述的组合物，其中，所述有机溶剂优选为单或聚亚烷基二醇单烷基醚，

在此，

该亚烷基二醇为乙二醇、丙二醇、或丁二醇；

该“聚”表示该亚烷基二醇的2以上3以下的聚合；

该烷基醚的烷基优选为碳原子数1以上，且优选为8以下、更优选为6以下、进一步优选为4以下、进一步优选为2以下的烷基，或者为碳原子数1～8、1～6、1～4、或1～2的烷基。

[63]根据[54]～[62]所述的组合物，其中，所述有机溶剂的碳原子数优选为3以上、更优选为4以上，且优选为12以下、更优选为8以下、进一步优选为6以下，或者

优选为3～12、3～8、3～6、4～12、4～8或4～6。

[64]根据[54]～[63]中任一项所述的组合物，其中，所述有机溶剂优选为选自乙二醇单(2-乙基己基)醚、1-苯氧基-2-丙醇、2-苯氧基乙醇、1-丁氧基-2-丙醇、乙二醇单丁基醚、2-异丁氧基乙醇、2-(2-正丁氧基乙氧基)乙醇、丙二醇、2-(2-异丁氧基乙氧基)乙醇)、三乙二醇单丁基醚、二丙酮醇、2-乙氧基乙醇、1-甲氧基-2-对丙醇、二丙二醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-甲氧基乙醇、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇、三乙二醇单甲基醚、及二乙二醇单甲基醚中的1种以上，

更优选为选自二丙二醇、二乙二醇、二丙酮醇、二乙二醇单甲基醚及丙二醇中的1种以上。

[65]根据[54]～[64]中任一项所述的组合物，其中，所述醌类化合物的含量优选为0.1质量％以上、更优选为0.5质量％以上、进一步优选为1质量％以上、进一步优选为3质量％以上、进一步优选为5质量％以上，且优选为90质量％以下、更优选为70质量％以下、进一步优选为50质量％以下、进一步优选为30质量％以下、进一步优选为20质量％以下，

或者

[66]根据[54]～[65]中任一项所述的组合物，其中，所述有机溶剂的含量优选为10质量％以上、更优选为30质量％以上、进一步优选为50质量％以上、进一步优选为60质量％以上、进一步优选为70质量％以上、进一步优选为80质量％以上、进一步优选为90质量％以上，且优选为99.9质量％以下、更优选为99.5质量％以下、进一步优选为99质量％以下、进一步优选为97质量％以下、进一步优选为95质量％以下，

或者

优选为10～99.9质量％、10～99.5质量％、10～99质量％、10～97质量％、10～95质量％、30～99.9质量％、30～99.5质量％、30～99质量％、30～97质量％、30～95质量％、50～99.9质量％、50～99.5质量％、50～99质量％、50～97质量％、50～95质量％、60～99.9质量％、60～99.5质量％、60～99质量％、60～97质量％、60～95质量％、70～99.9质量％、70～99.5质量％、70～99质量％、70～97质量％、70～95质量％、80～99.9质量％、80～99.5质量％、80～99质量％、80～97质量％、80～95质量％、90～99.9质量％、90～99.5质量％、90～99质量％、90～97质量％或90～95质量％。

[67]根据[54]～[66]中任一项所述的组合物，其中，所述醌类化合物及有机溶剂的含量分别优选为0.1～90质量％及10～99.9质量％、更优选为1～50质量％及50～99.5质量％、进一步优选为1～30质量％及70～99质量％、进一步优选为1～20质量％及80～95质量％、进一步优选为5～20质量％及80～95质量％。

[68]根据[54]～[67]中任一项所述的组合物，其中，所述有机溶剂相对于所述醌类化合物的质量比优选为500以下、更优选为200以下、进一步优选为150以下、进一步优选为100以下、进一步优选为50以下、进一步优选为20以下，且优选为0.1以上、更优选为0.5以上、进一步优选为1以上、进一步优选为2以上、进一步优选为3以上，

