JP2004043421A - ２−メルカプトピリジン−ｎ−オキシド誘導体およびそれを含有する防菌防黴剤 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のピリチオン系化合物は各種溶剤へ溶解性が極めて低いことなどから、抗菌スペクトルの拡大、抗菌力の向上を図るために他剤との合剤の検討が困難であった。
【解決手段】本発明の化合物は幅広い菌種に抗菌性を示すばかりでなく、各種溶剤への溶解性も高いことから、さらに他の工業用殺菌剤との組合せにより溶解型の製剤化が可能となるため、細菌、カビ、酵母など広範囲な種類の微生物に対してさらに有効な防黴、防腐性の高い極めて有効な工業用殺菌剤を提供することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、式（Ｉ）で表される化合物であるクロロヘキシジン−２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド誘導体およびそれを含有する防腐、防黴、殺菌・静菌組成物に関する。
さらに詳しくは、人体等の外用殺菌消毒剤、工業製品やその原料である水性塗料、金属加工油、澱粉糊、紙用塗工液、繊維油剤、リグニン液、ラテックスエマルジョン、皮革、電気絶縁体、繊維製品、接着剤、化粧品、染料、インク、木材、汚泥、含水パルプ、壁紙、樹脂、コーキング剤などを微生物による変質や腐敗臭を防止、または紙・パルプ工場の抄紙工程水、各種工業用の冷却水や洗浄水などの循環系工業用水などの微生物に起因して生ずるスライム障害防止、ボート、船、オイルプラットホーム、橋、パイリング、ドック、弾性ゴム、漁網などの海洋構造物に付着する海洋汚染生物の成長を防止する該化合物および組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、紙、パルプ、プラスチック、燃料、油、ゴム、塗料、木材、繊維、化粧品、皮革、毛皮などの産業において、細菌、黴類、酵母などの微生物に起因して生ずる障害が、製品の腐敗・変質・汚染などの品質の低下や生産性の低下の原因となっている。
例えば、紙・パルプ工業における抄紙工程や各種工業における冷却水系統には、原料から持ち込まれるバレイショ澱粉やタピオカ澱粉、小麦澱粉などには土壌菌が付着しており、耐熱性胞子をもつＢａｃｉｌｌｕｓ属の細菌などが多く存在しており、微生物の栄養源である澱粉が豊富に存在する環境下において、これらの細菌類をはじめ、黴類、酵母類などの微生物が繁殖しやすく、その結果、腐敗臭、目詰まりなどが生じるため、生産製品の品質の劣化や生産性の悪化などの障害が生じている。
また、工業製品や工業用材料である水性塗料、金属加工油、澱粉糊、紙用塗工液、繊維油剤、リグニン液、ラテックスエマルジョンなどの各種の材料や生産製品が腐敗・変質・汚損による商品価値を低下による障害が生じている。
これらの微生物による障害を防止するため、多くの化合物が使用されてきた。古くは有機水銀化合物、塩素化フェノール化合物やホルマリンなどが使用されていたが、これらの薬剤は人体や魚介類に対する毒性が強く、環境汚染を引き起こすため使用が規制されるようになり、最近では比較的低毒性である有機窒素硫黄系、有機ブロム系、有機硫黄系の化合物が使用されている。
【０００３】
有機窒素硫黄系の化合物には、メチレンビスチオシアネート、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンなどが、有機ブロム系の化合物には、２，２−ジブロモ−３−ニトロプロピオンアミド、１，２−ビス（ブロモアセトキシ）エタン、１，４−ビス（ブロモアセトキシ）−２−ブテン、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド、ビストリブロモメチルスルホンなどが、有機硫黄系の化合物には、４，５−ジクロロ−１，２−ジチオール−３−オンなどが防黴、防腐、殺菌・静菌作用をもつ化合物として汎用されている。
しかしながら、一般に使用されている工業用殺菌剤は、抗菌抗黴活性や化学的性質、抗菌対象物質との相性、安全性、価格等の要求を全て満足させるものはなく、より付加価値の高い工業用殺菌剤を見出すため、鋭意研究が続けられている。
【０００４】
ピリチオン系抗菌剤は、一般にナトリウムピリチオン、亜鉛ピリチオン、銅ピリチオンなどが知られており、これらの金属ピリチオンは非常に高い抗菌活性を示すものであるが、ナトリウムピリチオンは乾燥体では不安定で取り扱い難いため強アルカリ性水溶液として市販されているが刺激性が高く、亜鉛ピリチオン、銅ピリチオンなどの金属ピリチオンは溶剤への溶解性が非常に低いため、他の工業用殺菌剤と合剤にすることにより抗菌力を向上させることができなかった。２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシドは刺激性が非常に高く、化学的にも不安定で徐々にジスルフィド体に変化してしまうため、現在この形で実際に工業用殺菌剤として使用されている例はほとんどない。
【０００５】
クロロヘキシジンは、一般にグルコン酸クロロヘキシジン水溶液として医療現場等で外用殺菌消毒剤として用いられているが、黴類への抗菌力は弱く抗菌スペクトルがあまり広くないことや高価であることから、工業用殺菌剤としてはほとんど使用されていなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した種々の防黴、防腐、殺菌・静菌剤単独では、狭い範囲の微生物にしか有効ではないため、多くの種類の微生物が存在する環境において、満足できる防黴、防腐、殺菌・静菌力が得られないという欠点とともに、有効な微生物に対しても長時間使用すると耐性菌が出現するという問題があった。また、その使用量をできるだけ低減させることが、環境保護の面からも望ましい。さらに、従来のピリチオン系化合物は各種溶剤への溶解性が低く、より強力に、かつ広い範囲の微生物に効力を持たせるために他の工業用殺菌剤との合剤を開発することが困難であった。本発明は各種溶剤への溶解性を向上させ、他の抗菌剤との合剤処方を作成することを可能にするとともに、細菌、カビ、酵母など広範囲な種類の微生物に対して有効な防黴、防腐、殺菌・静菌力を有し、かつその効果が持続する工業用殺菌剤を提供することを目的としている。
【０００７】
即ち、本発明は、式（Ｉ）
【化２】

