JP2009084265A - 金属−トロポロン錯体を無機層間に担持した抗レジオネラ属菌材料 - Google Patents
金属−トロポロン錯体を無機層間に担持した抗レジオネラ属菌材料Info
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- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
【解決手段】無機層状化合物を主原料とし、この無機層状化合物の層間に、層間イオンとして、生理活性機能を有する、1種又は2種以上の選択された金属イオン及びトロポロン類化合物を、金属−トロポロン錯体の形で陽イオン交換反応により層間挿入する、生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法、それにより得られる新規抗レジオネラ属菌材料、及びこれを用いた加工製品。
【効果】上記層間挿入により、250℃付近の熱処理後においても明確な抗レジオネラ属菌効果の発現が持続することを可能とする新しい抗レジオネラ属菌材料を提供することができる。
【選択図】図1
Description
(1)金属−トロポロン錯体を無機層状化合物の層間に担持してその生理活性機能の徐放性を向上させた抗レジオネラ属菌材料であって、無機層状化合物を主原料とし、この無機層状化合物の層間に所定の生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を挿入し、担持させた構造を有することを特徴とする金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
(2)生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する金属カチオンが、Cu、Zn、NiもしくはAl又は遷移金属群の中から選ばれた少なくとも一種以上の金属イオンである、前記(1)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
(3)生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する有機配位子が、ヒノキチオール、β−ドラブリン、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン及び4−アセチルトロポロン中から選ばれた少なくとも一種以上の有機配位子である、前記(1)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
(4)主原料とする無機層状化合物が、天然もしくは合成の層状粘土鉱物、又は天然もしくは合成の膨潤性雲母である、前記(1)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
(5)層状粘土鉱物が、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトもしくはスティーブンサイトのスメクタイト族粘土鉱物、バーミキュライト、又は膨潤性雲母である雲母粘土鉱物もしくはフッ化雲母である、前記(4)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
(6)抗レジオネラ属菌材料が、図1又は図4の粉末X線回折図形を示す、前記(1)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
(7)前記(1)から(6)のいずれかに記載の抗レジオネラ属菌材料を製造する方法であって、無機層状化合物を主原料とし、この無機層状化合物の層間に所定の生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を挿入して、その無機層状化合物の層間に存在する交換性陽イオンと、生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を交換することにより、金属−トロポロン錯体を層間に担持してその生理活性機能の徐放性を向上させた抗レジオネラ属菌材料を製造することを特徴とする金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
(8)生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する金属カチオンが、Cu、Zn、NiもしくはAl又は遷移金属群の中から選ばれた少なくとも一種以上の金属イオンである、前記(7)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
(9)生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する有機配位子が、ヒノキチオール、β−ドラブリン、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン及び4−アセチルトロポロン中から選ばれた少なくとも一種以上の有機配位子である、前記(7)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
