JP2014507418A - 精油を含む相乗的消毒組成物 - Google Patents

精油を含む相乗的消毒組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、精油、金属イオン、有機酸及び界面活性剤を含む、高効率の新規な抗微生物組成物に関する。本発明による完全な相乗的消毒組成物で処理した、細菌を含有する試料(A又はB又はC又はD+O)は、生きた細胞コロニーを全く示さず、このことは、これらの条件下で、すべての微生物が死滅したことを表している。したがって、本発明による化合物の相乗的混合物が、非常に有効な抗微生物作用を示すことが証明される。
【選択図】 図1

Description

背景
本発明は、精油を含む高効率の新規な抗微生物組成物に関する。
従来技術
微生物による表面の汚染は、例えば食品加工及び食品技術において、製造設備において、病院、診断検査室、公衆衛生、衛生研究所において、及び一般家庭においても、深刻な問題及び商業的損失を引き起こす。
そのため、既に長い時間にわたり、あらゆる種類の微生物を死滅させるための、強力な化学薬品、例えばホルムアルデヒド、アルコール、フェノール、アジ化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウムなど、又は強酸化剤、例えば次亜塩素酸塩、漂泊物質、過酸化物又は鉱酸などを使用する多くの様々な汚染除去及び消毒用の溶液が存在している。現在、多くの商品がこのような強力な化学溶液を含有し、機器、器具及び表面への噴霧、これらの洗浄及びすすぎ洗いに適用される。これらの溶液及び方法の主な欠点は、機器、器具、表面に対する、さらには使用者の皮膚及び粘膜に対する、塗付される化学品の腐食性及び刺激性作用である。したがって、消毒剤に対する生体適合性のある代替品への関心がより強くなっている。
精油は、幅広い防腐活性を呈するので、特に興味深い。Melaleuca alternifoliaからのティーツリー油(TTO)は、細菌及び真菌に対する良好な殺生物作用を有する、精油の1つの突出した例である。Carsonらの2006年の公表文献は、TTOの抗微生物特性についての現在の知識の優れた総括である(Carson,C.F.、Hammer,K.A.and Riley,T.V.(2006).Melaleuca alternifolia(Tea Tree)Oil:a review of antimicrobial and other medicinal properties.Clinical Microbiology Reviews,Vol.19,No.1,50〜62)。
工業施設から大量に製造又は合成される典型的な化学殺生物剤とは対照的に、精油の使用は、それぞれの植物の天然資源に左右され、またそれによってその使用は限られる。
本発明の目的は、従来技術の現在の限界及び欠点を克服し、抗微生物効率がより高い新規な組成物を開発することである。
従来技術の限界及び欠点を克服するための課題は、
a)少なくとも1種の精油、
b)少なくとも1種類の有機酸、
c)少なくとも1種の金属イオン、及び
d)少なくとも1種の表面活性化合物
の相乗的混合物を含む消毒組成物(disinfecting composition)によって達成される。
驚くべきことに、精油、有機酸、界面活性剤及び金属イオンの混合物を含む組成物は、これらの物質単独又はこれらの不完全な混合物より著しく高い抗微生物活性を呈することが見出された。有機酸、金属イオン及び表面活性剤を精油と合わせることによって、精油の抗微生物活性が強化され、それによって精油の濃度を低くしてもまだ有効な配合物を可能にする。活性物質が低濃度であることもまた、生体適合性、実用性及び商業的側面に対して多くのその他の有益な作用を有する。
したがって、本発明は、望まない微生物によって汚染されるあらゆる種類の表面の処理のための、新規な相乗的消毒組成物に関与する。例えば、部屋、壁、機器、医療器具、材料の表面だけでなく、皮膚、手、体の表面、並びに植物、果実及び食品の外面が、効率良く汚染除去される。微生物は、組成物の溶液を噴霧する、塗り付ける又はその溶液中に浸漬することによって、高効率で死滅する。
