JP2004026722A

JP2004026722A - 新規な第四アンモニウム塩及びその製造方法並びに該化合物を含有する抗菌剤

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Publication number: JP2004026722A
Application number: JP2002185708A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Shibata; 柴田　茂之; Muneaki Kano; 加納　宗明; Yoichi Tanaka; 田中　陽一; Toshiyuki Nagata; 永田　敏幸; Hiroki Koma; 高麗　寛紀
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】
本発明は、高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高い抗菌剤、防黴剤および防腐剤を提供することを課題とするものである。
【解決手段】
下記式（１）で示される第四アンモニウム塩化合物である。
【化１】

式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基であり、それぞれ同じであっても異なっていても良く、且つＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上であり、Ｘ^ｎ−は無機性または有機性のアニオン基であり、ｎはアニオン基Ｘ^ｎ−の価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な第四アンモニウム塩化合物とその製造方法に関するものであり、当該化合物を用いる医薬品用および化粧品用の抗菌剤並びに防黴剤に関するものである。また、防腐剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
抗菌活性を有する第四アンモニウム塩化合物は古くから知られ、現在も広く一般に用いられている。しかし、このような既存の化合物は通常、殺菌力・抗菌力が糖質、蛋白質及び脂質などに拮抗され、またｐＨの低い酸性領域では低下を起こし、且つ細胞芽胞に効果がない等の欠点がある。
【０００３】
前述の課題を解決する方法として、特開平６−３２１９０２号公報や特開２０００−９５７６３号公報などで、第四アンモニウム塩構造を１分子中に２個持つ化合物、即ちビス第四アンモニウム塩化合物からなる抗菌剤が提案されている。これら公報記載の化合物は、高い抗菌活性を有しており、一部実際に抗菌剤として利用されている。しかし、これらの化合物は高い抗菌活性を有するものの、まだ不十分であり、また人体に対する安全性が充分でない点で改善が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高い抗菌剤、防黴剤および防腐剤を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記式（１）で示される第四アンモニウム塩化合物である。
【０００６】
【化９】

【０００７】
式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基であり、それぞれ同じであっても異なっていても良く、且つＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上であり、分岐を有してもよく、Ｘ^ｎ−は無機性または有機性のアニオン基であり、ｎはアニオン基Ｘ^ｎ−の価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【０００８】
本発明の化合物は下記式（６）と下記式（７）との反応により得られる。
【０００９】
【化１０】

【００１０】
式（６）において、Ｙは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。
【００１１】
【化１１】

【００１２】
式（７）において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基であり、それぞれ同じであっても異なっていても良く、分岐を有しても良く、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上である。
【００１３】
本発明は、新規な第四アンモニウム塩化合物とその製造方法に関するものであり、本発明の化合物は、医薬品用および化粧品用の抗菌剤並びに防黴剤として使用できる。また、本発明の化合物は、防腐剤として有用なものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
Ａ．新規化合物
本発明は、上記（１）式で表わされる新規な第四アンモニウム塩化合物である。
上記式（１）において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３で表されるアルキル基としては炭素数１〜１６のものが使用でき、それぞれ同じであっても異なっていても良い。また、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和は１０以上である。抗菌性能と人体に対する安全性のバランスを取るためには、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の何れもメチル基でない場合には、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３がそれぞれ炭素数３〜８のものが好ましく、更には炭素数４〜６のものが好ましい。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の何れかの１つがメチル基の場合には、残り２つのアルキル基は炭素数４〜１２のものが好ましく、更には炭素数５〜８のものが好ましい。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３のうちの２つがメチル基の場合には、残りのアルキル基は炭素数８〜１６のものが好ましく、更には炭素数８〜１２のものが好ましい。これらのアルキル基は、分岐を有しても良い。
【００１５】
上記式（１）のＸ^ｎ−は無機性または有機性のアニオン基であり、好ましくは、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、フッ素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン、水酸化物イオン又は下記式（２）〜（５）で表されるアニオン基等である。
式（１）の化合物にアニオン基Ｘが結合する数（ｍ）は、アニオン基Ｘ^ｎ−の価数をｎとしたとき、ｎとｍとの積が２となる数であり、例えば、アニオン基Ｘ^ｎ−が２価の場合には１であり、１価の場合には２である。
【００１６】
【化１２】
Ｒ_４−ＣＯＯ⁻　（２）
【００１７】
式（２）中、Ｒ_４は水酸基またはカルボニル基を有しても良い炭素数１〜７のアルキル基またはアルケニル基を表す。
【００１８】
【化１３】⁻ＯＯＣ−Ｒ_５−ＣＯＯ⁻　　　（３）
【００１９】
式（３）中、Ｒ_５は存在しない（ＣＯＯ同志が直接結合する）か、あるいは水酸基を有しても良い炭素数１〜８のアルキレン基またはアルケニル基である。
【００２０】
【化１４】
Ｒ_６ＳＯ_４ ⁻　　　（４）
【００２１】
式（４）中、Ｒ_６は炭素数１〜１６のアルキル基を表す。
【００２２】
【化１５】