(10)主原料とする無機層状化合物が、天然もしくは合成の層状粘土鉱物、又は天然もしくは合成の膨潤性雲母である、前記(7)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
(11)層状粘土鉱物が、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトもしくはスティーブンサイトのスメクタイト族粘土鉱物、バーミキュライト、又は膨潤性雲母である雲母粘土鉱物もしくはフッ化雲母である、前記(10)に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
(12)前記(1)から(6)のいずれかに記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料を有効成分として含有し、任意の形態に製剤加工されていることを特徴とする抗レジオネラ属菌加工製品。
本発明の生理活性機能を有する抗レジオネラ属菌材料では、特に、主原料として、無機層状化合物、例えば、層状粘土鉱物、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スティーブンサイト等のスメクタイト族粘土鉱物、バーミキュライト、又は天然もしくは合成の膨潤性雲母鉱物もしくはフッ化雲母等を用いている。本発明は、この無機層状化合物の層間に、Cu、Zn、NiもしくはAl等又は遷移金属群の中から選ばれた少なくとも一種以上の金属イオンと、トロポロン類化合物で形成された金属−トロポロン錯体を層間挿入、担持したことを特徴としている。
(1)本発明により、生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を層間担持した新規抗レジオネラ属菌材料、及びそれを用いた加工製品を提供することができる。
(2)本発明の抗レジオネラ属菌材料は、特に、浴場施設や、我々の生活環境において大量の水を溜めて利用する場所、給湯設備、冷却塔、加湿装置、水景施設に利用可能であり、更に優れた生理活性機能、例えば、病害虫防除機能、雑草防除機能、抗微生物機能等の持続性や保水性、耐候性及び環境親和性を有し、生活環境や医療福祉環境、植物の組織培養、農業、植林をはじめとする林業全般、植物栽培などに応用可能である。
(3)本発明の抗レジオネラ属菌材料の層間では、生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体が、ナノメートルオーダーで均一に分散しているため、抗レジオネラ属菌材料を培地表面あるいは田畑などに使用する場合でも、均一に散布又は塗布し、培地あるいは土などと均一に混合できるので、植物生長調節機能、病害虫防除機能、雑草防除機能、抗微生物機能等の生理活性作用を有効に及ぼすことができる。
(4)本発明の生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料は、そのままでの使用も勿論可能であるが、活性機能を有する有機物や金属イオン、有機金属錯体の徐放速度を制御できるため、抗レジオネラ属菌効果の持続性が極めて高く、例えば、任意の形態に製剤加工した加工製品とすることもできる。
(5)低コストでかつ安全に、目的に応じた機能を賦与させた加工製品とすることができる。
(6)加工製品を製造する方法は、特に限定されず、生理活性機能を有する抗レジオネラ属菌材料を油性基剤中に混合溶解する方法や、一般に用いられている方法により製造することができる。
(7)加工製品は、使用環境に応じた合目的な設計が可能であるため、広範な産業分野での利用が可能となる。
モンモリロナイト粉末((株)クニミネ工業製、クニピアF)を丸底フラスコ中に所定量秤量し、脱イオン水を適量添加した後、充分に撹拌して、1〜2wt%のモンモリロナイトゾルを調製した。一方、陽イオン交換容量(CEC)当量の塩化銅2水和物水溶液と、CECに対して2倍量のヒノキチオール(C10H12O2)エタノール溶液を混合撹拌して、黄緑色の銅−ヒノキチオール錯体を得た。
得られた銅−ヒノキチオール/粘土複合体は、原料モンモリロナイトよりも疎水性が高く、有機金属錯体の層間挿入が行われたことが示唆された。図1に、得られた銅−ヒノキチオール錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の粉末X線回折の結果を示す。この抗レジオネラ属菌材料の粉末X線回折の結果より、低角度側に2.28nmの(001)回折線が確認された。この時の層間内間隔は1.32nm程度であり、この層間距離は、銅−ヒノキチオール錯体が、銅を中心としてその周囲を包囲する配位子である2分子のヒノキチオールの七員環が、層平面に対して縦に直立している距離にほぼ相当する。
モンモリロナイト粉末((株)クニミネ工業製、クニピアF)を丸底フラスコ中に所定量秤量し、脱イオン水を適量添加した後、充分に撹拌して、1〜2wt%のモンモリロナイトゾルを調製した。一方、陽イオン交換容量(CEC)当量の塩化アルミニウム6水和物水溶液と、CECに対して3倍量のヒノキチオール(C10H12O2)エタノール溶液を混合撹拌して、白色のアルミニウム−ヒノキチオール錯体を得た。
モンモリロナイト粉末((株)クニミネ工業製、クニピアF)を丸底フラスコ中に所定量秤量し、脱イオン水を適量添加した後、充分に撹拌して、1〜2wt%のモンモリロナイトゾルを調製した。一方、陽イオン交換容量(CEC)当量の硝酸亜鉛6水和物水溶液と、CECに対して2倍量のヒノキチオール(C10H12O2)エタノール溶液を混合撹拌して、亜鉛−ヒノキチオール錯体を得た。
モンモリロナイト粉末((株)クニミネ工業製、クニピアF)を丸底フラスコ中に所定量秤量し、脱イオン水を適量添加した後、充分に撹拌して、1〜2wt%のモンモリロナイトゾルを調製した。一方、陽イオン交換容量(CEC)当量の硝酸ニッケル6水和物水溶液と、CECに対して3倍量のヒノキチオール(C10H12O2)エタノール溶液を混合撹拌して、黄色のニッケル−ヒノキチオール錯体を得た。
上記実施例2、3及び4のアルミニウム、亜鉛及びニッケル−ヒノキチオール錯体を層間担持した抗菌抗レジオネラ属菌材料の粉末X線回折を行った。図4に、その結果を示す。粉末X線回折の結果より、モンモリロナイトの基底面間隔値は、層間のナトリウムイオンに水分子が配位した水分子1層分にほぼ相当する1.24nmであり、(00l)と(hk0)回折線が確認された。
抗レジオネラ属菌試験のための供試菌として、レジオネラ属菌の1種であるレジオネラニューモフィラ株(Legionella pneumophila ATCC(アメリカンタイプカルチャーコレクション)33152)を用いた。L字型試験管に10mlの滅菌リン酸緩衝生理食塩水(pH7.0±0.1)を用いて最終濃度50、25、12.5、7.25、3.12、及び1.56mg/lの銅−ヒノキチオール錯体を無機層状化合物のモンモリロナイトの層間に担持した抗レジオネラ属菌材料の懸濁液を調製した。
レジオネラ属菌の1種であるレジオネラニューモフィラ株(Legionella pneumophila ATCC33152)を用いて、徐放性試験を行った。銅−ヒノキチオール錯体を無機層状化合物のモンモリロナイトの層間に担持した抗レジオネラ属菌材料は、100.0mgを秤量し、10mlの5%DMSO溶液に分散させて試験原液(10000ppm)を調製した。試験原液をローターミックス(ATR)を用いて20rpmの速度で常時回転させた。調製後、1、20、40、及び50日目にサンプルの2mlを用いて抗菌活性を測定した。試験方法は段落0073、0074に記載したとおりで、20日目以降は、試料に対して活性測定の1日前に洗浄操作を行った。洗浄操作は、試験原液の2mlを15000rpm、5分間遠心分離した後、上澄みを除去し滅菌蒸留水に再懸濁する操作を3回繰り返し、1日間徐放させた後に抗菌活性試験に供した。
レジオネラ属菌の1種であるレジオネラニューモフィラ株(Legionella pneumophila ATCC33152)を用いて、耐洗浄試験を行った。銅−ヒノキチオール錯体を無機層状化合物のモンモリロナイトの層間に担持した抗レジオネラ属菌材料は、100.0mgを秤量し、10mlの5%DMSO溶液に分散させて試験原液(10000ppm)を調製した。(1)調製した懸濁液をローターミックス(ATR)を用いて20rpmの速度で1日間以上撹拌し、(2)この懸濁液を3000rpm10分遠心後に上澄みを除去し20%DMSO溶液で再懸濁し、(3)同様に、遠心後の上澄みを除去し滅菌蒸留水で再々懸濁し、(4)ローターミックス(ATR)を用いて、20rpmの速度で1日間以上撹拌した。(1)〜(4)の操作を1洗浄操作とし、1、3、5、10、15及び20洗浄操作後の懸濁液を試料として採取し、抗菌活性試験に供した。
検水として、温泉(泉質は、ナトリウム塩化物・炭酸水素塩泉)の泉源から得られた湧出水(以下、泉源水という)及び泉源水を一時的に貯湯させておくタンクから得られた貯湯水(以下、貯湯タンク水という)を用いた。これらの検水は、予め新版レジオネラ症防止指針に基づくレジオネラ属菌検査を行い、検出限界以下(10CFU/100ml未満)であることを確かめている。
レジオネラ属菌の一種であるレジオネラニューモフィラ株(Legionella pneumophila ATCC33152)を用いて、抗レジオネラ属菌材料の温泉水中殺菌力持続性試験を行った。泉源水及び貯湯タンク水それぞれに、銅−ヒノキチオール錯体を無機層状化合物のモンモリロナイトの層間に担持した抗レジオネラ属菌材料を添加して、最終濃度50mg/lの試験原液を3lずつ調製し、マグネチックスターラーを用いて、約100rpmの速度で常時回転させた。
レジオネラ属菌の一種であるレジオネラニューモフィラ株(Legionella pneumophila ATCC33152)を用いて、抗レジオネラ属菌材料の温泉水中殺菌力持続性試験を行った。泉源水及び貯湯タンク水それぞれに、銅−ヒノキチオール錯体を無機層状化合物のモンモリロナイトの層間に担持した抗レジオネラ属菌材料を添加して最終濃度50mg/lの試験原液を3lずつ調製し、マグネチックスターラーを用いて、約100rpmの速度で常時回転させて、調製日からの経過日の、64、及び95日目の試験原液における抗レジオネラ属菌材料の抗菌活性を測定した。
