JP2005089444A - 徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤並びにその組成物 - Google Patents

徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤並びにその組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、冷却塔の循環水、冷凍装置の循環冷却水や、温水プールや浴場等の冷温水系、蓄熱水系等に生存している藻類・レジオネラ属菌を防除するための皮膚刺激性の改善された徐放性藻類及びレジオネラ属菌の防除剤、並びにその組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】
一般式(I)
Figure 2005089444

(式中、R1及びR2は、水素原子、又はハロゲン原子を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい。)で表されるジチオール化合物を必須成分とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤を用いることにより、上記課題を解決できる。
【選択図】なし

Description

本発明は、水系の藻類・レジオネラ属菌の防除剤に関する。更に詳しくは、本発明は、冷却塔の循環水、冷凍装置の循環冷却水や、温水プールや浴場等の冷温水系、蓄熱水系等に生存している藻類・レジオネラ属菌を防除するための皮膚刺激性の改善された徐放性藻類及びレジオネラ属菌の防除剤、並びにその組成物に関する。
技術背景
近年、空調設備等の開放循環系冷却水中に生存するレジオネラ属菌によるレジオネラ症問題が多発している。これらの冷却塔が、居室の窓や空調の外気取り入れ口等が近い場合には冷却水のエアロゾルが室内に進入しレジオネラ症の発生原因になる。特に夏場にかけての空調が必要な時期では、冷却塔の水温が高くなり(約15℃〜35℃)、塔内で有機物質が濃縮されるため、外部から藻類や微生物などが入り込んで藻類が繁殖したり、微生物や病原菌の増殖に好適な場所となる。また、微生物や藻類によるバイオフィルムやスライム等が配管に付着し熱交換器の熱交換効率の低下や、ろ過機の詰まり等の障害を起こすほか、病原細菌、特にレジオネラ属菌等が増殖して飛散すると、特殊な肺炎、例えば、在郷軍人病やポンティアック熱のような病気の原因となる。このような藻類・微生物による問題の対策として、循環水系等に抗藻・抗菌剤を注入して藻類や微生物・細菌類の増殖を抑制する方法や、装置内を物理的に清掃洗浄し、或いは洗浄剤を用いて化学的に洗浄する方法等が用いられてきた。
抗菌剤を注入して細菌類の増殖を抑制する方法としては、塩素や臭素、二酸化塩素等ハロゲン系の抗菌剤や四級アンモニウム塩類等の界面活性剤、ヒドラジン類やマレイミド類、イソチアゾリン系化合物、ホスホニウム化合物、ニトロアルコール系化合物などの有機化合物が主に用いられている。しかしながら、上記ハロゲン系化合物は設備や配管を腐食させ易いといった問題があり、上記有機化合物では、皮膚刺激性や感作性、発癌性等の毒性の問題や効力が充分でないといった問題あった。また、効力の観点や持続性の問題から多くの薬剤を使用する必要があり環境負荷が大きいといった問題もあった。それらの問題を解決する方法として増殖を抑制するために、抗藻・抗菌剤を継続的に添加したり、一定の時間間隔で添加する必要があった(例えば、特許文献1及び2参照。)。
特公昭57−42603号公報では一般式(I)で表されるジチオール系抗菌剤が、高い抗菌活性を有することが知られており、主に製紙用スライムコントロール剤として一般に用いられているが(例えば、特許文献3参照。)、本化合物も他の有機系化合物と同様皮膚刺激性等の毒性の問題や、アルカリ条件下や還元性物質あるいは求核試薬(硫化物、アミン等)存在下では容易に分解してしまうといった問題があった。これら問題解決のためにWO02/089578号公報では、同抗菌剤をマイクロカプセル化する方法が示されている。しかしながら、レジオネラ菌の除去に対して有効であることは知られていなかった(例えば、特許文献4参照。)。
また、ジチオール類は、皮膚刺激性が高く、粉体として取り扱うには粉立ちによる皮膚に接触した場合にはかぶれや水泡を引き起こす等の問題があり、固形製剤としての展開が難しいといった問題があった。また、水溶性も低いため、水処理剤として使用する場合、親水系溶媒に溶解する必要があり、水溶液としての製剤化も難しく開放循環系冷却水中での使用が難しいといった問題もあった。
特開平5−247011号公報では、シクロデキストリン類と工業用殺菌剤として一般に知られているイソチアゾリン類との包接化合物が紹介されており、皮膚刺激性の軽減がなされることが報告されているが、ジチオール化合物については何ら記載されていない(例えば、特許文献5参照。)。
特開平7−256266号公報 特開2002−263659号公報 特公昭57−42603号公報 国際公開第02/089578号パンフレット 特開平5−247011号公報
本発明は、冷却塔の循環水、冷凍装置の循環冷却水や、温水プールや浴場等の冷温水系、蓄熱水系等に生存している藻類やレジオネラ属菌等の細菌を防除すること目的にしており、マイクロカプセル化或いは包接化することによりジチオール類の溶出を徐放化することにより、持続性を高めるとともに、皮膚に付着した場合におけるジチオール類の皮膚刺激性等の毒性を低減することにある。更に本発明で用いられるジチオール類が低濃度で有効であることから環境負荷も少ない。また、本発明の防除剤、防除剤組成物は、黴に対しても有効である。