で表されるクロロヘキシジン−２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド誘導体およびそれを含有することを特徴とする防黴、防腐、殺菌、静菌、防藻剤組成物に関する。
本発明は、３，３，４，４−テトラクロロテトラヒドロチオフェン−１，　１−ジオキシド、２，２−ジブロモ−２−ニトロエタノール、１，４−ビス（ブロモアセトキシ）−２−ブテン、ジクロルグリオキシム、ジメチルジチオカルバメートナトリウム塩、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド、ビストリブロモメチルスルホン、Ｎ−ベンジル−２，３−ジクロロマレイミド、メチレンビスイソチオシアネート、４，５−ジクロロ−１，２−ジチオール−３−オン、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１，５−ペンタンジアール、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）−ｓ−トリアジン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよびその塩化マグネシウム塩または塩化カルシウム塩、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよびその塩化マグネシウム塩または塩化カルシウム塩、２−ｎ−オクチルイソチアゾリン−３−オン、２，４，５，６−テトラクロロ−１，３−イソフタロニトリル、３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカルバメート、２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛塩、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２，３，５，６−テトラクロロ−４−メチルスルホニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’−（ジクロロフルオロメチルチオ）−Ｎ’−フェニルスルファミド、２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾール、メチル−２−ベンズイミダゾールカルバメート、２−（４−チオシアノメチルチオ）ベンズチアゾール等の公知の工業用殺菌剤から選ばれた１種以上の化合物を含有する組成物をも包含する。これら公知の工業用殺菌剤のうち、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよびその塩化マグネシウム塩または塩化カルシウム塩、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよびその塩化マグネシウム塩または塩化カルシウム塩、２−ｎ−オクチルイソチアゾリン−３−オン、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド、４，５−ジクロロ−１，２−ジチオール−３−オン、メチレンビスイソチオシアネート、メチル−２−ベンズイミダゾールカルバメート、３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカルバメートとの併用が特に好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の化合物および組成物は、溶剤溶液、乳化分散液などとして希釈した製剤として使用に供される。また、粉剤、顆粒剤、徐放化剤、練り状製剤など各種の形態に製剤化して用いることもでき、浸漬、塗布、加圧注入などの方法によって使用することもできる。一般的には、希釈して使用されるが、希釈せず直接対象物に添加するなど、使用形態には特に制限がなく種々の方法を採用することができる。また、これらの化合物は、純品でなくともよく、市販の防黴、防腐、殺菌・静菌剤を用いることもできる。
これらの製剤化に際しては、溶媒、界面活性剤、担体、補助剤などの種々の薬剤を使用することができる。
例えば、紙・パルプ工業の抄紙工程や各種産業の工業用冷却水などの水系に、また、エマルジョン塗料、樹脂エマルジョン、金属加工油、糊料、コーティングカラーなどの水系製品に添加する場合には、有効成分の溶解性、分散性を考慮して、希釈剤として水、親水性有機溶媒、界面活性剤あるいは分散剤を用いた液剤とするのが好ましい。この親水性溶媒として、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、２−フェノキシエタノールなどのグリコールエーテル類、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、２−エトキシメチルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、プロピレンカーボネート、グルタル酸ジメチルなどのエステル類、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン類および水などを挙げることができる。
【０００９】
分散剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤または両性界面活性剤が適当であり、製剤としての安定性および泡立ちが少ない点でノニオン性界面活性剤が好ましい。
また、殺菌対象系が木材、油性塗料などの油系の場合には、親油性溶媒を用いることが望ましい。親油性溶媒には、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、リグロイン、灯油、軽油、スピンドル油、ナフサ、ケロシンなどの石油系溶媒などを用いることができ、上記界面活性剤を添加してもよい。