【００２３】
式（５）中、Ｒ_７及びＲ_８はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、またはカルボキシル基を表す。
【００２４】
Ｂ．新規化合物の製造方法
上記式（１）で表わされる第四アンモニウム塩化合物は、以下に述べる方法により製造できる。
【００２５】
上記式（１）で表わされる第四アンモニウム塩化合物の製造方法は、上記式（６）のハロゲン化合物と上記式（７）の第３アミンとの反応により製造する方法である。
【００２６】
上記一般式（６）の化合物としては、１，２−ビス（クロロメチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（クロロメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（クロロメチル）シクロヘキサン、１，２−ビス（ブロモメチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（ブロモメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（ブロモメチル）シクロヘキサン、１，２−ビス（イオドメチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（イオドメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（イオドメチル）シクロヘキサンなどのハロゲン化合物が挙げられる。
【００２７】
また、式（７）の化合物としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルノニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルウンデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトリデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルテトラデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルペンタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルヘキシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルヘプチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルオクチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルノニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルドデシルアミン、Ｎ−メチルジペンチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルオクチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルノニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルドデシルアミン、Ｎ−メチルジヘキシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルノニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルドデシルアミン、Ｎ−メチルジヘプチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘプチルノニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘプチルデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘプチルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘプチルドデシルアミン、Ｎ−メチルジオクチルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルノニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルドデシルアミン、Ｎ−メチルジノニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ノニルデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ノニルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ノニルドデシルアミン、Ｎ−メチルジデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−デシルウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−デシルデシルアミン、Ｎ−メチルジウンデシルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ウンデシルドデシルアミン、Ｎ−メチルジドデシルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルジペンチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチルジヘキシルアミン、トリペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ペンチルジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミンなどの第３アミンが挙げられる。
【００２８】
上記式（６）と上記式（７）との反応は適当な溶媒中で、５０℃〜１２０℃の温度において実施することができる。
上記式（６）のハロゲン化合物に対し、上記式（７）の第３アミンの使用割合は、上記式（６）の化合物１モルに対して上記式（７）の化合物を２モル以上、例えば２モル〜２．３モルの割合で用いれば良い。
【００２９】
上記式（６）と上記式（７）との反応時の溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールなどのアルコール類、水又は水とアルコールとの混合溶液、更にはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族有機溶剤などが好適に用いられる。
一般に８０℃以上の反応温度であれば１時間〜２４時間にて反応は完了する。
【００３０】
Ｂ−２．化合物の精製方法
前述の方法により生成された化合物は、必要により、通常の分離精製手段、例えば、カラムクロマトグラフィーや再結晶操作などにより容易に精製することが出来る。
【００３１】
Ｂ−３．アニオン基の交換
前述の方法により生成された第四アンモニウム塩化合物は、その中に含有されるアニオン基を、イオン交換により別の特定のアニオン基に変えることができる。イオン交換は、例えば、カチオン交換樹脂やアニオン交換樹脂を充填したカラムにて処理をすることなどにより、容易に行うことが出来る。
【００３２】
即ち本発明における第四アンモニウム塩化合物は、下記式（８）の第四アンモニウム塩化合物をカチオン基とするものであるが、その対イオンとなるアニオン基としては、上述した２つの方法によって合成された際のアニオン基を、イオン交換により、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン硝酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン又は前述した式（２）〜（５）のいずれかのアニオン基に置き換えることによって製造できる。
【００３３】
【化１６】