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マイクロカプセル化或いはシクロデキストリンにより包接化したジチオール化合物を用いて水系に生存している藻類及びレジオネラ属菌に対して、優れた防除効果を有することを見いだし、この知見に基づいて本発明を発明するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)一般式(I)
Figure 2005089444
(式中、R1及びR2は、水素原子、又はハロゲン原子を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい。)で表されるジチオール化合物を必須成分とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤、
(2)徐放化がマイクロカプセル化であることを特徴とする請求項1記載の皮膚刺激性が改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤、
(3)徐放化がシクロデキストリンによる包接化であることを特徴とする請求項1記載の皮膚刺激性が改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤、
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の防除剤が冷却塔循環水用であることを特徴とする皮膚刺激性が改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤、
(5)一般式(I)
Figure 2005089444
(式中、R1及びR2は、水素原子、又はハロゲン原子を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい。)で表されるジチオール化合物を必須成分とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤に腐食防止剤、スケール防止剤、消泡剤及び界面活性剤の少なくとも一種を配合することを特徴とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤組成物、
(6)(5)記載の組成物が冷却塔循環水用であることを特徴とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤組成物、に関する。
本発明の水系における藻類・レジオネラ属菌の防除方法によれば、ジチオール系抗菌剤を主成分として含有するマイクロカプセル或いはシクロデキストリン包接化物を添加することにより、冷凍装置の循環冷却水や、24時間風呂の循環温水などの冷温水系、蓄熱水系等に生存しているレジオネラ属菌を防除し、その増殖を防止することができる。また、金属加工油用や製紙工業用、塗料用、繊維油剤用、木材処理用等の腐敗菌等に対する工業防除剤としても有用である。
本発明に用いられるジチオール系化合物は、スライムコントロール剤として優れた作用を有する化合物として知られ、製紙産業で抄紙工程時に使用されている。
一般式(I)で表されるジチオール系化合物としては、4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オン、4−フェニル−5−クロロ−1,2−ジチオール−3−オン、1,2−ジチオール−3−オンが挙げられ、これらは混合物として用いてもよい。なかでも、4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オンが好ましい。
一般式(I)で表されるジチオール系化合物のマイクロカプセル中或いは包接化物中の含量は特に制限されるものではなく、添加量としては、レジオネラ属菌が生存している水系に対して、ジチオール化合物の濃度として0.1〜100000mg/Lの範囲にあるのが好ましく、1〜100mg/Lが更に好ましい。
本発明において、他の抗菌剤を使用してもよい。併用される抗菌剤としては、四級アンモニウム塩類等の界面活性剤系殺菌剤、ヒドラジン類やマレイミド類、イソチアゾリン系化合物、ホスホニウム化合物、ブロモニトロ系化合物、ピリチオン系化合物等が挙げられ、具体的には、N,N−ジメチル−N,N−ジn−デシルアンモニウムクロリド、N,N−ジメチル−N,N−ジn−オクチルアンモニウムクロリド、N,N−ジメチル−N−オクチル−N−デシルアンモニウムクロリド、N,N−ジメチル−N−イソノニル−N−デシルアンモニウムクロリド、N−ヘキサデシル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド、N−ヘキサデシル−N,N,N−トリメチルアンモニウムブロミド、N,N−ジメチル−N−オクタデシル−N−(3−(トリメトキシリル)プロピル)アンモニウムクロリド、ヒドラジン、水和ヒドラジン、ソルビタン酸ヒドラジン、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、シトラコン酸イミド、N−メチルシトラコン酸イミド、N−エチルシトラコン酸イミド、2,3−ジメチルマレイン酸イミド、N−メチル−2,3−ジメチルマレイン酸イミド、N−エチル−2,3−ジメチルマレイン酸イミド、N−(2−ヒドロキシエチル)マレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−4−ヒドロキシシクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−p−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−p−ヒドロキシベンジルマレイミド、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−n−オクチルイソチアゾリン−3−オン、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム硫酸塩、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウムリン酸塩、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム硝酸塩、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩酸塩、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム臭酸塩、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウムフッ酸塩、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、2,2−ジブロモ−2−ニトロプロパン−1−エタノール、2,2−ジブロモ−3−ニトロプロピオンアミド、ビス(2−ピリジンチオール−1−オキシド)銅塩、ビス(2−ピリジンチオール−1−オキシド)亜鉛塩、ビス(2−ピリジンチオール−1−オキシド)鉄塩、2−ピリジルチオ−1−オキシドナトリウム、ピリチオンジスルフィド、グルタルアルデヒド、過酸化水素、1−ブロモ−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、メチレンビスチオシアネート、次亜塩素酸ナトリウム、1,5−ペンタンジアール、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジホスホン酸、2,3,3−トリヨードアリルアルコール、中でも2,2−ジブロモ−3−ニトロプロピオンアミド、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンが好ましい。
これらの殺菌・抗菌剤は単一または混合してジチオール系化合物と併用して用いることができ、その配合量は、ジチオール系化合物の配合量を超えないことが好ましい。
併用可能な殺菌・抗菌剤はマイクロカプセル化或いは包接化されたジチオール化合物と併用することもできる。また、塩素や臭素、二酸化塩素等ハロゲン系の抗菌剤もマイクロカプセル化或いはシクロデキストリンで包接化されジチオール化合物の抗菌能を阻害しない範囲で併用することもできる。
マイクロカプセル化で使用する壁剤を形成する高分子化合物はポリアミド樹脂、飽和・不飽和のポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂、ゼラチン、尿素樹脂、フェノール樹脂等の高分子化合物、或いはこれらの混合物からなる高分子等いずれでもよく、特に限定されるものではない。なかでもメラミン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、特にメラミン樹脂が好ましい。
マイクロカプセル化の方法については例えば次に示す方法によってできる。すなわち、本発明のジチオール化合物を芯物質としてマイクロカプセルを調製するには、例えば、ゼラチン等の水溶性ポリマーで芯物質を包括し、その濃厚相を分離・硬化するように壁膜を形成させるコアセルペーション法、分散状態の芯物質にモノマーを植え付け、これと連続相を形成する溶液の水溶性モノマーとを、それらの界面で重合反応させ、芯物質を含有した壁膜を形成させる界面重縮合法。また、芯物質に重合触媒を吸着させ外部側から初期重縮合物を包囲させるように反応させ壁膜を形成させるインサイチュ重合法等と称される公知のマイクロカプセル化法等いずれでもよく、特に限定されるものではない。
本発明におけるシクロデキストリンによる包接化防除剤とは、一般式(I)で表されるジチオール化合物をシクロデキストリン類、すなわち、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、メチル−α−シクロデキストリン、メチル−β−シクロデキストリン、メチル−γ−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン等のシクロデキストリンで包接化されたものをいう。
包接化の方法については例えば次に示す方法によってできるが、特に限定されるものではない。
<飽和水溶液法>
シクロデキストリンの飽和水溶液にジチオール化合物をそのまま、或いは少量の適当な溶媒に溶解して添加し、0.5時間乃至数時間激しく混合撹拌すると、本発明の包接化物が固体となって析出する。これを濾取後乾燥すると、本発明の包接化物が粉末として得られる。
<混練法>
シクロデキストリンに0.3〜3倍量の水を加え混練し、スラリーとしておく。そこにジチオール化合物をそのまま、或いは少量の適当な溶媒に溶解して添加し、0.5時間乃至数時間混練すると、本発明の包接化物が得られる。