或者

优选为0.1～500、0.1～200、0.1～150、0.1～100、0.1～50、0.1～20、0.5～500、0.5～200、0.5～150、0.5～100、0.5～50、0.5～20、1～500、1～200、1～150、1～100、1～50、1～20、2～500、2～200、2～150、2～100、2～50、2～20、3～500、3～200、3～150、3～100、3～50或3～20。

[69]根据[54]～[68]中任一项所述的组合物，其中，所述醌类化合物和所述有机溶剂的合计含量优选为50质量％以上、更优选为70质量％以上、进一步优选为80质量％以上、进一步优选为85质量％以上、进一步优选为90质量％以上、进一步优选为95质量％以上、进一步优选为99质量％以上，且优选为100质量％以下。

[70]根据[54]～[69]中任一项所述的组合物，其中，可以含有水作为任意成分，且水的含量优选为50质量％以下、更优选为30质量％以下、进一步优选为10质量％以下、进一步优选为5质量％以下、进一步优选为1质量％以下，且优选为0质量％以上。

[71]根据[54]～[70]中任一项所述的组合物，其中，优选为水冷式冷却塔的冷却水中的生物膜形成抑制用的组合物。

[72]一种生物膜形成抑制方法，其中，包括将上述[54]～[71]中任一项所述的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物添加到水性液体中。

[73]根据[72]所述的方法，其中，优选为抑制所述水性液体或使用所述水性液体的水系统中的生物膜形成。

[74]根据[72]或[73]所述的方法，其中，以添加有醌类化合物和有机溶剂的水性液体中的所述醌类化合物的浓度成为如下所示浓度的方式将所述生物膜形成抑制用组合物添加到该水性液体中，

或者

[75]根据[72]～[74]中任一项所述的方法，其中，以添加有醌类化合物和有机溶剂的水性液体中的所述有机溶剂的浓度成为如下的浓度的方式将所述生物膜形成抑制用组合物添加到该水性液体中，

优选为0.5质量％以下、更优选为0.2质量％以下、进一步优选为0.1质量％以下、进一步优选为0.05质量％以下，进一步优选为0.01质量％以下，且优选为0.00001质量％以上。

[76]根据[72]～[75]中任一项所述的方法，其中，以添加有醌类化合物和有机溶剂的水性液体中的所述醌类化合物及有机溶剂的浓度成为如下的浓度的方式将所述生物膜形成抑制用组合物添加到该水性液体中，

分别优选为1～1400ppm及0.1～5000ppm，更优选为5～200ppm及0.1～2000ppm，进一步优选为5～50ppm及0.1～1000ppm，进一步优选为5～30ppm及0.1～500ppm。

[77]根据[72]～[76]中任一项所述的方法，其中，以添加有醌类化合物和有机溶剂的水性液体中的所述有机溶剂相对于所述醌类化合物的质量比成为如下的方式将所述生物膜形成抑制用组合物添加到该水性液体中，

优选为500以下、更优选为200以下、进一步优选为150以下、进一步优选为100以下、进一步优选为50以下、进一步优选为20以下，且优选为0.1以上、更优选为0.5以上、进一步优选为1以上、进一步优选为2以上、进一步优选为3以上；

或者

[78]根据[72]～[77]中任一项所述的方法，其中，所述水性液体为水冷式冷却塔的冷却水。

[79]上述[54]～[71]中任一项所述的含有醌类化合物和有机溶剂的生物膜形成抑制用组合物在用于抑制生物膜形成中的用途。

[80]根据[79]所述的用途，其中，所述用途优选为用于抑制水性液体、或使用水性液体的水系统中的生物膜形成的用途。

[81]根据[80]所述的用途，其中，所述水性液体为水冷式冷却塔的冷却水。

实施例

以下，基于实施例，进一步详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。

试验例1生物膜形成抑制活性的测定

1)试验菌的制备

将绿脓杆菌PAO1株(ATCC 15692)用LB培养基(Lysogeny Broth；BectonDickinson公司制造)在37℃下静置培养24小时。测定得到的培养液的浊度(OD600)，用Mueller Hinton Broth(BBL公司制造)稀释，制备浊度(OD600)为1/10⁶的悬浮液15mL。

