JP2018167182A - Biofilm formation inhibitor - Google Patents

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JP2018167182A
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峻 大石
Shun Oishi
峻 大石
香春 武史
Takeshi Kabaru
武史 香春
佐々木 健二
Kenji Sasaki
健二 佐々木
健太郎 浅岡
Kentaro Asaoka
健太郎 浅岡
千葉 雅史
Masafumi Chiba
雅史 千葉
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Kao Corp
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Kao Corp
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Abstract

To provide a substance that can effectively inhibit biofilm formation.SOLUTION: A biofilm formation inhibitor has a compound represented by the following formula (I) as an active ingredient (where R, R, R, and Rindependently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, a C1-6 hydrocarbon group, or -CH-R, where, all of R, R, R, and Rare not hydrogen atoms at the same time; Ris a hydroxy group, a halogen atom, or -NRR; Rand Rindependently represent a hydrogen atom or a methyl group).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、バイオフィルム形成抑制剤及びバイオフィルム形成抑制方法に関する。   The present invention relates to a biofilm formation inhibitor and a biofilm formation suppression method.

バイオフィルムは、固体や液体の表面に付着した細菌やカビ等の微生物の群落が分泌物等と共に形成した構造体である。家庭又は工場の排水設備や水循環システムなどに発生したバイオフィルムは、配管のぬめりやつまり及び悪臭の原因となる。バイオフィルムはまた、下水管の腐食など、設備の劣化を引き起こす。海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜、製紙工場の配管設備などにおいても、バイオフィルム形成による弊害が問題視されている。さらに、バイオフィルムは微生物汚染の原因となる。温泉施設等に発生したバイオフィルムが感染症を引き起こす場合がある。医療分野では、透析等のチューブや内視鏡、コンタクトレンズ等の医療器具に形成されたバイオフィルムが感染源となることがある。また皮膚や口腔内でのバイオフィルム形成が疾病を引き起こすことがある。食品分野では、食品又は調理器具に形成されたバイオフィルムが腐敗や食中毒の原因となることがある。   A biofilm is a structure formed by a community of microorganisms such as bacteria and mold attached to a solid or liquid surface together with secretions. Biofilms generated in household or factory drainage facilities, water circulation systems, and the like cause slimming of pipes, and foul odors. Biofilms also cause equipment degradation, such as sewer pipe corrosion. In the reverse osmosis membranes used in seawater desalination plants, piping facilities in paper mills, etc., adverse effects due to biofilm formation are regarded as problems. In addition, biofilms cause microbial contamination. Biofilm generated in hot spring facilities may cause infections. In the medical field, biofilms formed on medical instruments such as dialysis tubes, endoscopes, and contact lenses may be the source of infection. Biofilm formation in the skin and oral cavity can cause disease. In the food field, biofilms formed on food or cooking utensils can cause rot and food poisoning.

微生物がバイオフィルムを形成すると、通常の洗浄や殺菌方法に対して耐性となるため、その排除は容易ではない。排水設備や水循環システムにおけるバイオフィルム形成防止のためには、定期的な水の入れ替えや清掃が必要であるが、これらは当該設備やシステムのメンテナンスコストを上昇させる。   When microorganisms form a biofilm, it becomes resistant to ordinary washing and sterilization methods, and thus it is not easy to eliminate them. In order to prevent biofilm formation in a drainage facility or a water circulation system, it is necessary to periodically replace or clean the water, which increases the maintenance cost of the facility or system.

水循環システム等におけるバイオフィルムには、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)等のPseudomonas属、Sphingomonas属、Sphingopyxis属などのグラム陰性微生物が存在する。さらに、水冷式冷却塔におけるバイオフィルムから、Klebsiella属、Flavobacterium属及びRoseomonas属微生物が見つかったという報告がある(非特許文献1及び2)。従来、排水設備や水循環システムなどにおけるバイオフィルム防止には、塩素系薬剤、有機窒素硫黄系薬剤などの殺菌剤が用いられている。しかし、塩素系薬剤には配管や機器への損傷の問題があり、有機窒素硫黄系薬剤には皮膚損傷などの問題がある。そのため、何れの薬剤も十分に殺菌できる濃度では使用することができず、バイオフィルム形成を長期間抑制することができない。   Biofilms in water circulation systems and the like include gram-negative microorganisms such as Pseudomonas genus such as Pseudomonas aeruginosa, Sphingomonas genus, and Sphingopyxis genus. Furthermore, there are reports that microorganisms of the genera Klebsiella, Flavobacterium and Roseomonas were found from the biofilm in the water-cooled cooling tower (Non-patent Documents 1 and 2). Conventionally, bactericides such as chlorine-based chemicals and organic nitrogen-sulfur-based chemicals have been used to prevent biofilms in drainage facilities and water circulation systems. However, chlorinated drugs have a problem of damage to piping and equipment, and organic nitrogen sulfur-based drugs have problems such as skin damage. Therefore, any drug cannot be used at a concentration that can be sufficiently sterilized, and biofilm formation cannot be suppressed for a long time.

特許文献1には、o−フタルアルデヒドとp−フタルアルデヒドやm−フタルアルデヒド等の化合物を含有する工業用抗菌剤が開示されている。特許文献2には、イソフタルアルデヒド等の化合物を含有する抗菌組成物が開示されている。非特許文献3、非特許文献4及び非特許文献5には、抗菌活性を有する化合物として4−ヒドロキシフタルアルデヒド等が開示されている。   Patent Document 1 discloses an industrial antibacterial agent containing a compound such as o-phthalaldehyde and p-phthalaldehyde or m-phthalaldehyde. Patent Document 2 discloses an antibacterial composition containing a compound such as isophthalaldehyde. Non-Patent Literature 3, Non-Patent Literature 4 and Non-Patent Literature 5 disclose 4-hydroxyphthalaldehyde and the like as compounds having antibacterial activity.