銅−ヒノキチオール錯体をモンモリロナイトの層間に担持した抗レジオネラ材料の耐熱性を検討するために、熱処理後の試料についての抗菌試験を行った。実施例1で得られた銅−ヒノキチオール粘土複合体について、電気炉を用いた熱処理(空気中、昇温速度10℃/分、保持1時間)を行った。処理温度は、それぞれ200、250、300、400及び500℃とした。
Claims (12)
- 金属−トロポロン錯体を無機層状化合物の層間に担持してその生理活性機能の徐放性を向上させた抗レジオネラ属菌材料であって、無機層状化合物を主原料とし、この無機層状化合物の層間に所定の生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を挿入し、担持させた構造を有することを特徴とする金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
- 生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する金属カチオンが、Cu、Zn、NiもしくはAl又は遷移金属群の中から選ばれた少なくとも一種以上の金属イオンである、請求項1に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
- 生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する有機配位子が、ヒノキチオール、β−ドラブリン、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン及び4−アセチルトロポロン中から選ばれた少なくとも一種以上の有機配位子である、請求項1に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
- 主原料とする無機層状化合物が、天然もしくは合成の層状粘土鉱物、又は天然もしくは合成の膨潤性雲母である、請求項1に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
- 層状粘土鉱物が、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトもしくはスティーブンサイトのスメクタイト族粘土鉱物、バーミキュライト、又は膨潤性雲母である雲母粘土鉱物もしくはフッ化雲母である、請求項4に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
- 抗レジオネラ属菌材料が、図1又は図4の粉末X線回折図形を示す、請求項1に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料。
- 請求項1から6のいずれかに記載の抗レジオネラ属菌材料を製造する方法であって、無機層状化合物を主原料とし、この無機層状化合物の層間に所定の生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を挿入して、その無機層状化合物の層間に存在する交換性陽イオンと、生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を交換することにより、金属−トロポロン錯体を層間に担持してその生理活性機能の徐放性を向上させた抗レジオネラ属菌材料を製造することを特徴とする金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
- 生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する金属カチオンが、Cu、Zn、NiもしくはAl又は遷移金属群の中から選ばれた少なくとも一種以上の金属イオンである、請求項7に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
- 生理活性機能を有する金属−トロポロン錯体を形成する有機配位子が、ヒノキチオール、β−ドラブリン、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン及び4−アセチルトロポロン中から選ばれた少なくとも一種以上の有機配位子である、請求項7に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
- 主原料とする無機層状化合物が、天然もしくは合成の層状粘土鉱物、又は天然もしくは合成の膨潤性雲母である、請求項7に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
- 層状粘土鉱物が、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトもしくはスティーブンサイトのスメクタイト族粘土鉱物、バーミキュライト、又は膨潤性雲母である雲母粘土鉱物もしくはフッ化雲母である、請求項10に記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料の製造方法。
- 請求項1から6のいずれかに記載の金属−トロポロン錯体を層間担持した抗レジオネラ属菌材料を有効成分として含有し、任意の形態に製剤加工されていることを特徴とする抗レジオネラ属菌加工製品。
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