本発明の好ましい実施形態によれば、エーテル油又は精油は、以下に説明する例としての植物種から場合によって選択されるが、排他的ではない:ティーツリー(Melaleuca alternifolia)油、ラベンダー(Lavandula angustifolia)油、マツ(Pinus silvestris)油、マヌカ(Leptospermum scoparium)油、カヌカ(Kunzea ericoides)油、ユーカリ(Eucalyptus globulus)油、ベルガモット(Citrus bergamia)油、クローブ(Eugenia caryaphylata)油、レモン(Citrus limoneum)油、レモングラス(Cymbpogon citratus)油、ローズマリー(Rosmarinus officialis)油、ゼラニウム(Pelargonium graveoleus)油、インドセンダン(Azadirachta indica)油、ミント油又はメントール及び/若しくはメンテンを含有する任意のその他の組成物、又はこれらの任意の混合物。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、精油は、組成物の総重量に対して、0.01%〜10%(重量)、好ましくは0.01%〜5%(重量)、より好ましくは0.01%〜2%(重量)、最も好ましくは0.01%〜1.0%(重量)、特に0.02%〜1.0%(重量)の濃度で組成物中に含まれる。したがって、本発明による相乗的組成物中の精油は、より少ない量でも著しい抗微生物作用を達成するのに十分である。
発明的に適用される金属イオンは、元素周期表の第4族及び/又は第I、II及びVIII亜族に見られる金属の2価及び/又は3価のイオンである。これらの金属イオンは、その有機酸及び/又は無機酸並びに塩基と組み合わせて、塩として使用することができる。本発明によれば、第VIII亜族からの1種又はいくつかの化合物、とりわけ鉄、コバルト、ニッケル、銅又は亜鉛を選択することが好ましい。
金属イオンは、0.01mM〜100mMの濃度で、好ましくは0.01mM〜10mM、好ましくは0.01mM〜5mM、より好ましくは0.02〜5mM又は0.1mM〜1.0mM、最も好ましくは0.05mM〜5mM又は0.1mM〜5mMの濃度で使用されることが好ましい。
本発明の消毒組成物の調製で使用することができる有機酸は、自然な状態で固体又は液体であり、水又は水性溶媒に容易に可溶である又は溶解している若しくは混和性である。有機酸の例として、例えばクエン酸、吉草酸、イタコン酸、酢酸、シトラコン酸、乳酸、リンゴ酸、コハク酸、アルダル酸、マロン酸、プロピオン酸、マロン酸、マレイン酸、サリチル酸、グルタル酸、酒石酸、安息香酸などのカルボン酸が挙げられる。好ましくは、有機酸は、0.1mM〜500mM、好ましくは0.1mM〜50mM、より好ましくは0.2〜50mM、最も好ましくは0.5mM〜50mM、特に1.0mM〜50mM又は1.0mM〜10mMの濃度で組成物中に含まれる。
本発明に適用される表面活性物質は、陰イオン性、非イオン性、両性若しくは陽イオン性の不活性な界面活性剤又はこれらの適した混合物とすることができる。とりわけ、アルキルエーテルスルフェート、アルキルスルホネート及び/又はアリールスルホネート、アルキルスルフェート、両性の界面活性剤、ベタイン、アルキルアミドアルキルアミン、アルキル置換アミノ酸、アルキル置換イミノ酸、アシル化アミノ酸並びに両性の界面活性剤の組合せが、使用され得る。原理上は、すべての不活性な界面活性剤が適している。不活性とは、相乗的溶液及びその作用を阻害も低減もしないことを意味する。本発明に関しては、陰イオン性及び非イオン性の界面活性剤が好ましい。表面活性物質は、溶液の総容積に対して、0.01%〜10%(重量)、好ましくは0.01%〜1%(重量)、より好ましくは0.01%〜0.5%(重量)、最も好ましくは0.01%〜0.2%(重量)、特に0.05〜0.15%、又は約0.1%の濃度で使用されることが好ましい。
本発明による消毒組成物のための精油、有機酸、界面活性剤(表面活性物質)及び金属イオンを含む好ましい基本的な組成及びこれらの成分の好ましい混合は以下の通りである:
精油:0.01%〜10%、最も好ましくは0.02%〜1%
有機酸:0.1mM〜100mM、最も好ましくは1.0mM〜50mM
界面活性剤:0.01%〜10%、最も好ましくは約0.1%
金属イオン:0.01mM〜50mM、最も好ましくは0.1mM〜5mM。
好ましくは、有機酸と金属イオンの比は、約10:1(有機酸:金属イオン[M])に調整される。