特開平9−295906号公報JP-A-9-295906 特開2003−192581号公報JP 2003-192581 A

Biofouling, 2011,,27(4):393-402Biofouling, 2011,, 27 (4): 393-402 Biocontrol Science, 2013, 18(4):205-209Biocontrol Science, 2013, 18 (4): 205-209 Z. Naturforsch, 2007, 62c:487-497Z. Naturforsch, 2007, 62c: 487-497 Z. Naturforsch, 2011, 66c:571-580Z. Naturforsch, 2011, 66c: 571-580 European Journal of Medicinal Chemistry, 2015, 92:750-753European Journal of Medicinal Chemistry, 2015, 92: 750-753

本発明は、バイオフィルム形成を効果的に抑制することができる、バイオフィルム形成抑制剤を提供する。   The present invention provides a biofilm formation inhibitor that can effectively suppress biofilm formation.

本発明者らは、鋭意研究の結果、特定のフタルアルデヒド化合物が、低濃度で使用した場合であっても、バイオフィルム形成を効果的に抑制できることを見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that biofilm formation can be effectively suppressed even when a specific phthalaldehyde compound is used at a low concentration.

したがって、本発明は、下記式(I)で表される化合物を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤を提供する。
また本発明は、下記式(I)で表される化合物を対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法を提供する。
Therefore, this invention provides the biofilm formation inhibitor which uses the compound represented by following formula (I) as an active ingredient.
Moreover, this invention provides the biofilm formation suppression method including adding the compound represented by following formula (I) to object water.

Figure 2018167182
Figure 2018167182

(式中、
1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜6の炭化水素基、又は−CH2−R5であり、ただし、R1、R2、R3、及びR4の全てが同時に水素原子であることはなく;
5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−NRabであり;
a及びRbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。)
(Where
R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or —CH 2 —R 5 , provided that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not all hydrogen atoms at the same time;
R 5 is a hydroxy group, a halogen atom, or —NR a R b ;
R a and R b are each independently a hydrogen atom or a methyl group. )

本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、低濃度で使用した場合であってもバイオフィルムの形成を抑制することができる。   The biofilm formation inhibitor of the present invention can suppress biofilm formation even when used at a low concentration.

本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、家庭又は工場設備などの様々な環境下におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、水の流れる配管、水を貯留するタンクやプール、水循環システム、及びそれらに付属する機器などの、そこに水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。上記設備のなかでも、少なくともその一部がバイオフィルムが形成しやすい温度、例えば20℃以上、好ましくは25℃以上に達する設備で、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が好適に使用される。本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される設備の好適な例としては、水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システム、工業用の冷却プール、工業用の給水、貯水もしくは排水経路、流湯式暖房システム、排水処理設備、海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜、製紙工場の配管設備などが挙げられる。   The biofilm formation inhibitor of the present invention is used for suppressing biofilm formation under various environments such as home or factory facilities. Preferably, the biofilm formation inhibitor of the present invention functions by flowing or storing water therein, such as pipes through which water flows, tanks and pools for storing water, water circulation systems, and devices attached thereto. Used to suppress biofilm formation in equipment. Among the above facilities, the biofilm formation inhibitor of the present invention is suitably used at a temperature at which at least a part thereof reaches a temperature at which a biofilm is easily formed, for example, 20 ° C. or higher, preferably 25 ° C. or higher. Suitable examples of equipment to which the biofilm formation inhibitor of the present invention is applied include factory equipment and building cooling systems using water-cooled cooling towers, industrial cooling pools, industrial water supply, water storage or drainage paths. And hot water heating systems, wastewater treatment facilities, reverse osmosis membranes used in seawater desalination plants, and paper mill piping facilities.

本明細書において、「対象水」とは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される水をいう。好ましくは、「対象水」としては、上述した水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている水、例えば、水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システムに用いられる水、工業用の冷却プールの水、工業用の給水、貯水もしくは排水経路内の水、流湯式暖房システムで使用される湯、排水処理設備の排水、海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜を通る水、製紙工場の配管設備内の水、などが挙げられ、好ましくは水冷式冷却塔の冷却水が挙げられる。本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、上記対象水に対して添加される。   In the present specification, “target water” refers to water to which the biofilm formation inhibitor of the present invention is applied. Preferably, the “target water” is water that flows or is stored in facilities that function by flowing or storing the above-mentioned water, for example, a factory facility using a water-cooled cooling tower or a cooling system for a building. Used in industrial water, industrial cooling pool water, industrial water supply, water in storage or drainage channels, hot water used in hot water heating systems, wastewater from wastewater treatment facilities, seawater desalination plants The water which passes a reverse osmosis membrane, the water in the piping installation of a paper mill, etc. are mentioned, Preferably the cooling water of a water cooling type cooling tower is mentioned. The biofilm formation inhibitor of the present invention is added to the target water.

上記のような設備に発生するバイオフィルムには、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)等のPseudomonas属、Sphingomonas属、Sphingopyxis属などのグラム陰性微生物が含まれている。さらに、Klebsiella属、Flavobacterium属及びRoseomonas属のグラム陰性微生物が、水冷式冷却塔におけるバイオフィルムに存在する微生物として報告されている(非特許文献1及び2)。   Biofilms generated in the above facilities include gram-negative microorganisms such as Pseudomonas genus such as Pseudomonas aeruginosa, Sphingomonas genus, and Sphingopyxis genus. Furthermore, gram-negative microorganisms of the genus Klebsiella, the genus Flavobacterium and the genus Roseomonas have been reported as microorganisms present in biofilms in water-cooled cooling towers (Non-patent Documents 1 and 2).

本発明においては、下記式(I)で表される化合物(以下、本明細書において式(I)化合物ともいう)を、バイオフィルム形成抑制のための有効成分として使用する。   In the present invention, a compound represented by the following formula (I) (hereinafter also referred to as a compound of the formula (I) in the present specification) is used as an active ingredient for suppressing biofilm formation.

Figure 2018167182
Figure 2018167182

式(I)中、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜6の炭化水素基、又は−CH2−R5である。ただし、R1、R2、R3、及びR4の全てが同時に水素原子であることはない。 In the formula (I), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or —CH 2 —R 5 . is there. However, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not all hydrogen atoms at the same time.