【００３４】
式（８）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上である。
【００３５】
Ｃ．抗菌性
上記のようにして得られた本発明の式（１）の化合物は、後記の実施例４、５及び６に示すとおり、種々の細菌、真菌に対して広い抗菌スペクトルを有している。
【００３６】
本発明の式（１）の化合物は、従来の市販の第四アンモニウム塩化合物等に比べて、同等、あるいはこれ以下の最小殺菌濃度という優れた殺菌活性を示す。従って、本発明の式（１）の化合物は、従来市販の同種の殺菌剤よりも少ない使用濃度で従来の殺菌剤と同等の殺菌効果を発揮する。
【００３７】
Ｄ．化合物の安全性
本発明の第四アンモニウム塩化合物は、ラットでの経口毒性試験においてＬＤ_５０（ラット）が２０００ｍｇ／ｋｇ以上の値を持つ、極めて安全性の高い化合物である。
更に本発明の式（１）の化合物について、ヒトメラノーマ細胞を用いて細胞毒性を測定したところ、後記の実施例７に示すとおり、従来の第四アンモニウム塩化合物例えば塩化ベンザルコニウムや特開平６−３２１９０２４号公報、特開２０００−９５７６３号公報などで紹介されている第四アンモニウム塩化合物と比較して細胞毒性値は同等乃至は数倍低かった。このように式（１）の本発明の化合物は人体に対する毒性が極めて低い。
【００３８】
Ｅ．化合物の用途
本発明の化合物は、抗菌剤として広範囲の分野で利用でき、例えば、防菌防臭加工繊維製品、皮革製品、建材、木材、塗料、接着剤、プラスティック、フィルム、紙、パルプ、金属加工油、食品、医薬品、医療・環境消毒剤、眼科治療剤、コンタクトケア用品、点眼剤、洗浄剤、化粧品、文房具、農薬、畜産分野等における抗菌剤、防黴剤および防腐剤として有用である。
本発明の化合物は、単独で優れた抗菌性を発揮するものであるが、適宜固体又は液体の担体に担持させて使用することができる。
また、必要に応じて界面活性剤等の他の成分を配合して、エマルション、水和剤、粒状剤、粉末、スプレー、エアゾール等として利用できる。
本発明の化合物を抗菌剤として使用できる際の好ましい配合割合は、抗菌剤の全重量を基準にして、０．０００１〜１００重量％であり、より好ましくは０．００１〜１０重量％である。
【００３９】
Ｆ．点眼剤用防腐剤としての利用
従来の点眼剤用防腐剤として、第四アンモニウム塩やグアニジンなどのカチオン基を有する化合物、アルコール類、アミノ安息香酸エステルやソルビン酸などがあるが、防腐力が大きいことから第四アンモニウム塩化合物、特に塩化ベンザルコニウムが一般に汎用されている。
【００４０】
しかし、これら防腐剤を配合すると、点眼剤の薬剤成分として共に配合する他の化合物の種類によっては点眼剤の液体に白濁を生じることがある。更に、塩化ベンザルコニウムについては、０．０１％以上配合すると角膜に対し障害を起こすことが報告されているため、配合量は安全性が問題にならない範囲内に制限される。
【００４１】
このように、従来の防腐剤については低濃度での配合であれば白濁や安全上の問題は生じないが、本来の防腐効果が不充分となってしまう為、別の配合剤を加え、防腐効果を向上させたり白濁を防止したりする改良技術が種々提案されている（特開平２−３１１４１７、特開平６−４０９１０）。
【００４２】
本発明者は、鋭意検討した結果、後述の実施例８及び９に示すとおり、本発明の化合物（１）が、点眼剤の有効成分として用いられる種々の化合物と不溶性物質を生じることなく、透明な点眼剤を得るための防腐剤として極めて有効であることを見出した。
即ち、本発明の点眼剤用防腐剤は本発明の化合物（１）を有効成分とするものである。
【００４３】
本発明の化合物（１）と配合しても白濁を生じない点眼剤の薬剤成分用化合物として例えば以下のものがある。
即ち、ヒアルロン酸ナトリウム、グリチルリチン酸ジカリウム、ビレノキシン、塩化リゾチウム、クロモグリク酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマーなどのカルボキシル基を有する化合物、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ジメチルイソプロピルアズレンスルホン酸ナトリウム、コリスチンメタンスルホン酸ナトリウム、ソジウムメタスルホ安息香酸デキサメサゾンなどのスルホン酸基を有する化合物、フラビンアデニジンジヌクレオチドなどのホスホニル基を有する化合物及び塩酸ピロカルピンなどである。これらの化合物は、何れも、従来、塩化ベンザルコニウムとの配合により白濁が生ずるため薬剤成分として配合できなかったものである。
【００４４】
本発明の点眼剤用防腐剤は、上記薬剤成分に加え、必要に応じて点眼剤に使用される各種成分、例えば、抗炎症剤やビタミン剤、抗ヒスタミン剤などの有効成分、ｐＨ調整剤や緩衝剤、等張化剤、可溶剤などの添加剤などが配合されていてもその防腐効果に影響はない。
【００４５】
また、本発明の化合物（１）は、後記の実施例４，５及び６に示すとおり、種々の細菌、真菌に対して広い殺菌スペクトルを有している上、実施例７に示すとおり、安全性の高い化合物である。更に実施例９に示すとおり点眼剤用防腐剤としての防腐効果も有している。
【００４６】
本発明の式（１）の化合物の点眼剤における好ましい配合量は、通常、点眼剤全体の０．０００５〜０．１％であり、好ましくは０．００２〜０．０２％である。０．０００５％未満であると防腐剤による防腐効果が不充分になる恐れがあり、０．１％より多いと経済的に不利である。
【００４７】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
Ｇ−１．合成例
【００４８】
＜実施例１＞
１，４−シクロヘキサンジメタノール１００ｍｍｏｌに臭化水素酸４８％水溶液３００ｍｍｏｌ及び濃硫酸１００ｍｍｏｌを加え１６時間加熱還流した。反応液に酢酸エチルと水を加えて抽出し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒、ヘキサン／酢酸エチル）に付し、前駆体である、１，４−ビス（ブロモメチル）シクロヘキサンを５．３ｇ得た。収率は２０％であった。
【００４９】
＜実施例２＞
実施例１で得られた前駆体の１，４−ビス（ブロモメチル）シクロヘキサン１０ｍｍｏｌをアセトニトリル１０ｍｌに溶解し、更にＮ，Ｎ−ジメチルデシルアミン３０ｍｍｏｌを加え、７時間加熱還流した。放冷後結晶が析出したのでこれをろ別し、酢酸エチルで洗浄して、目的化合物である白色の化合物１，４−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−デシルアンモニオメチル）シクロヘキサンジブロミド（４ＢＡＤＭＣ−１０と略す）を３．５ｇ得た。この化合物の収率は前駆体から５５％であった。
【００５０】
得られた４ＢＡＤＭＣ−１０の^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒ＣＤ_３ＯＤ）分析結果は次の通り。単位（δｐｐｍ）
０．８８（６Ｈ、ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ）、１．２７（２０Ｈ、ｂｒ　ｓ）、１．３４（８Ｈ、ｂｒ　ｓ）、１．５０（４Ｈ、ｔ、Ｊ＝１０．０Ｈｚ）、１．７２（４Ｈ、ｂｒ　ｓ）、１．９３（４Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）、２．１４（２Ｈ、ｂｒ　ｓ）、３．２２（１２Ｈ、ｓ）、３．３８（８Ｈ、ｍ）