2)培养

在96孔微孔板(351172；Nippon Becton Dickinson Company,Ltd.制造)的各孔中添加6μL的DMSO(东京化成)和试验化合物的乙醇溶液1μL、3μL或5μL之后，在室温下放置5小时，由此使乙醇挥发。在各孔中添加145μL上述1)中制备的绿脓杆菌的悬浮液并开始培养。作为试验化合物，使用了2-甲基氢醌(Sigma-Aldrich)、甲基对苯醌(东京化成)、及作为参考化合物的次氯酸钠(和光纯药公司制造)。对照仅使用乙醇溶剂(EtOH对照)。乙醇溶液中的试验化合物的浓度为1,000ppm或10,000ppm，培养液中的试验化合物的终浓度约为7～333ppm。

3)测定

将上述96孔微孔板在30℃下静置培养24小时后，测定浊度(OD600)并确认生长状況。接着，将各孔用0.1％结晶紫染色后，用生理盐水清洗2次，添加200μL的乙醇并测定吸光度(OD570)，由此求出生物膜形成量。

4)结果

将试验菌的生长量(OD600)示于表1中，将生物膜形成量(OD570)示于表2中。另外，将这些的结果示于图1中。由于次氯酸钠平行地引起菌的生长抑制和生物膜形成抑制，因此，作为杀菌的结果，推定招致了生物膜形成抑制。与其相对，2-甲基氢醌及甲基对苯醌在200ppm以上的高浓度区域中平行地引起菌的生长抑制和生物膜形成抑制，但在比其低的浓度区域内，观察到不与菌的生长抑制作用对应的生物膜形成抑制作用。因此，2-甲基氢醌及甲基对苯醌显示出不依赖于杀菌或抗菌而具有抑制生物膜形成的作用。

[表1]

生长OD600

[表2]

生物膜形成量OD570

试验例2生物膜形成抑制活性的测定

1)培养及测定

将表3中记载的化合物以与试验例1同样的步骤添加于试验菌中并进行培养，测定生长量(OD600)及生物膜形成量(OD570)。关于化合物a、b、c、f、h、i、j、k，制备20mM乙醇溶液，关于化合物d、e、g，分别制备5mM乙醇溶液，在96孔微孔板中加入1～8μL并进行评价。将各化合物的终浓度记载于表3中。

[表3]

以测得的OD600为基础，按照下述式计算相对于对照(仅乙醇)的生长抑制率。另外，以OD570为基础，按照下述式计算相对于对照(仅乙醇)的生物膜(BF)抑制率。

生长抑制(％)＝{1-(化合物添加组OD600/对照组OD600)}×100

BF抑制(％)＝{1-(化合物添加组OD570/对照组OD570)}×100

2)结果

将生长量(OD600)及生物膜形成量(OD570)示于图2中，将生长抑制(％)及BF抑制(％)示于表4中。在表4中，生长抑制率或BF抑制率为0以下的情况下，表示为无抑制。表3记载的化合物有在浓度特别低的区域内显示出相比菌的生长抑制率明显较高的BF抑制率的倾向。另外，表3记载的化合物即使在如菌的生长抑制率成为20％以下的没有抗菌效果的浓度下也显示出生物膜形成抑制作用。因此，表3记载的化合物显示出不依赖于杀菌或抗菌而具有抑制生物膜形成的作用(即，非抗菌性生物膜形成抑制作用)。

[表4]

-：无生长抑制或BF抑制

试验例3生物膜形成抑制活性的测定

1)培养

制备表5记载的试验化合物的乙醇溶液。对照中仅使用乙醇溶剂(EtOH对照)。对于乙醇溶液中的试验化合物的浓度，试验化合物1为20mM，试验化合物2～7为100mM。在96孔微孔板(351172；Nippon Becton Dickinson Company,Ltd.制造)的各孔中添加6μL的DMSO(东京化成)和各试验化合物的乙醇溶液1～8μL之后，在室温下放置5小时，由此使乙醇挥发。在各孔中添加145μL以与试验例1、1)同样的步骤制备的绿脓杆菌的悬浮液并开始培养。