式(I)において、R1〜R4についての炭素数1〜6の炭化水素基は、飽和していても不飽和であってもよく、又は直鎖であっても、分枝鎖であっても、環式基であってもよい。化合物の入手性の観点から、好ましくは、該炭化水素基は非置換である。該炭素数1〜6の炭化水素基の例としては、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、及び炭素数2〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基が挙げられる。式(I)化合物の水溶性の観点からは、炭素数1〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、及び炭素数2〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基が好ましい例として挙げられる。該炭素数1〜6の炭化水素基のさらに好ましい例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、1−プロペニル基、2−プロペニル(アリル)基、2−t−アミル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基などが挙げられる。式(I)中、該炭素数1〜6の炭化水素基は、R1〜R4についてそれぞれ独立に選択され得る。 In the formula (I), the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms for R 1 to R 4 may be saturated or unsaturated, or may be linear or branched. Alternatively, it may be a cyclic group. From the viewpoint of availability of the compound, the hydrocarbon group is preferably unsubstituted. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of water solubility of the compound of formula (I), preferred examples include a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms. More preferable examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, and hexyl group. 1-propenyl group, 2-propenyl (allyl) group, 2-t-amyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group and the like. In the formula (I), the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms may be independently selected for R 1 to R 4 .

1〜R4についてのアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。式(I)中、該アルコキシ基は、R1〜R4についてそれぞれ独立に選択され得る。 Examples of the alkoxy group for R 1 to R 4 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, an s-butoxy group, and a t-butoxy group. In the formula (I), the alkoxy groups may be independently selected for R 1 to R 4 .

式(I)中、R5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−NRabである。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子が挙げられ、化合物の入手性の観点から好ましくは塩素原子である。Ra及びRbは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。好ましくは、−NRabはジメチルアミノ基である。 In formula (I), R 5 is a hydroxy group, a halogen atom, or —NR a R b . Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and a chlorine atom is preferable from the viewpoint of availability of the compound. R a and R b are each independently a hydrogen atom or a methyl group. Preferably, —NR a R b is a dimethylamino group.

一実施形態において、R1は水酸基であり、R2、R3及びR4は水素原子である。別の一実施形態において、R4は水酸基であり、R1、R2及びR3は水素原子である。 In one embodiment, R 1 is a hydroxyl group and R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms. In another embodiment, R 4 is a hydroxyl group and R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms.

別の一実施形態において、R2は炭素数1〜6の炭化水素基であり、R1及びR3は水素原子であり、R4は水酸基である。該R2についての炭素数1〜6の炭化水素基は、水溶性の観点から好ましくは、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、より好ましくは、炭素数1〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、又はt−ブチル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基である。 In another embodiment, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 and R 3 are hydrogen atoms, and R 4 is a hydroxyl group. The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms for R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a linear or branched chain having 2 to 6 carbon atoms from the viewpoint of water solubility. A branched alkenyl group, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group. , Ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, or t-butyl group, and more preferably a methyl group or an ethyl group.

別の一実施形態において、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に炭素数1〜6の炭化水素基であり、R4は水酸基である。該R1、R2及びR3についての炭素数1〜6の炭化水素基は、それぞれ独立に、水溶性の観点から好ましくは、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、より好ましくは、炭素数1〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、1−プロペニル基、又は2−プロペニル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基である。 In another embodiment, R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 is a hydroxyl group. The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms for R 1 , R 2 and R 3 is preferably independently from the viewpoint of water solubility, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or A linear or branched alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms More preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a 1-propenyl group, or a 2-propenyl group, A methyl group or an ethyl group is preferable.

別の一実施形態において、R1、R3及びR4は水素原子であり、R2は炭素数1〜6の炭化水素基である。該R2についての炭素数1〜6の炭化水素基は、それぞれ独立に、水溶性の観点から好ましくは、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、より好ましくは、炭素数1〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、1−プロペニル基、又は2−プロペニル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基である。 In another embodiment, R 1 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms for R 2 is preferably independently from the viewpoint of water solubility, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 2 to 6 carbon atoms. A linear or branched alkenyl group, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably Is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a 1-propenyl group, or a 2-propenyl group, more preferably a methyl group or ethyl It is a group.

別の一実施形態において、R1、R2及びR4は水素原子であり、R3は炭素数1〜6の炭化水素基である。該R3についての炭素数1〜6の炭化水素基は、それぞれ独立に、水溶性の観点から好ましくは、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜6の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、より好ましくは、炭素数1〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数2〜4の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、1−プロペニル基、又は2−プロペニル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基である。 In another embodiment, R 1 , R 2 and R 4 are hydrogen atoms and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms for R 3 is preferably independently from the viewpoint of water solubility, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 2 to 6 carbon atoms. A linear or branched alkenyl group, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably Is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a 1-propenyl group, or a 2-propenyl group, more preferably a methyl group or ethyl It is a group.

本発明で有効成分として使用される、式(I)で表される化合物の好ましい例としては、4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド、2−ヒドロキシイソフタルアルデヒド、及び2−ヒドロキシ−5−メチルイソフタルアルデヒドが挙げられる。   Preferable examples of the compound represented by the formula (I) used as an active ingredient in the present invention include 4-hydroxyisophthalaldehyde, 2-hydroxyisophthalaldehyde, and 2-hydroxy-5-methylisophthalaldehyde. .

本発明で有効成分として使用される化合物は、上記に例示された式(I)化合物のうちのいずれか1種であってもよく、又はいずれか2種以上の組み合わせであってもよい。   The compound used as an active ingredient in the present invention may be any one of the compounds of formula (I) exemplified above, or may be a combination of any two or more.