本発明の包接化物は、防除活性成分であるジチオール化合物がそのままでは溶出してこないので、付着しても皮膚刺激性が弱くなるので粉末状の防除剤として使用してよく、また粉末を顆粒状又は錠剤等の固形状に加工して使用してもよい。
本発明組成物における腐食防止剤としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1,2,3−ベンゾトリアゾール、アルキルベンゾトリアゾール等が挙げられる。
スケール防止剤としては、スチレンスルホン酸ソーダ、スルホン酸基含有重合体、1,4−ナフトキノン、1,2−ナフトキノン、ベンゾキノン、ホスホン酸塩、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。
消泡剤としては、ジメチルシリコーンオイル、アルキルアラルキル変性シリコーンオイル、フロロシリコーンオイル、グリセリン脂肪酸エステル、レシチン等が挙げられる。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩等の陰イオン界面活性剤、脂肪族4級アンモニウム塩、塩化ベンザコニウム塩、ピリジニウム塩等の陽イオン界面活性剤、カルボキシベタイン、アミノカルボン酸塩、イミダゾリウムベタイン等の両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、等の非イオン界面活性剤が挙げられる。
本発明の防除剤組成物の対象水系への適用方法としては、例えば、防除剤組成物を直接水系に添加、投入、混合等させることにより、また、固定床、濾過器等にあらかじめ防除剤組成物を塗布乃至は浸透させる等の方法が挙げられる。
本発明防除剤は、冷凍装置の循環冷却水や、24時間風呂の循環温水等の冷温水系、蓄熱水系等に生存しているレジオネラ属菌等の細菌類を防除し、その発生、その増殖を防止することができる。
一般式(I)で表されるジチオール化合物のマイクロカプセル化或いは包接化防除剤中の含量は、本発明の目的を達成ために必要な含量であればよく、特に制限されるものではない。
また、ジチオール化合物の添加濃度としては、レジオネラ属菌や藻類が生存している水系に対して、ジチオール化合物の濃度が0.1〜100,000mg/Lの範囲にあるのが好ましく、1〜100mg/Lが更に好ましい。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
合成例1
アジピン酸ジブチル160グラムに4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オン40グラムを溶解しA液を調製する。2%ゼラチン水溶液300グラム中にA液を加えて乳化し、O/Wエマルジョンを調製する。得られたO/Wエマルジョンを10%炭酸ナトリウム水溶液でpH8〜9にし、メラミンホルムアルデヒド80グラムを添加する。次にクエン酸でpHを5.5に調整し、70℃で2時間撹拌し、メラミン膜を有する平均粒径2ミクロンのジチオール内包マイクロカプセル化製剤(YF−12)を得た。
実施例1
(1)検体の調製
300mL三角フラスコ6個に純水200mLを入れ、オートクレーブ滅菌を行う。YF−12を10.31g取り、純水で100mLにメスアップする(4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オンとして10,000mg/L)。これを検体調製液とする。滅菌済みの三角フラスコに20μL、100μL、200μL、400μL、600μLの検体調製液を添加し、滅菌したNaOH若しくはHCL水溶液を調製し、pHを6.5〜7.5の範囲に合わせる。ブランクを含めて被験物質の濃度は0、1、5、10、20、30mg/Lとなる。
(2)菌懸濁液の調製
あらかじめBCYE培地にレジオネラ属菌を適当量接種し、試験当日に新鮮培養菌となるように培養する。培地より白金耳を用いて菌をかきとり、滅菌水に懸濁させる。およそ10個/mLとなるように懸濁させた後、各々の三角フラスコに2mLずつ加える。菌を添加した時点で試験開始とする。
(3)菌数の測定
試験開始から0、6、12、24、48時間経過後、試験液を取り、1、10、100、1,000、10,000倍希釈系列を作り、希釈液を0.1mL取り、WYO培地に塗抹する。その後、乾燥を避けるためにビニル袋に詰め、倒置して37℃で1週間培養する。培養終了後、コロニーを計測し、濃度変化とともに変化するレジオネラ生菌数、時間経過とともに変化するレジオネラ生菌数を測定した。これらの結果を表1に示す。
実施例2
(1)検体の調製
300mL三角フラスコ6個に純水200mLを入れ、オートクレーブ滅菌を行う。YF−12を10.31g取り、純水で100mLにメスアップする(4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オンとして10,000mg/L)。これを検体調製液とする。滅菌済みの三角フラスコに20μL、50μL、100μLの検体調製液を添加し、滅菌したNaOH若しくはHCL水溶液を調製し、pHを6.5〜7.5の範囲に合わせる。ブランクを含めて被験物質の濃度は0、0.1、0.25、0.5mg/Lとなる。
(2)菌懸濁液の調製
あらかじめBCYE培地にレジオネラ属菌を適当量接種し、試験当日に新鮮培養菌となるように培養する。培地より白金耳を用いて菌をかきとり、滅菌水に懸濁させる。およそ10個/mLとなるように懸濁させた後、各々の三角フラスコに2mLずつ加える。菌を添加した時点で試験開始とする。試験開始24時間後、薬剤の効果の持続性を確認する意味で、再度同様に菌を添加した。