本発明に関する消毒組成物は、追加的な、不活性な通常の補助剤及び添加剤、例えば特定のpH値を規定するのに適した緩衝物質、例えばトリス(トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン)、MES(2(モルホリノ)エタンスルホン酸)、HEPES(2−[4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジニル]−エタンスルホン酸、MOPS(3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸)、炭酸塩及びコハク酸の誘導体などを含むことができる。緩衝系は、溶液の総容積に対して、1mM〜500mMの濃度で使用されることが好ましい。
精油のより良好な溶解性、さらには表面のより良好な濡れ性のために、例えばエタノール、イソプロパノール又はその他のあらゆる種類のアルコールが添加可能である。バイオエタノールは、組成物の生体適合性を助けるので、この目的にとりわけ好ましい添加剤である。原理上は、特定の用途のために組成物の物性を調整するあらゆる添加剤が、本発明による組成物に添加することができる。
有利には、本発明による消毒組成物は、微生物の有効な死滅が保証されるように、pH2と6の間の範囲のpH値を有する。驚くべきことに、精油の消毒作用は塩基性溶液中で著しく低減することが明らかになったので、このことは本発明の重要な側面である。さらに、本明細書に記載した新規な相乗効果は、pH6より高いpH値で著しく低減する。したがって、本発明による組成物の利点は、組成物が本質的に酸性のpH値を有することである。必要であれば、本発明による組成物のpH値は、有機酸の濃度を変更することによって、又はpHの調整に適した物質を添加することによって、pHを2と6の間に任意選択で調整することができる。
これによって、微生物の死滅及び除去のための非常に穏やかで生体適合性のある手段で、あらゆる種類の表面が処理できる。
本発明による消毒組成物は、汚染された表面、好ましくは医療器具、植物又は食品の表面を処理するために使用することができる。
したがって、本発明は、以下のステップ:
少なくとも1種の精油、少なくとも1種類の有機酸、少なくとも1種の金属イオン及び少なくとも1種の表面活性化合物を含む組成物を表面に塗付するステップ
を含む、汚染された表面を消毒するための方法に関与する。
一般に、汚染除去は、汚染された表面に本発明による組成物を噴霧する若しくは塗り付けることによって、又は浸漬によって、達成される。表面から生きた微生物を完全に排除するには、通常、室温又はわずかに高い温度で0.5〜5分の滞留時間で十分である。
しかし、適用される方法は、変更可能であり、異なる課題に合わせて調整することができる。
以下において、本発明は、図面及び表を参照して詳細に例示的に説明される。
大腸菌(Escherichia coli)(DSM 498)の細菌浮遊培養に対する、本発明の好ましい実施形態による組成物の相乗効果を示す。図の表示は以下の通りである:O: 有機酸混合物A: ユーカリ油0.5%A+O: ユーカリ油0.5%+有機酸混合物B: ローズマリー油0.5%B+O: ローズマリー油0.5%+有機酸混合物C: メリッサ油0.5%C+O: メリッサ油0.5%+有機酸混合物D: ティーツリー油0.5%D+O: ティーツリー油0.5%+有機酸混合物O: 有機酸混合物H: 滅菌HOを含む対照有機酸混合物(O)の組成:滅菌水中、クエン酸1mM、FeCl 100μM、SDS 0.01% Candida parapsilosisの浮遊培養に対する、本発明の好ましい実施形態による異なる組成物の作用を示す。微生物は、a) 5分及びb) 30分の滞留時間で、室温(RT)でそれぞれの相乗的混合物中でインキュベートされる。各一定分量は、Candida parapsilosisの細胞10個を含有する。増殖プレートは、28℃で48時間インキュベートされる。試験される溶液:濃度1%〜0.02%のティーツリー油(TTO)、0=TTOを全く含まない対照;有機酸、金属イオン及び界面活性剤の混合物は、モル比10:1のクエン酸:FeCl及び常にSDSであり、濃度が0.1%の界面活性剤を含む;溶液のpH範囲は、クエン酸の濃度に関連してpH2.0〜pH4.0である;対照(0/0):いずれの物質も含まない。例示的及び好ましい実施形態の説明