本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、有効成分である上記式(I)化合物のいずれか1種もしくは2種以上のみを含有していてもよく、又はさらに上記式(I)化合物以外の他の成分を含有していてもよい。したがって、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、組成物の形態であってもよい。当該他の成分の例としては、キレート剤、有機溶媒、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される機器や設備の洗浄もしくは劣化防止のための物質、抗菌もしくは殺菌剤などが挙げられる。当該他の成分の種類やその濃度は、式(I)化合物のバイオフィルム形成抑制作用を阻害しない限り、特に限定されない。   The biofilm formation inhibitor of the present invention may contain only one or two or more of the above-mentioned formula (I) compounds which are active ingredients, or further other than the above-mentioned formula (I) compound. It may contain components. Therefore, the form of the composition may be sufficient as the biofilm formation inhibitor of this invention. Examples of the other components include chelating agents, organic solvents, substances to which the biofilm formation inhibitor of the present invention is applied, substances for cleaning or preventing deterioration, antibacterial agents, and bactericides. The type and concentration of the other components are not particularly limited as long as the biofilm formation inhibitory action of the compound of formula (I) is not inhibited.

当該キレート剤としては、カルボン酸系、リン酸系、又はホスホン酸系のキレート剤等が挙げられる。カルボン酸系キレート剤としては、多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ホスホノカルボン酸、及びそれらの塩、等が挙げられる。多価カルボン酸としては、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、マロン酸、マレイン酸等が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸としては、クエン酸、リンゴ酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。アミノカルボン酸としては、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、イミノ二酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸(DPTA)、N−ヒドロキシエチル−エチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、メチルグリシン二酢酸(MGDA)、アスパラギン酸二酢酸(ASDA)、グルタミン酸二酢酸(GLDA)等が挙げられる。ホスホノカルボン酸としては、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸等が挙げられる。リン酸系キレート剤としては、トリポリリン酸及びその塩等が挙げられる。ホスホン酸系キレート剤としては、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸(HEDP)等のヒドロキシホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸(ATMP)等のアミノホスホン酸、及びそれらの塩等が挙げられる。当該塩としてはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が挙げられる。   Examples of the chelating agent include carboxylic acid-based, phosphoric acid-based, and phosphonic acid-based chelating agents. Examples of the carboxylic acid chelating agent include polyvalent carboxylic acid, hydroxycarboxylic acid, aminocarboxylic acid, phosphonocarboxylic acid, and salts thereof. Examples of the polyvalent carboxylic acid include citric acid, succinic acid, malic acid, fumaric acid, tartaric acid, malonic acid, maleic acid and the like. Examples of the hydroxycarboxylic acid include aliphatic hydroxycarboxylic acids such as citric acid and malic acid. As aminocarboxylic acids, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), iminodiacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid (DPTA), N-hydroxyethyl-ethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), methylglycine diacetic acid (MGDA) , Aspartic acid diacetic acid (ASDA), glutamic acid diacetic acid (GLDA), and the like. Examples of the phosphonocarboxylic acid include 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid. Examples of the phosphoric acid chelating agent include tripolyphosphoric acid and a salt thereof. Examples of phosphonic acid chelating agents include hydroxyphosphonic acids such as 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (HEDP), aminophosphonic acids such as aminotrimethylenephosphonic acid (ATMP), and salts thereof. . Examples of the salt include alkali metal salts such as sodium and potassium, ammonium salts, and amine salts.

当該有機溶媒は、その種類は特に限定されず、脂肪族であっても芳香族であってもよい。上記式(I)化合物を溶解させ、安定化する観点からは、該有機溶媒のSP値は、好ましくは9.0以上、より好ましくは9.2以上、さらに好ましくは10.0以上であり、かつ好ましくは11.0以下、より好ましくは10.8以下である。あるいは、該有機溶媒のSP値は、好ましくは9.0〜11.0、より好ましくは9.2〜11.0、さらに好ましくは10.0〜11.0、さらに好ましくは10.0〜10.8である。   The kind of the organic solvent is not particularly limited, and may be aliphatic or aromatic. From the viewpoint of dissolving and stabilizing the compound of formula (I), the SP value of the organic solvent is preferably 9.0 or more, more preferably 9.2 or more, and still more preferably 10.0 or more. And preferably it is 11.0 or less, More preferably, it is 10.8 or less. Alternatively, the SP value of the organic solvent is preferably 9.0 to 11.0, more preferably 9.2 to 11.0, still more preferably 10.0 to 11.0, and still more preferably 10.0 to 10. .8.

本明細書において、SP値とは、物質間の相溶性の尺度であって、以下の方法で算出される値である:
SP値={(dΣG)/M}1/2
M:分子量〔単位:g/mol〕
d:密度〔単位:g/cm3
G:原子団又は基固有のHoyの凝集エネルギー定数〔単位:cal/mol〕
上記原子団又は基固有のHoyの凝集エネルギー定数Gは、色材協会誌,1971,vol.44(4):186−192(吉田豊彦執筆)に記載された値を参照する。
In the present specification, the SP value is a measure of compatibility between substances and is a value calculated by the following method:
SP value = {(dΣG) / M} 1/2
M: molecular weight [unit: g / mol]
d: Density [Unit: g / cm 3 ]
G: atomic group or group specific Hoy cohesive energy constant [unit: cal / mol]
The above-mentioned atomic group or group-specific Hoy cohesive energy constant G is described in Color Materials Association, 1971, vol. 44 (4): Refer to the values described in 186-192 (written by Toyohiko Yoshida).