(3)菌数の測定
試験開始から0、6、12、24、30、36、48時間経過後、試験液を取り、1、10、100、1,000、10,000倍希釈系列を作り、希釈液を0.1mL取り、WYO培地に塗抹する。その後、乾燥を避けるためにビニル袋に詰め、倒置して37℃で1週間培養する。培養終了後、コロニーを計測し、濃度変化とともに変化するレジオネラ生菌数、時間経過とともに変化するレジオネラ生菌数を測定した。これらの結果を表2に示す。
比較例1
YF−12の代わりに、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン10重量%と2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン4重量%を含む水溶液(ローム・アンド・ハース社製、商品名:KATHON WT)を用い、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンと2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンの濃度の合計が0、1、5、10、20、30mg/Lとした以外は、実施例1と同じ操作を行った。これらの結果を表1に示す。
比較例2
YF−12の代わりに、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール(長瀬化成株式会社製、商品名:ブロノポール)を用いた以外は、実施例1と同じ操作を行った。これらの結果を表1に示す。
比較例3
YF−12の代わりに、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン10重量%と2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン4重量%を含む水溶液(ローム・アンド・ハース社製、商品名:KATHON WT)を用い、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンと2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンの濃度の合計が0、0.1、0.25、0.5mg/Lとした以外は、実施例2と同じ操作を行った。これらの結果を表2に示す。
Figure 2005089444
Figure 2005089444
表1の結果から、実施例1、比較例1,2に示される各薬剤の添加濃度1mg/Lの場合の生菌数(個/mL)を比較すると、YF−12を用いた実施例1では6時間後で4.5×10個/mL台、12時間後で<10個/mL台、24時間後で<10個/mL台、48時間後で<10個/mL台であるのに対して、公知の殺菌剤を用いた比較例1、2では10〜10個/mL台である。また、表2において更に低い添加濃度0.5の場合、YF−12は菌を再接種した48時間後で<10個/mL台であるのに対して、公知の殺菌剤である比較例3を用いた場合48時間後で8×10個/mL台であることから、ジチオール化合物を主成分として含有するマイクロカプセル化抗菌剤は、レジオネラ菌に対して公知の殺菌剤よりも低濃度で優れた防除力を有することが分かる。
更に表2において殺菌剤の持続性を確認する為24時間後に菌を再接種してもYF−12は除菌力を有しており、一度殺菌した後でも薬剤の効果が持続していることが分かる。
合成例2
シクロデキストリン包接化物の製造「包接化合物1」:β−シクロデキストリン(日本食品化工株式会社からセルデックスB−100の商標名で販売されている。)30gに水を加え、乳鉢内でスラリー状になるまで混練する。この中に4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オン(株式会社エーピーアイコーポレーション社製マイクロバン86原体)5gを添加し、引き続き混練する。20分程すると次第に粘度は増加していくが、ある一定の粘度に落ち着いたところで混錬を止め、乾燥・粉砕すると、目的の包接化物の粉末を得る。
この粉末の赤外線吸収スペクトルを測定すると、β−シクロデキストリンには存在せずジチオール化合物に特有の吸収帯が高波数側にシフトしていることにより包接化合物であることを確認した。
ジチオール化合物→包接化されたジチオール化合物:1516〜1521cm−1→1526〜1531cm−1、1626〜1631cm−1→1680〜1685cm−1
合成例3
シクロデキストリン包接化物の製造「包接化合物1」:2−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン(日本食品化工株式会社からセルデックスHP−β−CDの商標名で販売されている。)30gに水を加え、乳鉢内でスラリー状になるまで混練する。この中に4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オン(株式会社エーピーアイコーポレーション社製マイクロバン86原体)4gを添加し、引き続き混練する。20分程すると次第に粘度は増加していくが、ある一定の粘度に落ち着いたところで混錬を止め、乾燥・粉砕すると、目的の包接化物の粉末を得る。
合成例2と同様に、この粉末についても赤外線吸収スペクトルにおけるジチオール化合物の特異的吸収帯の高波数側へのシフトにより、包接化合物であることを確認した。
実施例3