【００５１】
以上の分析により、得られた物質が目的化合物であることが確認された。
【００５２】
上記で得られたサンプル４ＢＡＤＭＣ−１０について、経口毒性（ＬＤ_５０：ラット）を測定したところ、＞２０００ｍｇ／ｋｇとなった。
【００５３】
＜実施例３＞
実施例２において、Ｎ，Ｎ−ジメチルデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンを使用した以外は実施例２と全く同様の操作を行い、目的化合物である白色の化合物１，４−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ドデシルアンモニオメチル）シクロヘキサン（４ＢＡＤＭＣ−１２と略す）を２．７ｇ得た。この化合物の収率は３９％であった。
【００５４】
得られた４ＢＡＤＭＣ−１２の^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒ＣＤ_３ＯＤ）分析結果は次の通り。単位（δｐｐｍ）
０．８８（６Ｈ、ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ）、１．２６（３２Ｈ、ｂｒ　ｓ）、１．３７（８Ｈ、ｂｒ　ｓ）、１．５１（４Ｈ、ｔ、Ｊ＝１０．０Ｈｚ）、１．７２（４Ｈ、ｂｒ　ｓ）、１．９３（４Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）、２．１５（２Ｈ、ｂｒ　ｓ）、３．２２（１２Ｈ、ｓ）、３．３６（８Ｈ、ｍ）
【００５５】
以上の分析により、得られた物質が目的化合物であることが確認された。
【００５６】
Ｇ−２．試験例
以下に本発明の化合物の抗菌性及び防腐力に関する試験例を示す。
比較のために、先ず、従来の抗菌剤を６種調製した。
【００５７】
＜比較例１＞
比較例１として、市販の第四アンモニウム塩系抗菌剤である塩化ベンザルコニウムを調製した。
【００５８】
＜比較例２＞
比較例２として、以下の通り特開平１０−１１４６０４号公報で提案された抗菌剤（殺菌消毒剤）を合成し使用した。ハロゲン化合物としてα、α’−ジクロロ−ｐ−キシレン２０ｍｍｏｌを、第３アミンとしてＮ，Ｎ−ジメチルデシルアミン４２ｍｍｏｌを、溶媒としてエタノール１００ｍｌをそれぞれ３００ｍｌ反応容器中に仕込み加熱還流下で５時間反応させた後、溶媒のエタノールを減圧除去することにより粗晶を得た。この粗晶をジエチルエーテル溶媒にて再結晶し、減圧乾燥により、目的の白色の化合物１，４−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−デシルアンモニオメチル）フェニレンジクロリド（４ＢＡＤＭＰ−１０Ｃと略す）を６．５ｇ得た。
【００５９】
＜比較例３＞
比較例３として、比較例２の第３アミンをＮ，Ｎ−ジメチルデシルアミンの代わりにＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンを使用した以外は比較例２と全く同じ操作を行ない目的の白色の化合物１，４−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ドデシルアンモニオメチル）フェニレンジクロリド（４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃと略す）を８．０ｇ得た。
【００６０】
＜比較例４＞
比較例４として、以下の通り特開平６−３２１９０２号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。４−メルカプトピリジン２０ｍｍｏｌをエタノール５０ｍｌに溶解し、攪拌した状態で１，６−ジブロモヘキサン１０ｍｍｏｌを滴下し、引き続き加熱還流下で１２時間反応した。溶液を冷却後、生じた白色沈殿物をろ過した。得られた沈殿物を水５０ｍｌに溶解し、これに１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を滴下して溶液をｐＨ１１に調整した後、ジエチルエーテルを用いて抽出作業を３回繰り返した。エーテル層にモレキュラーシーブ３Ａ　１／１６（和光純薬工業社製）を入れて１晩乾燥した後エーテルを除去し、薄い黄色の溶液状化合物が得られた。この化合物にＤＭＦ５０ｍｌを加え溶解させた後オクチルアイオダイド４０ｍｍｏｌを加え、加熱還流条件下で２４時間反応した。反応終了後、溶媒のＤＭＦを除去し得られた淡黄色の固体をアセトニトリル溶媒で再結晶、減圧乾燥したところ、目的の白色の固体化合物４，４’−（１，６−ジチオヘキサメチレン）−ビス−（１−オクチルピリジニウムアイオダイド）（４ＭＨＯと略す）が４．４ｇ得られた。
【００６１】
＜比較例５＞
比較例５として、以下の通り特開２０００−９５７６３号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。４−メルカプトピリジン２０ｍｍｏｌをアセトン５０ｍｌに溶解し、攪拌した状態でキシリレンジクロライド１０ｍｍｏｌを滴下し、引き続き加熱還流下で５時間反応した。溶液を冷却後、生じた白色沈殿物をろ過した。得られた沈殿物をアセトンで洗浄後、純水５０ｍｌに溶解し、これに０．５Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を滴下して溶液をｐＨ１０に調整した後、トルエンを用いて抽出作業を３回繰り返した。有機層を水洗し乾燥した後トルエンを減圧除去し、粗晶が得られた。この化合物にＤＭＦ５０ｍｌを加え溶解させた後オクチルアイオダイド４０ｍｍｏｌを加え、１００℃にて１５時間反応した。反応終了後、溶媒のＤＭＦを除去し得られた淡黄色の固体を酢酸エチルエステル２００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別分離し、アセトニトリル／酢酸エチルエステル混合溶媒で再結晶、減圧乾燥したところ、目的の白色の固体化合物４，４’−（ｐ−キシリルジチオ）−ビス（１−オクチルピリジニウムアイオダイド）（Ｉ−８と略す）が４．０ｇ（収率５０％）得られた。
【００６２】
Ｇ−２−１．細菌に対する最小殺菌濃度（ＭＢＣ）
＜実施例４＞
一般的な無菌水希釈法に従い、ニュトリエントブロスを用いて培養した対数増殖期初期状態の菌体を、無菌水にて菌懸濁液濃度が約１０^６ｃｅｌｌ／ｍｌになるように調整した。段階希釈した薬剤溶液を各０．５ｍｌ分注後、調整した菌体懸濁液をそれぞれ０．５ｍｌずつ接種し、３０℃で３０分間接触後、試験液０．１ｍｌをニュトリエントブロス２ｍｌに移植し、３７℃で２４時間静置培養後、増殖の有無により、ＭＢＣ値を決定した。
供試菌として、グラム陰性細菌５種及びグラム陰性細菌４種を用いた。試験サンプルとしては、実施例２で合成した４ＢＡＤＭＣ−１０と実施例３で合成した４ＢＡＤＭＣ−１２を用い、比較サンプルとして塩化ベンザルコニウムを用いた。結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】