好ましくは、当該有機溶媒としては、エーテル系有機溶媒、アミド系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、スルホキシド系有機溶媒、及びエステル系有機溶媒が挙げられ、より好ましくは、脂肪族エーテル系有機溶媒、及びアミド系有機溶媒が挙げられる。
脂肪族エーテル系有機溶媒の好ましい例としては、グリコールエーテル系有機溶媒及びグリセリルエーテル系有機溶媒が挙げられる。
グリコールエーテル系有機溶媒の好ましい例としては、モノ又はポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルが挙げられる。該アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられ、“ポリ”は、好ましくは2以上3以下のアルキレングリコールの重合を表す。該アルキルエーテルのアルキル基としては、好ましくは炭素数1以上、かつ好ましくは8以下、より好ましくは6以下、さらに好ましくは4以下、さらに好ましくは2以下のアルキル基、あるいは好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜2のアルキル基が挙げられる。具体的には、エチレングリコールモノブチルエーテル、2−イソブトキシエタノール、2−(2−n−ブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−イソブトキシエトキシ)エタノール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−p−プロパノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−メトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ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が挙げられる。
グリセリルエーテル系有機溶媒の好ましい例としては、モノアルキルグリセリルエーテルが挙げられ、該アルキル基の炭素数は6〜10が好ましい。
アルコール系有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
アミド系有機溶媒の好ましい例としては、ジアルキルホルムアミドが挙げられ、該アルキル基の炭素数は1〜3が好ましく、具体的には、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミドが好ましい。
ケトン系有機溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。
スルホキシド系有機溶媒としては、ジメチルスルホキシドが好ましい。
エステル系有機溶媒の例としては、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、酢酸エチル、アジピン酸ジオクチルなどが挙げられる。
Preferably, the organic solvent includes an ether organic solvent, an amide organic solvent, an alcohol organic solvent, a ketone organic solvent, a sulfoxide organic solvent, and an ester organic solvent, and more preferably an aliphatic ether. And organic amide organic solvents.
Preferable examples of the aliphatic ether organic solvent include glycol ether organic solvents and glyceryl ether organic solvents.
Preferable examples of glycol ether organic solvents include mono- or polyalkylene glycol monoalkyl ethers. Examples of the alkylene glycol include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and the like, and “poly” preferably represents polymerization of 2 or more and 3 or less alkylene glycol. The alkyl group of the alkyl ether is preferably an alkyl group having 1 or more carbon atoms and preferably 8 or less, more preferably 6 or less, still more preferably 4 or less, still more preferably 2 or less, or preferably 1 to 1 carbon atoms. 8, More preferably, 1-6, More preferably, 1-4, More preferably, 1-2 alkyl group is mentioned. Specifically, ethylene glycol monobutyl ether, 2-isobutoxyethanol, 2- (2-n-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-isobutoxyethoxy) ethanol, triethylene glycol monobutyl ether, 2-ethoxyethanol, Examples include 1-methoxy-2-p-propanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol, 2-methoxyethanol, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monomethyl ether.
Preferable examples of the glyceryl ether organic solvent include monoalkyl glyceryl ether, and the alkyl group preferably has 6 to 10 carbon atoms.
Examples of alcohol organic solvents include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene Examples include glycol, hexylene glycol, and glycerin.
Preferable examples of the amide organic solvent include dialkylformamide, and the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms, and specifically, dimethylformamide and diethylformamide are preferable.
Examples of the ketone organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol and the like.
As the sulfoxide-based organic solvent, dimethyl sulfoxide is preferable.
Examples of the ester organic solvent include ethyl formate, butyl formate, ethyl acetate, dioctyl adipate, and the like.

本発明に用いられる有機溶媒の炭素数は、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、かつ好ましくは14以下、より好ましくは12以下、より好ましくは8以下、さらに好ましくは6以下である。あるいは、該有機溶媒の炭素数は、好ましくは3〜14、より好ましくは3〜8、さらに好ましくは3〜6、さらに好ましくは4〜6である。   The carbon number of the organic solvent used in the present invention is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and is preferably 14 or less, more preferably 12 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less. . Or carbon number of this organic solvent becomes like this. Preferably it is 3-14, More preferably, it is 3-8, More preferably, it is 3-6, More preferably, it is 4-6.

本発明に用いられる有機溶媒の好ましい例としては、ジメチルホルムアミド(10.2)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(10.64)、ヘキシレングリコール(9.97)、1−メトキシ−2−プロパノール(10.13)、ジアセトンアルコール(9.92)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(9.84)、1−ブタノール(9.88)、3−(2−エチルヘキシル)−1、2プロパンジオール(9.87)、2−プロパノール(9.71)、1−ペンタノール(9.57)、1−ヘキサノール(9.36)、及び1−オクタノール(9.08)が挙げられる。なお、上記において括弧内の数値はSP値である。   Preferable examples of the organic solvent used in the present invention include dimethylformamide (10.2), diethylene glycol monomethyl ether (10.64), hexylene glycol (9.97), 1-methoxy-2-propanol (10.13). ), Diacetone alcohol (9.92), dipropylene glycol monomethyl ether (9.84), 1-butanol (9.88), 3- (2-ethylhexyl) -1,2 propanediol (9.87), Examples include 2-propanol (9.71), 1-pentanol (9.57), 1-hexanol (9.36), and 1-octanol (9.08). In the above, the numerical values in parentheses are SP values.

本発明に用いられる有機溶媒は、上述した有機溶媒のうちのいずれか1種であってもよく、又はいずれか2種以上の組み合わせであってもよい。   The organic solvent used in the present invention may be any one of the organic solvents described above, or may be a combination of any two or more.

本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、低濃度の式(I)化合物を有効成分として使用することができる。好ましい実施形態において、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中における式(I)化合物の合計濃度が、以下になる量で使用される:バイオフィルム形成抑制の観点からは、好ましくは1ppm(質量ppm、本明細書において以下同様)以上、より好ましくは50ppm以上、さらに好ましくは300ppm以上、かつ薬剤の高濃度化による環境負荷を抑制する観点からは、好ましくは2000ppm以下、より好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは750ppm以下。   The biofilm formation inhibitor of the present invention can use a low concentration of the compound of formula (I) as an active ingredient. In a preferred embodiment, the biofilm formation inhibitor of the present invention is used in an amount such that the total concentration of the compound of formula (I) in the target water is as follows: From the viewpoint of suppressing biofilm formation, preferably 1 ppm ( In terms of mass ppm, the same applies hereinafter in the present specification) or more, more preferably 50 ppm or more, more preferably 300 ppm or more, and preferably 2000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, from the viewpoint of suppressing the environmental burden due to high drug concentration. More preferably, it is 750 ppm or less.