純水200mLを入れた300mL容器を6本オートクレーブ滅菌した後、「包接化合物1」が最終濃度0、1、5、10、20、30mg/Lとなるよう添加する。新鮮培養されたレジオネラ属菌を取り、約10個/mLになるように純水に調整し、各容器に10mL加え、最終的に約10個/mLとなるようにする。時々混合し、0、6、12、24、48時間後、液を取り、数段階の10倍希釈系列を作成し、WYOα培地に播種し、37℃で1週間培養後、出現したコロニーを計測し、濃度変化と共に変化するレジオネラ生菌数または時間経過と共に変化するレジオネラ生菌数を見た。これらの結果を
Figure 2005089444
に示す。
比較例4
「包接化合物1」の代わりに、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン10重量%と2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン4重量%を含む水溶液[ローム・アンド・ハース社、KATHON WT]を用い、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンと2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンの濃度の合計が0、1、5、10、20、30mg/Lとした以外は、実施例3と同じ操作を行った。これらの結果を表3に示す。
比較例5
「包接化合物1」の代わりに、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール[一般名:ブロノポール]を用いた以外は、実施例3と同じ操作を行った。これらの結果を表3に示す。
表3
表3に見られるように、各薬剤の添加濃度1mg/Lの場合の生菌数を比較すると、「包接化合物1」を用いた実施例3では6時間後で4.5×10個/mL台、12時間後で<10個/mL台であり、24時間後で<10個/mL台であり、48時間後で<10個/mL台と、公知の殺菌剤を用いた比較例1、2では、10個/mL台であることから、ジチオール系抗菌剤を主成分として含有するマイクロカプセルは、レジオネラ菌に対して公知の殺菌剤よりも優れた防除力を有することが分かる。
実施例4
(1)検体の調製
300mL三角フラスコ6個に純水200mLを入れ、オートクレーブ滅菌を行う。化合物2を379mg取り、純水で100mLにメスアップする。これを検体調製液とする。滅菌済みの三角フラスコに20μL、100μL、200μL、400μL、600μLの検体調製液を添加し、滅菌したNaOH若しくはHCL水溶液を調製し、pHを7.0の範囲に合わせる。ブランクを含めて被験物質の濃度は0、1、5、10、20、30mg/Lとなる。
(2)菌懸濁液の調製
あらかじめBCYE培地にレジオネラ属菌を適当量接種し、試験当日に新鮮培養菌となるように培養する。培地より白金耳を用いて菌をかきとり、滅菌水に懸濁させる。およそ10個/mLとなるように懸濁させた後、各々の三角フラスコに2mLずつ加える。菌を添加した時点で試験開始とする。
(3)菌数の測定
試験開始から0、6、12、24、48時間経過後、試験液を取り、1、10、100、1,000、10,000倍希釈系列を作り、希釈液を0.1mL取り、WYO培地に塗抹する。その後乾燥を避けるためにビニル袋に詰め、倒置して37℃で1週間培養する。培養終了後、コロニーを計測し、濃度変化とともに変化するレジオネラ生菌数、時間経過とともに変化するレジオネラ生菌数を測定した。これらの結果を表4に示す。
実施例5
pHを8に変えた以外は、実施例4と同じ操作を行った。これらの結果を表4に示す。
比較例6
包接化合物2の代わりに、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン10重量%と2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン4重量%を含む水溶液(ローム・アンド・ハース社製、商品名:KATHON WT)を用い、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンと2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンの濃度の合計が0、1、5、10、20、30mg/Lとした以外は、実施例4と同じ操作を行った。これらの結果を表4に示す。
比較例7
包接化合物2の代わりに、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール(長瀬化成株式会社製、商品名:ブロノポール)を用いた以外は、実施例4と同じ操作を行った。これらの結果を表4に示す。
参考例1
包接化合物2の代わりに、4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オン(包接化していないもの)を用いて実施例4と同じ操作で評価しようとしたところ、沈殿が生じ、時間経過とともに変化するレジオネラ生菌数を測定できなかった。
Figure 2005089444
表4の結果から、実施例、比較例に示される各薬剤の添加濃度1mg/Lの場合の生菌数(個/mL)を比較すると、包接化合物2を用いた実施例4では3時間後で<10個/mL未満となったのに対して、公知の殺菌剤を用いた比較例6、7では10〜10個/mL台であることから、ジチオール化合物を包接化した防除剤は、レジオネラ菌に対して公知の殺菌剤よりも低濃度で速効性が認められ、持続性に優れた除菌力を有することが分かる。更に実施例5の結果からpH8といったアルカリ条件下でも低濃度で速効性が認められ、持続性に優れた防除力を有することが分かる。