【００６４】
Ｇ−２−２．細菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）
＜実施例５＞
一般的な寒天希釈法に従い、滅菌水を用いて菌懸濁濃度が、１０^６ｃｅｌｌ／ｍｌになるように調整した定常期状態の菌液を、段階希釈した薬剤を含む普通寒天培地上に塗布し、３７℃で２４時間静置培養後、増殖の有無により、ＭＩＣ値を決定した。
供試菌として、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ　ａｕｒｅｕｓ　ＩＦＯ　１２７３２（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）並びにＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ　Ｋ１２　Ｗ　３１１０（Ｅ．ｃｏｌｉ）を用いた。
試験サンプルとしては、実施例２で合成した４ＢＡＤＭＣ−１０と実施例３で合成した４ＢＡＤＭＣ−１２を用い、比較サンプルとして比較例１の塩化ベンザルコニウム、比較例２の４ＢＡＤＭＰ−１０Ｃ並びに比較例３の４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃを用いた。結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】

【００６６】
上記実施例４，５の結果から、本発明の化合物を用いた時のＭＢＣ値およびＭＩＣ値は比較例の化合物を用いた場合と同等か乃至小さいことから、本発明の化合物は比較例の化合物に対して細菌に対する抗菌力は同等乃至高いことが明らかである。
【００６７】
Ｇ−２−３．真菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）
＜実施例６＞
一般的なブロス希釈法に従い、前培養した供試菌を湿潤剤添加殺菌水で胞子液を調整した。段階希釈した薬剤溶液１ｍｌと胞子液１ｍｌとを混合し、インキュベーター内で、３０℃で一週間培養後、増殖の有無を濁度で判定し、濁度の生じていない最小濃度をＭＩＣとした。
供試菌として、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ　ＩＦＯ６３４１（Ａ．ｎｉｇｅｒ）及びＣａｎｄｉｄａ　ａｌｂｉｃａｎｓ
ＡＴＣＣ　１０２３１（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ）を用いた。
試験サンプルとしては、実施例２で合成した４ＢＡＤＭＣ−１０と実施例３で合成した４ＢＡＤＭＣ−１２を用い、比較サンプルとして比較例１の塩化ベンザルコニウムを用いた。結果を表３に示す。
【００６８】
【表３】