式(I)化合物が4−ヒドロキシイソフタルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは1ppm以上、より好ましくは300ppm以上、さらに好ましくは500ppm以上であり、かつ好ましくは2000ppm以下、より好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは750ppm以下であるか、あるいは、好ましくは1〜2000ppm、1〜1000ppm、1〜750ppm、300〜2000ppm、300〜1000ppm、300〜750ppm、500〜2000ppm、500〜1000ppm、又は500〜750ppmである。   When the compound of formula (I) is 4-hydroxyisophthalaldehyde, its concentration in the target water is preferably 1 ppm or more, more preferably 300 ppm or more, still more preferably 500 ppm or more, and preferably 2000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, more preferably 750 ppm or less, or preferably 1 to 2000 ppm, 1 to 1000 ppm, 1 to 750 ppm, 300 to 2000 ppm, 300 to 1000 ppm, 300 to 750 ppm, 500 to 2000 ppm, 500 to 1000 ppm, or 500 -750 ppm.

式(I)化合物が2−ヒドロキシイソフタルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは1ppm以上、より好ましくは50ppm以上、さらに好ましくは300ppm以上であり、かつ好ましくは2000ppm以下であるか、あるいは、好ましくは1〜2000ppm、50〜2000ppm、又は300〜2000ppmである。   When the compound of formula (I) is 2-hydroxyisophthalaldehyde, its concentration in the target water is preferably 1 ppm or more, more preferably 50 ppm or more, further preferably 300 ppm or more, and preferably 2000 ppm or less, Or preferably, it is 1-2000 ppm, 50-2000 ppm, or 300-2000 ppm.

本発明に従ってバイオフィルム形成抑制を実施する場合、対象水中に、式(I)化合物を、該対象水中におけるその濃度が上述した所定の範囲になる量で添加することが好ましい。本発明においては、対象水中における式(I)化合物の濃度を常時上述した所定の範囲に維持しておく必要はなく、必要なときに、又は定期的に、対象水中における式(I)化合物の濃度を上述した所定の範囲に調整し、一定時間維持すればよい。バイオフィルム形成抑制効果の観点からは、該対象水中における式(I)化合物の濃度を、上述した所定の範囲に、好ましくは1日以上、より好ましくは2日以上、さらに好ましくは3日以上、さらに好ましくは1週間以上、さらに好ましくは2週間以上、さらに好ましくは1ヶ月以上、さらに好ましくは3ヶ月以上、さらに好ましくは半年以上維持する。該対象水中における式(I)化合物の濃度を上述した所定の範囲に維持する期間の上限は、特に制限されるものではないが、設備のメンテナンスの観点から、好ましくは10年以下、より好ましくは5年以下、さらに好ましくは2年以下である。対象水中に添加する式(I)化合物の量や頻度は、対象水の総容量及び入れ換わる容量、対象水を含む機器又は設備の使用頻度、内部温度、汚染状況又はメンテナンスのスケジュール、などにあわせて適宜設定することができる。   When carrying out biofilm formation inhibition according to the present invention, it is preferable to add the compound of formula (I) in the target water in such an amount that the concentration in the target water is within the predetermined range described above. In the present invention, it is not necessary to always maintain the concentration of the compound of formula (I) in the target water within the above-mentioned predetermined range, and when necessary or periodically, the concentration of the compound of formula (I) in the target water. What is necessary is just to adjust a density | concentration to the predetermined range mentioned above and to maintain for a fixed time. From the viewpoint of the biofilm formation inhibitory effect, the concentration of the compound of formula (I) in the target water is preferably within the predetermined range described above, preferably 1 day or more, more preferably 2 days or more, still more preferably 3 days or more, More preferably, it is maintained for 1 week or more, more preferably 2 weeks or more, more preferably 1 month or more, further preferably 3 months or more, more preferably 6 months or more. The upper limit of the period for maintaining the concentration of the compound of formula (I) in the target water is not particularly limited, but is preferably 10 years or less, more preferably from the viewpoint of equipment maintenance. 5 years or less, more preferably 2 years or less. The amount and frequency of the compound of formula (I) to be added to the target water will be adjusted according to the total volume of the target water and the volume to be replaced, the frequency of use of the equipment or equipment containing the target water, the internal temperature, the contamination status or the maintenance schedule. Can be set as appropriate.

本発明において、式(I)化合物を対象水に添加する具体的方法としては、(1)上述した水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている対象水に、直接、式(I)化合物を、連続的に又は定期的に添加する方法、(2)該設備に流される又は貯留される前の対象水の一部又は全部に式(I)化合物を予め添加する方法(例えば、該設備内の対象水と入れ換える水に式(I)化合物を添加する方法、ろ過処理等の浄化処理をした後、再度該設備に戻す前の対象水に式(I)化合物を添加する方法、等)が挙げられる。   In the present invention, as a specific method of adding the compound of formula (I) to the target water, (1) directly to the target water flowing or stored in the facility that functions by flowing or storing the water described above, A method of continuously or periodically adding the compound of formula (I), (2) a method of adding the compound of formula (I) in advance to a part or all of the target water before flowing or storing in the facility (For example, the method of adding the compound of formula (I) to the water to be replaced with the target water in the equipment, after purifying treatment such as filtration, and then adding the compound of formula (I) to the target water before returning to the equipment again And the like).

本発明はまた、例示的実施形態として以下の物質、製造方法、用途、方法等を包含する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。   The present invention also includes the following substances, production methods, uses, methods and the like as exemplary embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments.

〔1〕下記式(I)で表される化合物:

Figure 2018167182
(式中、
1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜6の炭化水素基、又は−CH2−R5であり、ただし、R1、R2、R3、及びR4の全てが同時に水素原子であることはなく;
5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−NRabであり;
a及びRbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である)
を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。
〔2〕好ましくは、前記式(I)で表される化合物が、以下:
1が水酸基であり、R2、R3及びR4が水素原子である化合物;
4が水酸基であり、R1、R2及びR3が水素原子である化合物;
2が炭素数1〜6の炭化水素基であり、R1及びR3が水素原子であり、R4が水酸基である化合物;
1、R2及びR3が、それぞれ独立に炭素数1〜6の炭化水素基であり、R4が水酸基である化合物;
1、R3及びR4が水素原子であり、R2が炭素数1〜6の炭化水素基である化合物;
1、R2及びR4が水素原子であり、R3が炭素数1〜6の炭化水素基である化合物、
からなる群より選ばれる1種以上である、〔1〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔3〕好ましくは、前記式(I)で表される化合物が、4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド及び2−ヒドロキシイソフタルアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上である、〔1〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔4〕対象水中での前記式(I)で表される化合物の濃度が、以下:好ましくは1ppm以上、より好ましくは50ppm以上、さらに好ましくは300ppm以上であって、かつ好ましくは2000ppm以下、より好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは750ppm以下、になる量で使用される、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔5〕前記対象水中での前記式(I)で表される化合物の濃度が、以下:好ましくは1日以上、より好ましくは2日以上、さらに好ましくは3日以上、さらに好ましくは1週間以上、さらに好ましくは2週間以上、さらに好ましくは1ヶ月以上、さらに好ましくは3ヶ月以上、さらに好ましくは半年以上であって、かつ好ましくは10年以下、より好ましくは5年以下、さらに好ましくは2年以下、の期間維持される、〔4〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔6〕好ましくは、前記バイオフィルムが、水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム、又は該設備に流れる又は貯留される水におけるバイオフィルムである、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項記載のバイオフィルム形成抑制剤。 [1] A compound represented by the following formula (I):
Figure 2018167182
(Where
R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or —CH 2 —R 5 , provided that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not all hydrogen atoms at the same time;
R 5 is a hydroxy group, a halogen atom, or —NR a R b ;
R a and R b are each independently a hydrogen atom or a methyl group)
A biofilm formation inhibitor comprising as an active ingredient.
[2] Preferably, the compound represented by the formula (I) is:
A compound in which R 1 is a hydroxyl group and R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms;
A compound wherein R 4 is a hydroxyl group and R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms;
A compound in which R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 and R 3 are hydrogen atoms, and R 4 is a hydroxyl group;
Compounds wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 is a hydroxyl group;
A compound in which R 1 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms;
A compound in which R 1 , R 2 and R 4 are hydrogen atoms and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms;
The biofilm formation inhibitor according to [1], which is one or more selected from the group consisting of:
[3] Preferably, the compound represented by the formula (I) is at least one selected from the group consisting of 4-hydroxyisophthalaldehyde and 2-hydroxyisophthalaldehyde, and inhibits biofilm formation according to [1] Agent.
[4] The concentration of the compound represented by the formula (I) in the target water is as follows: preferably 1 ppm or more, more preferably 50 ppm or more, further preferably 300 ppm or more, and preferably 2000 ppm or less. The biofilm formation inhibitor according to any one of [1] to [3], which is used in an amount of preferably 1000 ppm or less, more preferably 750 ppm or less.
[5] The concentration of the compound represented by the formula (I) in the target water is as follows: preferably 1 day or more, more preferably 2 days or more, further preferably 3 days or more, more preferably 1 week or more. More preferably 2 weeks or more, more preferably 1 month or more, further preferably 3 months or more, more preferably half a year or more, and preferably 10 years or less, more preferably 5 years or less, further preferably 2 years. The biofilm formation inhibitor according to [4], which is maintained for the following period.
[6] Preferably, the biofilm is a biofilm in a facility that functions by flowing or storing water, or a biofilm in water flowing or stored in the facility, according to [1] to [5] The biofilm formation inhibitor according to any one of the above.

〔7〕下記式(I)で表される化合物:

Figure 2018167182
(式中、
1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜6の炭化水素基、又は−CH2−R5であり、ただし、R1、R2、R3、及びR4の全てが同時に水素原子であることはなく;
5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−NRabであり;
a及びRbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である)
を対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
〔8〕好ましくは、前記式(I)で表される化合物が、以下:
1が水酸基であり、R2、R3及びR4が水素原子である化合物;
4が水酸基であり、R1、R2及びR3が水素原子である化合物;
2が炭素数1〜6の炭化水素基であり、R1及びR3が水素原子であり、R4が水酸基である化合物;
1、R2及びR3が、それぞれ独立に炭素数1〜6の炭化水素基であり、R4が水酸基である化合物;
1、R3及びR4が水素原子であり、R2が炭素数1〜6の炭化水素基である化合物;
1、R2及びR4が水素原子であり、R3が炭素数1〜6の炭化水素基である化合物、
からなる群より選ばれる1種以上である、〔7〕記載の方法。
〔9〕好ましくは、前記式(I)で表される化合物が、4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド及び2−ヒドロキシイソフタルアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上である、〔7〕記載の方法。
〔10〕前記対象水中に添加された前記式(I)で表される化合物の濃度が、以下:好ましくは1ppm以上、より好ましくは50ppm以上、さらに好ましくは300ppm以上であって、かつ好ましくは2000ppm以下、より好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは750ppm以下である、〔7〕〜〔9〕のいずれか1項記載の方法。
〔11〕前記対象水中での前記式(I)で表される化合物の濃度を、以下:好ましくは1日以上、より好ましくは2日以上、さらに好ましくは3日以上、さらに好ましくは1週間以上、さらに好ましくは2週間以上、さらに好ましくは1ヶ月以上、さらに好ましくは3ヶ月以上、さらに好ましくは半年以上であって、かつ好ましくは10年以下、より好ましくは5年以下、さらに好ましくは2年以下、の期間維持することをさらに含む、〔10〕記載の方法。
〔12〕好ましくは、前記バイオフィルムが、水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム、又は該設備に流れる又は貯留される水におけるバイオフィルムである、〔7〕〜〔11〕のいずれか1項記載の方法。
〔13〕好ましくは、前記対象水が、水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている水である、〔7〕〜〔12〕のいずれか1項記載の方法。 [7] A compound represented by the following formula (I):
Figure 2018167182
(Where
R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or —CH 2 —R 5 , provided that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not all hydrogen atoms at the same time;
R 5 is a hydroxy group, a halogen atom, or —NR a R b ;
R a and R b are each independently a hydrogen atom or a methyl group)
A method for inhibiting biofilm formation, comprising adding to the target water.
[8] Preferably, the compound represented by the formula (I) is:
A compound in which R 1 is a hydroxyl group and R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms;
A compound wherein R 4 is a hydroxyl group and R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms;
A compound in which R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 and R 3 are hydrogen atoms, and R 4 is a hydroxyl group;
Compounds wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 is a hydroxyl group;
A compound in which R 1 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms;
A compound in which R 1 , R 2 and R 4 are hydrogen atoms and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms;
The method according to [7], which is one or more selected from the group consisting of:
[9] The method according to [7], wherein the compound represented by the formula (I) is preferably one or more selected from the group consisting of 4-hydroxyisophthalaldehyde and 2-hydroxyisophthalaldehyde.
[10] The concentration of the compound represented by the formula (I) added to the target water is as follows: preferably 1 ppm or more, more preferably 50 ppm or more, further preferably 300 ppm or more, and preferably 2000 ppm. The method according to any one of [7] to [9], which is more preferably 1000 ppm or less, and still more preferably 750 ppm or less.
[11] The concentration of the compound represented by the formula (I) in the target water is as follows: preferably 1 day or more, more preferably 2 days or more, further preferably 3 days or more, more preferably 1 week or more. More preferably 2 weeks or more, more preferably 1 month or more, further preferably 3 months or more, more preferably half a year or more, and preferably 10 years or less, more preferably 5 years or less, further preferably 2 years. The method according to [10], further comprising maintaining for the following period.
[12] Preferably, the biofilm is a biofilm in a facility that functions by flowing or storing water, or a biofilm in water that flows or stored in the facility, [7] to [11] The method of any one of Claims.
[13] The method according to any one of [7] to [12], wherein the target water is preferably water that flows or is stored in a facility that functions by flowing or storing water.