[表5]

2)测定

将上述96孔微孔板在30℃下静置培养24小时后，测定浊度(OD600)来确认生长状況。接着，将各孔用0.1％结晶紫染色后，用生理盐水清洗2次，添加200μL的乙醇，通过测定吸光度(OD570)而求出生物膜形成量。以测得的OD600及OD570为基础，按照试验例2中使用的式子计算生长抑制率及生物膜(BF)抑制率。

3)结果

将生长量(OD600)及生物膜形成量(OD570)示于图3中，将生长抑制(％)及BF抑制(％)示于表6中。在表6中，用上述式计算的生长抑制率或BF抑制率为0以下的情况下，设为无抑制。表5记载的各化合物有显示出比菌的生长抑制率明显较高的BF抑制率的倾向。另外，表5记载的化合物即使在如菌的生长抑制率成为20％以下的没有抗菌效果的浓度下也显示出生物膜形成抑制作用。因此，表5记载的化合物显示出不依赖于杀菌或抗菌而具有抑制生物膜形成的作用(即，非抗菌性生物膜形成抑制作用)。

[表6]

-：无生长抑制或BF抑制

试验例4使用了水系统模型的生物膜形成抑制活性的评价

利用使用了具有100mL容量的培养槽的环形反应器(Art&Science Group制造)的水系统模型，评价甲基对苯醌(东京化成)的生物膜形成抑制活性。在环形反应器的培养槽中设置以每分钟160转的速度旋转的圆筒形的旋转体，经时地取出预先安装于该旋转体的12张试验片，定量在其上所形成的生物膜。一边将设置于建筑物屋顶上的从实际上使用中的水冷式冷却塔采取的冷却水以每分钟10mL的流速供给至环形反应器培养槽(维持为30℃)，一边另外使用注射泵YSP-201(YMC公司制造)将甲基对苯醌的乙醇溶液(15g/L)以每分钟10μL的流速供给至该环形反应器培养槽(培养槽内冷却水中的甲基对苯醌浓度为15ppm)。将从培养槽经时地取出的试验片(n＝2)用0.1％结晶紫染色，用生理盐水清洗2次之后，回收到15mL的乙醇中，通过测定吸光度(OD570)而求出生物膜形成量。与试验片的取得同时，从反应器的入口和出口取样(n＝2)水并涂沫于R2A琼脂(日本制药)，在30℃下培养7天后，测定细菌数量。作为溶剂对照，在仅添加有乙醇的体系中进行同样的实验。

将结果示于图4中。对于反应器入口及出口的细菌数量，溶剂对照体系(图4(a))及甲基对苯醌添加体系(图4(b))均维持10⁴个/mL左右，显示甲基对苯醌没有使细菌数量减少。另一方面，生物膜形成量(OD570)在溶剂对照体系中最终超过0.7，与此相对，在甲基对苯醌添加体系中被抑制到0.2以下。由这些结果显示：甲基对苯醌不使水中的细菌数量减少而抑制生物膜形成。

试验例5使用了水系统模型的生物膜形成抑制活性的评价

以与试验例4同样的步骤使用4-丁基间苯二酚(东京化成)来替代甲基对苯醌，求出细菌数量及生物膜形成量。

将结果示于图5中。对于反应器入口及出口的细菌数量，溶剂对照体系(图5(a))及4-丁基间苯二酚添加体系(图5(b))均维持10⁴个/mL左右，显示出4-丁基间苯二酚没有使细菌数量减少。另一方面，生物膜形成量(OD570)在溶剂对照体系中最终超过1.0，与此相对，在4-丁基间苯二酚添加体系中被抑制到0.4以下。由这些结果显示：4-丁基间苯二酚不使水中的细菌数量减少而抑制生物膜形成。