【００６９】
上記実施例６の結果から、本発明の化合物を用いたときのＭＩＣ値は塩化ベンザルコニウムを用いた場合より小さいことから、本発明の化合物は塩化ベンザルコニウムに比較して真菌に対する抗菌力が高いことが明らかである。
【００７０】
Ｇ−２−４．細胞毒性試験
＜実施例７＞
人由来の生細胞であるヒトメラノーマ細胞Ａ３７５（以下Ａ３７５と記す）を用いて細胞毒性試験を行った。Ａ３７５を９６穴プレートに１．５×１０^４ｃｅｌｌ／ｗｅｌｌ分注し、１８時間後、段階希釈した薬剤を含む１０％ＦＢＳ／ＤＭＥＭ培地と交換し、５％ＣＯ_２、３７℃で６時間接触させた後の生細胞数を測定した。測定はＸＴＴアッセイでの発色を吸光度（ＯＤ_{４９０−６５０}）を利用し測定した。別に薬剤を用いないで同様の試験を行い１００％生細胞率のコントロールとし、薬剤として塩化ベンザルコニウム２００ｐｐｍを用いて０％生細胞数のコントロールとした。生細胞率が５０％となる濃度を細胞毒性濃度ＥＣ_５０とした。試験サンプルとしては、実施例２で合成した４ＢＡＤＭＣ−１０と実施例３で合成した４ＢＡＤＭＣ−１２を用い、比較サンプルとして比較例１の塩化ベンザルコニウム、比較例２の４ＢＡＤＭＰ−１０Ｃ、比較例３の４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃ、比較例４の４ＭＨＯ並びに比較例５のＩ−８を用いた。結果を表４に示す。
【００７１】
【表４】