また、外皮用の殺菌消毒薬としても使用可能である。
また、壁紙、シャワーカーテンなどの軟質塩化ビニル製品に添加するときは、ジオクチルフタレートなどの可塑剤を溶媒として使用することができる。
さらに、本発明の化合物または組成物は、固体希釈剤や担体と混合し、微粉状、顆粒状、練り状の製剤としてもよく、これらの固体希釈剤には、タルク、粘土、クレー、ベントナイト、ＣＭＣ、珪藻土、カオリン、炭酸カルシウム、ゼオライト、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなどを用いることができ、さらに上記界面活性剤を添加してもよい。
【００１０】
本発明の組成物は、エアルギノーサ（ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、フルオレッセンス（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）、シュトゥツェリ（ｓｔｕｔｚｅｒｉ）などのシュードモナス種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐｅｃｉｅｓ）のバクテリア、エアロバクター・エアロゲネス（Ａｅｒｏｂａｃｔｅｒ　ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）などのバクテリア、およびエシェリヒア　・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ・ｃｏｌｉ）などのバクテリアを阻害するのに有効であることが知られている。また、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）種、サッカロマイセス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）種、カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ）種、フザリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）種、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）種、セファロスポリウム（Ｃｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｕｍ）種などの真菌（黴）類にも有効であることが知られている。また、クロレラ・ピレノイドサ（Ｃ．ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ）などのクロレラ種（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　ｓｐｅｃｉｅｓ）のような藻類の繁茂を抑制するためにも使用することができる。
【００１１】
本発明のピリチオン誘導体は、各種用途、例えば、石鹸、シャンプー、皮膚手入れ用薬剤、塗料などとして使用することができる。あるいはピリチオン誘導体を、プラスチック、織物、不織布地に塗布したり、その中に配合してもよい。
本発明のピリチオン誘導体は、屋内家庭用塗料、屋外家庭用塗料、工業用塗料、商業用塗料などの塗料組成物として使用されることが特に好ましい。該組成物が、例えば、船舶の船体に使用する船舶用塗料とした場合に、特に有用な結果が得られる。さらにまた、ピリチオンをアルキッド型屋外用塗料中に配合した場合にも望ましい結果をもたらす。
塗料組成物は、樹脂、顔料、および増粘剤や湿潤剤などの種々の任意の添加剤を含有する。好ましい樹脂としては、ビニル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂やこれらの組合せが挙げられる。これらの樹脂は、好ましくは、組成物の重量に基づき、約２０〜約８０％の量で使用される。
さらに、塗料組成物の粘度、湿潤力、分散性、凍結、電気分解、発泡性に対する安定性に好ましい影響力を及ぼす任意の添加剤を含有してもよい。
本発明のピリチオン誘導体は、例えば、アクリルラテックスをはじめとするラテックス、ラテックスエマルジョン、ロジンエマルジョンなどのエマルジョン、非イオン性界面活性剤をはじめとする界面活性剤、分散剤、可塑剤、酸化防止剤、顔料または充填剤（例えば、炭酸カルシウム）を含有するラテックスタイル接着剤、顔料または充填剤（例えば炭酸カルシウム）を含有するラテックスコーキングとして使用されることも可能である。
【００１２】
【実施例】
本発明を下記の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１３】
合成例１
トミサイドＳ（吉富ファインケミカル（株）の商品名、ナトリウムピリチオン含量４４％の水溶液）１４９．０８ｇにトルエン１９２ｍｌを加え、３５％塩酸４０．８ｍＬを滴下した。トルエン層を分取し、水層にさらに１００ｍＬのトルエンを加え分液・抽出した。トルエン層を水洗後、エバポレートし、２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド５２．８ｇを得た。
得られた２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド２５．４ｇの８０ｍＬメタノール溶液に、Ｃｈｌｏｒｈｅｘｉｄｉｎｅ　Ｂａｓｅ（Ｄｅｇｕｓｓａ社製）５０．４ｇの８０ｍＬメタノール溶液を滴下した。滴下終了後環流化下２時間撹拌し、反応終了後反応液をエバポレートし、クロロヘキシジン−２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド（化合物１）７５．１ｇを得た。図１にＩＲチャートを示す。
【００１４】
実験例１
液体振とう培養法によって本検体の供試菌に対する抗菌力を評価した。
即ち、