试验例6含有醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制用组合物

1)试剂及培养基

甲基对苯醌(东京化成)

螯合剂

1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)(东京化成)

柠檬酸(KISHIDA CHEMICAL、特级)

乙二胺四乙酸(EDTA)(同仁化学研究所)

二乙二醇单甲基醚(MDG)(和光纯药、一级)

R2A培养基(和光纯药)

2)生物膜抑制试验

2-1)试验菌的制备

在R2A培养基中将由从水冷式冷却塔采集的冷却水分离的生物膜形成菌(在下述2-4的生物膜量的测定试验中，为OD570成为0.3以上的菌)在30℃下振荡培养16小时。测定得到的培养液的浊度(OD600)，用R2A培养基进行稀释，制备10³cfu/mL的悬浮液。

2-2)生物膜形成抑制用组合物的制备

量取定量的甲基对苯醌和HEDP，加入溶剂(MDG)，制备组合物。由于柠檬酸、EDTA在MDG中不溶解，因此，直接添加于培养液中，同时甲基对苯醌也直接添加于培养液中。将各组合物的组成示于表7中。

[表7]

2-3)培养

在96孔微孔板的各孔中添加150μL上述2-1)中制备的试验菌的悬浮液之后，添加上述2-2)中制备的试验液并开始培养。

2-4)生物膜量的测定

将上述96孔微孔板在30℃下静置培养48小时后，除去培养液并用水清洗。接着，将各孔用0.1％结晶紫染色之后，添加200μL的乙醇，通过测定吸光度(OD570)而求出生物膜(BF)形成量。

2-5)结果及考察

将BF抑制试验的结果示于表8～10中。如果将实验编号2和5～8进行比较，则显示出通过并用HEDP和甲基对苯醌，从而与甲基对苯醌单独相比，BF抑制效果升高。将实验编号12和15～18进行比较时，显示出通过并用柠檬酸和甲基对苯醌，从而与甲基对苯醌单独相比，BF抑制效果升高。将实验编号21和24～26进行比较时，显示出通过并用EDTA和甲基对苯醌，从而与甲基对苯醌单独相比，BF抑制效果升高。与EDTA相比，HEDP及柠檬酸以更低浓度显示出BF抑制效果。

[表8]

[表9]

[表10]

试验例7含有醌类化合物和螯合剂的生物膜形成抑制用组合物

1)试剂及培养基

醌类化合物

甲基对苯醌(东京化成)

4-己基间苯二酚(东京化成)

有机溶剂(括号内为CLogP值)

二丙二醇(-0.64)

二乙二醇(-1.47)

二丙酮醇(-0.34)

二乙二醇单甲基醚(-1.18)

丙二醇(-0.78)

R2A培养基(和光纯药)

2)试验液的制备

如表11所示将醌类化合物和有机溶剂进行混合，制备试验液。

[表11]

3)保存稳定性试验

将试验液No.0及7在表12所示的条件下保存之后，用HPLC测定试验液的甲基对苯醌量。求出相对于刚制备后的试验液的甲基对苯醌量的相对值(％)，评价其保存稳定性。

(HPLC分析条件)

分析装置：prominence UFLC

洗脱液：20％乙腈、1％乙酸溶液

柱：L柱ODS 4.6×150mm、5μm

柱温度：40℃

流速：1mL/min.

注入量：5μL

检测：UV(254nm)

4)生物膜抑制试验

4-1)试验菌的制备

在R2A培养基中将由从水冷式冷却塔中采集的冷却水分离的生物膜形成菌(在下述4-3的生物膜量的测定试验中，为OD570成为0.3以上的菌)在30℃下振荡培养16小时。测定得到的培养液的浊度(OD600)，用R2A培养基进行稀释，制备10³cfu/mL的悬浮液。

(4-2.培养)

在96孔微孔板的各孔中添加150μL上述4-1)中制备的试验菌的悬浮液之后，添加上述2)中制备的试验液并开始培养。

(4-3.生物膜量的测定)