【００７２】
実施例７の結果から、本発明の化合物を用いた時の細胞毒性濃度ＥＣ_５０の値は、比較例１〜５の化合物を用いた場合と同等或いは大きいことから、本発明の化合物は人体に対する安全性は従来の抗菌剤に比較して同等乃至は優れていることが明らかである。
【００７３】
以上の結果から、本発明の化合物は、比較例の化合物と同等、或いはそれ以上の抗菌活性を有しながらそれらよりも高い安全性を有していると言える。
【００７４】
Ｇ−２−５．点眼剤薬剤成分との相互作用
＜実施例８＞
点眼剤用薬剤成分と本発明の化合物を１塩化ナトリウム溶液に溶解し、適量の希塩酸或いは水酸化ナトリウムにてｐＨを中性にした溶液を調整し、その透明性を肉眼で観察した。
点眼剤用薬剤成分としてコンドロイチン硫酸ナトリウム（以下ＳＫＡと略す）、ヒアルロン酸ナトリウム（ＳＨＡと略す）、クロモグリク酸ナトリウム（ＳＣＡと略す）、ジメチルイソプロピルアズレンスルホン酸ナトリウム（ＳＤＰＡと略す）、フラビンアデニジヌクレオチド（ＦＡと略す）を使用する。
防腐剤の試験サンプルとしては、４ＢＡＤＭＣ−１０（実施例２）と塩化ベンザルコニウム（比較例１）を用いた。表５に配合割合と観察結果を示す。
【００７５】
【表５】