実施例6
淡水藻類(藍藻類;Oscillatoria laetevirens)10個/mLを含むDetmer培地に、一定量の包接化合物2を溶解し、培地中の4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オンの濃度が1ppm、10ppm、20ppm、30ppmである試料を調製し、20℃で24時間連続して照明し振とう培養した。1週間後に目視にて判定した。結果を表5に示した。
実施例7
淡水藻類(緑藻類;Graesiella emersonii、旧Chlorella pyrenoidosa)10/mlを含むMIN培地に、一定量の化合物2を溶解し、培地中の4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オンの濃度が1ppm、10ppm、20ppm、30ppmである試料を調製し、23℃で24時間連続して照明し振とう培養した。1週間後に目視にて判定した。結果を表5に示した。
実施例8
淡水藻類(珪藻類;Nitzschia closterium)10個/mLを含むMIN培地に、一定量の包接化合物2を溶解し、培地中の4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オンの濃度が1ppm、10ppm、20ppm、30ppmである試料を調製し、22℃で24時間連続して照明し振とう培養した。1週間後に目視にて判定した。結果を表5に示した。
Figure 2005089444
表中の数字は色調を表し、4が最も濃く、1は微かに色を帯び、0は全く変化がないことを示している。
実施例9
水溶性試験
包接化合物1、包接化合物2及び4,5−ジクロロ−1,2−ジチオール−3−オン(RYH−86)の室温での水への溶解性は、それぞれ、約8g/L、約19g/L、約0.05g/Lであったことから、シクロデキストリン包接防除剤は、原体RYH−86を10数%含有することから、10倍以上水へ可溶化できることが明らかになり、水溶性の製剤として加工も可能なことが示された。
実施例10
マイクロカプセル化藻類及びレジオネラ属菌防除剤組成物の例
マイクロカプセル化製剤(YF−12) 95重量%
ジエタノールアミン(腐食防止剤) 3重量%
ジメチルシリコーンオイル〈消泡剤〉 2重量%
冷却塔循環水にマイクロカプセル化製剤のみを添加した場合には、使用中泡立ちがあったがジメチルシリコーンオイルを配合した本組成物では泡立ちは認められなかった。
実施例11
包接化藻類及びレジオネラ属菌防除剤組成物の例
包接化合物1 96重量%
ベンゾトリアゾール(腐食防止剤) 2重量%
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム 2重量%
包接化合物のみを水へ溶解する場合に比較し、均一な溶解物が得られた。
本発明の防除剤及びその組成物によれば、ジチオール類の皮膚刺激性等の毒性を低減するとともに、冷却塔の循環水、冷凍装置の循環冷却水や、温水プールや浴場等の冷温水系、蓄熱水系等に生存している藻類やレジオネラ属菌等の細菌を防除することができる。また、マイクロカプセル化或いは包接化することによりジチオール類の溶出を徐放化することにより効力の持続性を高め、更にジチオール類は低濃度で有効であることから環境負荷も少ない。本発明の防除剤、防除剤組成物は、黴に対しても有効である。

Claims (6)

  1. 一般式(I)
    Figure 2005089444
    (式中、R1及びR2は、水素原子、又はハロゲン原子を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい。)で表されるジチオール化合物を必須成分とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤。
  2. 徐放化がマイクロカプセル化であることを特徴とする請求項1記載の皮膚刺激性が改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤。
  3. 徐放化がシクロデキストリンによる包接化であることを特徴とする請求項1記載の皮膚刺激性が改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の防除剤が冷却塔循環水用であることを特徴とする皮膚刺激性が改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤。
  5. 一般式(I)
    Figure 2005089444
    (式中、R1及びR2は、水素原子、又はハロゲン原子を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい。)で表されるジチオール化合物を必須成分とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤に腐食防止剤、スケール防止剤、消泡剤及び界面活性剤の少なくとも一種を配合することを特徴とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤組成物。
  6. 請求項5記載の組成物が冷却塔循環水用であることを特徴とする皮膚刺激性の改善された徐放化藻類及びレジオネラ属菌防除剤組成物。
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