本検体をＤＭＳＯあるいはＤＭＦにて１０００ｐｐｍより希釈し、２倍希釈系列を調製する。試験管に上記培地を分注し１２０℃、２０分間オートクレーブ滅菌を行う。その中に一定量の検体を所定の濃度になるように添加する。その後、別途前培養しておいた供試菌を各試験管に接種し、各々の菌の培養条件にて振とう培養を行い、菌の生育を阻止した最小の濃度をＭＩＣ（μｇ／ｍＬ）とした。
その結果を表１に示す。
【表１】

【００１５】
実験例２
各種溶剤への溶解性を以下に示す。
【表２】

各種工業用製品に対して本発明化合物は、単独でも使用可能であるが、より抗菌スペクトルを広げたり、効力を増強するため処方例として本発明化合物と他の殺菌剤との組合せ処方例を以下に示す。
【表３】

【００１６】
【発明の効果】
本発明の化合物は、幅広い菌種に抗菌性を示すばかりでなく、各種溶剤への溶解性も高いことからさらに他の工業用殺菌剤との組合せが可能となるため、細菌、カビ、酵母など広範囲な種類の微生物に対してさらに有効な防黴、防腐性の高い極めて有効な工業用殺菌剤を提供することができる。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】合成例１で得られた化合物１の赤外吸収スペクトル図（ＩＲチャート）

Claims (3)

1. 式（Ｉ）
   

   

   で表される化合物。
2. 式（Ｉ）で表されることを特徴とする防腐、防黴、殺菌、静菌、防藻剤。
3. 式（Ｉ）で表される化合物を含有することを特徴とする防腐、防黴、殺菌、静菌、防藻剤組成物。

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