将上述96孔微孔板在30℃下静置培养48小时后，除去培养液，用水进行清洗。接着，将各孔用0.1％结晶紫染色之后，添加200μL的乙醇，通过测定吸光度(OD570)而求出生物膜(BF)形成量。

(5.结果及考察)

将保存稳定性试验的结果示于表12中。另外，将BF抑制试验的结果示于表13～15中。如表12所示，通过将醌类化合物在特定浓度的有机溶剂中保存，醌类化合物的稳定性提高。其另一方面，如表13～15所示，在将醌类化合物与有机溶剂并用的情况下，与醌类化合物单独相比，BF形成抑制效果降低。醌类化合物导致的BF形成抑制效果的降低度依赖于有机溶剂的种类及使用浓度而变动。由表13的结果可以评价：二乙二醇的BF形成抑制效果的降低度最少。

[表12]

[表13]

[表14]

[表15]

Claims

1.一种生物膜形成抑制剂，其中，

以选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物作为有效成分。

2.根据权利要求1所述的生物膜形成抑制剂，其中，

以选自所述以羟基或烷基取代的氢醌、及所述以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物作为有效成分。

3.根据权利要求1或2所述的生物膜形成抑制剂，其中，

所述氢醌为式(I)所表示的化合物，并且所述对苯醌为式(II)所表示的化合物，

式中，R₁及R₅分别独立地表示羟基或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₂、R₃、R₄、R₆、R₇及R₈分别独立地表示氢或甲基。

4.根据权利要求3所述的生物膜形成抑制剂，其中，

上述式(I)中，R₁为羟基或碳原子数1～4的直链或支链烷基，并且R₂、R₃及R₄均为氢；或R₁为甲基，R₃为氢，且R₂及R₄的一个为甲基且另一个为氢，或R₂及R₄均为甲基；或R₁、R₂、R₃及R₄均为甲基。

5.根据权利要求3所述的生物膜形成抑制剂，其中，

上述式(II)中，R₅为碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₆、R₇及R₈均为氢。

6.根据权利要求1或2所述的生物膜形成抑制剂，其中，

所述化合物为选自甲基对苯醌、2-甲基氢醌、乙基醌、2-丁基氢醌、叔丁基氢醌、2,6-二甲基氢醌、2,3-二甲基氢醌、2,3,5-三甲基氢醌、四甲基氢醌、羟基氢醌、3,5-二甲基苯醌及叔丁基苯醌中的至少1种。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的生物膜形成抑制剂，其中，

对象水中的所述醌化合物的浓度为270ppm以下。

8.根据权利要求1所述的生物膜形成抑制剂，其中，

以所述C1～C5烷基间苯二酚作为有效成分。

9.根据权利要求1或8所述的生物膜形成抑制剂，其中，

所述C1～C5烷基间苯二酚为式(III)所表示的化合物，

式中，R₉、R₁₀及R₁₁分别独立地表示氢、或碳原子数1～5的直链或支链烷基，其中，R₉、R₁₀及R₁₁不同时为氢。

10.根据权利要求9所述的生物膜形成抑制剂，其中，

R₉、R₁₀及R₁₁中的任意1个为碳原子数1～5的直链或支链烷基，且剩余均为氢。

11.根据权利要求9所述的生物膜形成抑制剂，其中，

R₉、R₁₀及R₁₁中的任意2个为碳原子数1～5的直链烷基，且剩余为氢。

12.根据权利要求1或8所述的生物膜形成抑制剂，其中，

所述C1～C5烷基间苯二酚为选自4-丁基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、5-戊基间苯二酚、2-丙基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、及4-异丙基间苯二酚中的至少1种。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的生物膜形成抑制剂，其中，

对象水中的所述C1～C5烷基间苯二酚的浓度为1400ppm以下。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的生物膜形成抑制剂，其中，

以生物膜的主要的原因微生物的生长抑制率成为20％以下的浓度的所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚作为有效成分。