【００７６】
上記実施例８の結果から、本発明の化合物を配合した場合には透明であったのに対して、塩化ベンザルコニウムを配合した場合は白濁が生じた。
【００７７】
Ｇ−２−６．保存効力試験
＜実施例９＞
下記表６に記す処方にて配合した溶液を使用し、日本薬局方記載の方法に従い保存効力試験を行った。試験菌として細菌としてＥ．ｃｏｌｉを、真菌としてＡ．ｎｉｇｅｒを用いた。下記処方の試験サンプル溶液２０ｍｌにＥ，ｃｏｌｉ、或いはＡ．ｎｉｇｅｒが１０^５〜１０^６個／ｍｌとなるように調製し、初期生菌数を測定する。試験溶液を、Ｅ．ｃｏｌｉは３０℃にて６時間後、Ａ．ｎｉｇｅｒは２５℃にて７日後の生菌数を測定し、その減少度を測定する。
（減少度）＝−Ｌｏｇ（試験後のサンプル生菌数／初期生菌数）
試験サンプルとしては、４ＢＤＡＭＣ−１０（実施例３）、４ＢＡＤＭＣ−１２（実施例８）と塩化ベンザルコニウム（比較例１）、４ＢＤＡＭＰ−１０Ｃ（比較例３）、４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃ（比較例３）を用いた。結果を表７に示す。
【００７８】
【表６】
処方
成分　　　　　　　　％
試験サンプル　　　　０．０１
塩化ナトリウム　　　０．９
リン酸緩衝剤　　　　０．０５
リン酸　　　　　　　少量（ｐＨ＝６．０になるよう調整）
精製水　　　　　　　残り
【００７９】
【表７】

【００８０】
実施例９の試験結果から、本発明の化合物は、Ｅ．ｃｏｌｉとＡ．ｎｉｇｅｒに対する保存効力試験において十分な効果を有している。
【００８１】
以上より本発明の化合物が、点眼剤の有効成分として用いられる種々の化合物と不溶性物質を生じることなく、透明な点眼剤を得るための防腐剤として極めて有効であることを見出した。即ち、本発明の点眼剤用防腐剤は本発明の化合物（１）を有効成分とするものである。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の化合物は、シクロヘキサンに第四アンモニウム塩が２個結合する構造を有する、新規な第四アンモニウム塩化合物である。
本発明の化合物は、既知の抗菌剤と比べ人体に対する安全性が高く、更に単独で優れた殺菌効果と広い抗菌スペクトルを有することから、抗菌剤として有用である。また、本化合物の化合物は点眼剤などの眼科領域用、医薬品用及び化粧品用防腐剤としても有用である。

Claims

下記式（１）で示される第四アンモニウム塩化合物。

［式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基であり、それぞれ同じであっても異なっていても良く、且つＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上であり、Ｘ^ｎ−は無機性または有機性のアニオン基であり、ｎはアニオン基Ｘ^ｎ−の価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
無機性または有機性のアニオン基Ｘが、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン、水酸基イオン又は下記式（２）〜（５）のいずれかで表されるアニオン基である請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物。

［式（２）中、Ｒ_４は水酸基またはカルボニル基を有しても良い炭素数１〜７のアルキル基またはアルケニル基を表す。］

［式（３）中、Ｒ_５は存在しない（ＣＯＯ⁻同志が直接結合する）か、又は水酸基を有しても良い炭素数１〜８のアルキレン基またはアルケニレン基である。］

［式（４）中、Ｒ_６は炭素数１〜２のアルキル基を表す。］

［式（５）中、Ｒ_７及びＲ_８はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、又はカルボキシル基を表す。］
下記式（６）と下記式（７）とから合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。

［式（６）中、Ｙは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。］

［式（７）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良く、且つ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上である。］
請求項３記載の方法によって製造された下記一般式（８）を、イオン交換により、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン、水酸基イオン又は上記式（２）〜（５）のいずれかのイオン化合物から選ばれる１種のアニオン基に置換させてなる請求項１又は請求項２に記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。

［式（８）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ炭素数１〜１６のアルキル基であり、それぞれ同じであっても異なっていても良く、且つＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の炭素数の和が１０以上である。］
請求項１又は請求項２記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する抗菌剤又は防黴剤。
請求項１又は請求項２記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する医薬品または化粧品
請求項１又は請求項２記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する点眼剤。