図1は、細菌の浮遊培養に対する、本発明の好ましい実施形態による組成物の有益な作用を示す。試験溶液は:a)滅菌水(H)、b)精油(A、B、C、D)、c)有機酸混合物(O)又はd)精油及び有機酸混合物を含む相乗的組成物(A又はB又はC又はD+O)である。30秒のインキュベーション時間の後(大腸菌)、微生物を含有する試料100μlを中和して、一定分量10μlを、0、10−1、10−2、10−3、10−4、10−5に希釈して、増殖培地に蒔いた。37℃で1日のインキュベーション期間後、増殖プレートのデジタル画像を撮影した。滅菌水(H)又は有機酸を含有する混合物(O)を含む試験試料において、すべての微生物が生存していた。本発明による完全な相乗的消毒組成物で処理した試料(A又はB又はC又はD+O)は、生きた細胞コロニーを全く示さず、このことは、これらの条件下で、すべての微生物が死滅したことを表している。したがって、異なる物質は単独では特別な抗微生物作用を呈さず、また本発明の範囲外である成分の混合物は、有効ではなく、限られた作用しか示さないことが証明される。驚くべきことに、本発明による化合物の相乗的混合物は、非常に有効な抗微生物作用を示す。
図2は、Candida parapsilosisの浮遊培養に対する、本発明の好ましい実施形態による異なる組成物の有益な作用を示す。微生物は、それぞれ5分及び30分の滞留時間で、室温(RT)で、それぞれの相乗的混合物中でインキュベートされる。混合物の中和及び希釈後、同一の一定分量を、生存している細胞に対して試験する。増殖プレートのデジタル画像を、インキュベーション後に撮影した。Candidaコロニーを全く示さない又はごくわずかしか示さないスポットは、最適な又は少なくとも十分な抗微生物特性を有する組成物を表す。本発明による組成物の消毒作用は、これらの成分の濃度が増加するにつれて増加し、精油の濃度は、有機酸及び金属イオンの濃度を増加させると低減できることが観測される。図2から明らかになるように、精油の抗微生物作用の一般的な効率は、相乗的混合物のその他の成分によって強化される、即ち、より低い精油の濃度及びより短い滞留時間は、相乗的混合物によってのみ有効である。したがって、とりわけ、界面活性剤0.1%を含み、有機酸:金属イオンが50:5と1:0.1の間の範囲の場合に、滞留時間及び精油の濃度に関連する相乗効果がある。溶液のpH範囲は、クエン酸の濃度に関連して、pH2.0〜pH4.0である。精油の量は、より高い濃度で望ましくない有毒作用を有するが、相乗的混合物によって、すべての配合物において実質的及び有利に低減させることができる。
表1は、対照と比較した新規な相乗的組成物の抗菌効率に対する大腸菌(DSM 498)の細菌の浮遊培養を用いた試験を要約している。
表2は、対照と比較した新規な相乗的組成物の抗真菌効率に対するCandida parapsilosis(DSM 70125)の酵母の浮遊培養を用いた試験を要約している。
すべての実験において、列挙した微生物の新たに増殖させた培養物は、試験溶液100μl容積中の細胞数が10個となるよう調整した。試験溶液は、a)滅菌水、b)精油 c)有機酸混合物又はd)精油、有機酸、金属イオン及び界面活性剤を含む本発明による相乗的消毒組成物である。30秒(大腸菌)又は1時間(Candia parapsilosis)のインキュベーション時間の後、微生物を含有する試料100μlを中和し、一定分量10μlを、0、10−1、10−2、10−3、10−4、10−5に希釈して、増殖培地に蒔いた。28℃(Candida parapsilosis)又は37℃(大腸菌)で1〜3日のインキュベーション期間の後、増殖したコロニーの数を求めた。滅菌水又は有機酸を含有する混合物を含む試験試料において、すべての微生物が生存していた。本発明による完全な相乗的消毒組成物で処理した試料は、生存細胞コロニーを全く示さず、このことは、これらの条件下で、すべての微生物が死滅したことを表している。ティーツリー油、ユーカリ油、ローズマリー油及びメリッサ油によって代表される4種の精油を試験し、相乗的組成物での微生物の効率的な死滅に対して同等の結果を得た。
Figure 2014507418

a)HO:滅菌水のみを含む対照
b)精油:精油を単独で含む対照
滅菌水中、ティーツリー油0.5%
滅菌水中、ユーカリ油0.5%
滅菌水中、ローズマリー油0.5%
滅菌水中、メリッサ油%
c)有機酸混合物単独:
滅菌水中、クエン酸1mM、FeCl 100μM、SDS 0.01%
d)試験される相乗的組成物:
滅菌水中、ティーツリー油0.5%、クエン酸1mM、FeCl 100μΜ、SDS 0.01%
滅菌水中、ユーカリ油0.5%、クエン酸1mM、FeCl 100μΜ、SDS 0.01%
滅菌水中、ローズマリー油0.5%、クエン酸1mM、FeCl 100μΜ、SDS 0.01%
滅菌水中、メリッサ油0.5%、クエン酸1mM、FeCl 100μΜ、SDS 0.01%
すべての試験に対する、溶液による細菌のインキュベーション時間:30秒。
Figure 2014507418

a)HO:滅菌水のみを含む対照
b)精油:精油を単独で含む対照:
滅菌水中、ティーツリー油1%
滅菌水中、ユーカリ油1%
滅菌水中、ローズマリー油1%
滅菌水中、メリッサ油1%
c)有機酸混合物単独:
滅菌水中、クエン酸2mM、FeCl 200μΜ、SDS 0.02%
d)試験される相乗的組成物:
滅菌水中、ティーツリー油1%、クエン酸2mM、FeCl 200μΜ、SDS 0.02%
滅菌水中、ユーカリ油1%、クエン酸2mM、FeCl 200μΜ、SDS 0.02%
滅菌水中、ローズマリー油1%、クエン酸2mM、FeCl 200μΜ、SDS 0.02%
滅菌水中、メリッサ油1%、クエン酸2mM、FeCl 200μΜ、SDS 0.02%。
すべての試験における、溶液による酵母細胞のインキュベーション時間:60分。
文献
Carson,C.F.、Hammer,K.A.and Riley,T.V.(2006).Melaleuca alternifolia(Tea Tree)Oil:a review of antimicrobial and other medicinal properties.Clinical Microbiology Reviews,Vol.19,No.1,50〜62)。

Claims (12)

  1. a)少なくとも1種の精油、
    b)少なくとも1種類の有機酸、
    c)少なくとも1種の金属イオン、及び
    d)少なくとも1種の表面活性化合物
    の相乗的混合物を含む、消毒組成物。
  2. 精油が、組成物の総重量に対して、0.01%〜10%(重量)、好ましくは0.01%〜5%(重量)、より好ましくは0.01%〜2%(重量)、最も好ましくは0.01%〜1.0%(重量)の濃度で含まれることを特徴とする、請求項1に記載の消毒組成物。
  3. 金属イオンが、元素周期表の第4族又は第I、II若しくはVIII亜族から選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の消毒組成物。
  4. 金属イオンが、それぞれの酸又は塩基との塩であることを特徴とする、請求項1〜3の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  5. 表面活性物質が、陰イオン性、非イオン性、両性又は陽イオン性の界面活性剤及びこれらの適した混合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物であることを特徴とする、請求項1〜4の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  6. 有機酸が、0.1mM〜500mM、好ましくは0.1mM〜50mM、より好ましくは0.2〜50mM、最も好ましくは0.5mM〜50mMの濃度で含まれることを特徴とする、請求項1〜5の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  7. 金属イオンが、0.01mM〜100mM、好ましくは0.01mM〜5mM、より好ましくは0.02〜5mM、最も好ましくは0.05mM〜5mMの濃度で含まれることを特徴とする、請求項1〜6の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  8. 表面活性化合物が、組成物の総重量に対して、0.01%〜10%(重量)、好ましくは0.01%〜1%(重量)、より好ましくは0.01%〜0.5%(重量)、最も好ましくは0.01%〜0.1%(重量)の濃度で含まれることを特徴とする、請求項1〜7の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  9. 緩衝物質又はアルコールなどの添加剤をさらに含む、請求項1〜8の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  10. pH2〜6の間の範囲のpH値によって特徴づけられる、請求項1〜9の少なくとも一項に記載の消毒組成物。
  11. 汚染された表面、好ましくは医療器具、植物又は食品の表面を処理するための、請求項1〜10の少なくとも一項に記載の消毒組成物の使用。
  12. 以下のステップ:
    少なくとも1種の精油、少なくとも1種類の有機酸、少なくとも1種の金属イオン及び少なくとも1種の表面活性化合物を含む組成物を表面に塗付するステップ
    を含む、汚染された表面を消毒するための方法。
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