15.一种生物膜形成抑制方法，其中，

包括：将选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物添加到对象水中。

16.根据权利要求15所述的生物膜形成抑制方法，其中，

包括：将选自所述以羟基或烷基取代的氢醌、及所述以羟基或烷基取代的对苯醌中的至少1种醌化合物添加到对象水中。

17.根据权利要求15或16所述的生物膜形成抑制方法，其中，

所述氢醌为式(I)所表示的化合物，且所述对苯醌为式(II)所表示的化合物，

18.根据权利要求17所述的生物膜形成抑制方法，其中，

上述式(I)中，R₁为羟基或碳原子数1～4的直链或支链烷基，且R₂、R₃及R₄均为氢；或R₁为甲基，R₃为氢，且R₂及R₄的一个为甲基且另一个为氢，或R₂及R₄均为甲基；或R₁为甲基，R₂、R₃及R₄均为甲基。

19.根据权利要求17所述的生物膜形成抑制方法，其中，

20.根据权利要求15或16所述的生物膜形成抑制方法，其中，

21.根据权利要求16～20中任一项所述的生物膜形成抑制方法，其中，

所述醌化合物以270ppm以下的浓度被添加到所述对象水中。

22.根据权利要求15所述的生物膜形成抑制方法，其中，

包括将所述C1～C5烷基间苯二酚添加到对象水中。

23.根据权利要求15或22所述的生物膜形成抑制方法，其中，

所述C1～C5烷基间苯二酚为式(III)所表示的化合物，

24.根据权利要求23所述的生物膜形成抑制方法，其中，

25.根据权利要求23所述的生物膜形成抑制方法，其中，

26.根据权利要求15或22所述的生物膜形成抑制方法，其中，

27.根据权利要求22～26中任一项所述的生物膜形成抑制方法，其中，

所述C1～C5烷基间苯二酚以1400ppm以下的浓度被添加到所述对象水中。

28.根据权利要求15～27中任一项所述的生物膜形成抑制方法，其中，

选自所述氢醌、所述对苯醌、及所述C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物以生物膜的主要的原因微生物的生长抑制率成为20％以下的浓度被添加到所述对象水中。

29.根据权利要求15～28中任一项所述的生物膜形成抑制方法，其中，

所述生物膜为水冷式冷却塔中的生物膜。

30.一种选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物的在用于抑制生物膜形成中的用途。

31.一种生物膜形成抑制用组合物，其中，

含有醌类化合物和螯合剂。

32.根据权利要求31所述的生物膜形成抑制用组合物，其中

所述醌类化合物为选自以羟基或烷基取代的氢醌、以羟基或烷基取代的对苯醌、及C1～C5烷基间苯二酚中的至少1种化合物。

33.根据权利要求31或32所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

所述醌类化合物为选自式(I)、(II)及(IV)所表示的化合物中的至少1种，

式(I)中，R₁表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₂、R₃及R₄分别独立地表示氢或甲基；

式(II)中，R₅表示羟基、或碳原子数1～4的直链或支链烷基，R₆、R₇及R₈分别独立地表示氢或甲基；

式(IV)中，R₁₂、R₁₃及R₁₄分别独立地表示氢、或碳原子数1～8的直链或支链烷基，其中，R₁₂、R₁₃及R₁₄不同时为氢。

34.根据权利要求31～33中任一项所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

相对于所述醌类化合物100质量份，含有所述螯合剂0.1～5000质量份。

35.根据权利要求31～34中任一项所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

为水冷式冷却塔的冷却水中的生物膜形成抑制用的组合物。

36.一种生物膜形成抑制用组合物，其中，

含有醌类化合物和有机溶剂。

37.根据权利要求36所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

38.根据权利要求36或37所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

39.根据权利要求36～38中任一项所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

所述有机溶剂相对于所述醌类化合物的质量比为500以下。

40.根据权利要求36～39中任一项所述的生物膜形成抑制用组合物，其中，

为水冷式冷却塔的冷却水中的生物膜形成抑制用的组合物。