以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.

以下の実施例で用いた試験化合物を表1に示す。   The test compounds used in the following examples are shown in Table 1.

Figure 2018167182
Figure 2018167182

試験例1 バイオフィルム形成抑制活性の測定
1)試験菌の調製
緑膿菌PAO1株(ATCC 15692)をLB培地(Lysogeny Broth;Becton Dickinson 社製)で37℃、24時間静置培養した。得られた培養液の濁度(OD600)を測定し、Mueller Hinton Broth(BBL社製)で希釈して、濁度(OD600)が1/106の懸濁液を15mL調製した。
Test Example 1 Measurement of Biofilm Formation Inhibitory Activity 1) Preparation of Test Bacteria Pseudomonas aeruginosa PAO1 strain (ATCC 15692) was statically cultured at 37 ° C. for 24 hours in an LB medium (Lysogeny Broth; manufactured by Becton Dickinson). Turbidity (OD600) of the obtained culture solution was measured and diluted with Mueller Hinton Broth (manufactured by BBL) to prepare 15 mL of a suspension having a turbidity (OD600) of 1/10 6 .

2)培養
96wellマイクロプレート(351172;日本ベクトンディキンソン社製)の各wellに、6μLの試験化合物のDMSO溶液(東京化成)を添加した後、上記1)で調製した緑膿菌の懸濁液を各wellに145μL添加して培養を開始した。試験化合物としては、表1記載の試験化合物a〜b(4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド、2−ヒドロキシイソフタルアルデヒドを用いた。培養液中における試験化合物の濃度は2.5〜2000ppmとなるように調整した。
2) Culture After adding 6 μL of a DMSO solution of a test compound (Tokyo Kasei) to each well of a 96-well microplate (351172; manufactured by Nippon Becton Dickinson), the suspension of Pseudomonas aeruginosa prepared in 1) above is used. Cultivation was started by adding 145 μL to each well. As test compounds, test compounds a and b (4-hydroxyisophthalaldehyde, 2-hydroxyisophthalaldehyde) described in Table 1 were used. The concentration of the test compound in the culture solution was adjusted to 2.5 to 2000 ppm. .

3)測定
上記96wellマイクロプレートを30℃、24時間静置培養した。培養後の各wellを0.1%クリスタルバイオレットで染色した後、生理食塩水で2回洗浄し、200μLのエタノールを添加し、吸光度(OD570)を測定することによってバイオフィルム形成量を求めた。
3) Measurement The 96-well microplate was incubated at 30 ° C. for 24 hours. Each well after culturing was stained with 0.1% crystal violet, then washed twice with physiological saline, 200 μL of ethanol was added, and the absorbance (OD570) was measured to determine the amount of biofilm formed.

4)結果
試験菌のバイオフィルム形成量(OD570)を表2及び表3に示す。表2及び表3に示す試験は異なる日に測定したため、無添加のバイオフィルムの形成量が異なる。
4) Results Tables 2 and 3 show the biofilm formation amount (OD570) of the test bacteria. Since the tests shown in Table 2 and Table 3 were measured on different days, the amount of additive-free biofilm formed was different.

Figure 2018167182
Figure 2018167182

Figure 2018167182
Figure 2018167182

表2及び表3に記載したOD570をもとに、下記式に従って試験化合物無添加群(DMSOのみ)に対するバイオフィルム(BF)抑制率を計算した:
BF抑制(%)
={1−(試験化合物添加群OD570/試験化合物無添加群OD570)}×100
各試験化合物についてのBF抑制(%)を表4に示す。
Based on OD570 described in Table 2 and Table 3, the biofilm (BF) inhibition rate for the test compound-free group (DMSO only) was calculated according to the following formula:
BF suppression (%)
= {1- (Test Compound Addition Group OD570 / Test Compound No Addition Group OD570)} × 100
Table 4 shows the BF inhibition (%) for each test compound.

Figure 2018167182
Figure 2018167182

試験例2 フローセルにおけるバイオフィルム形成抑制活性の評価
実際に使用中の水冷式冷却塔から水を採取した。採取した水からは、Pseudomonadales、Flavobacteriales、RB41、Actinomycetales、Burkholderiales、Sphingomonadales、Gemmatales、Rhizobiales、Xanthomonadales、Chlamydiales、Methylophilales、Pirellulales、Bacillalesなどが検出された。
フローセル(容量4cm3;SER社製)内にテストピース(SUS304、1cm×8cm;エンジニアリングテストサービス社製)を2枚セットした。水冷式冷却塔から採取した水に試験化合物(4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド)を添加し、所定の温度(10℃)に調整した後、この溶液を、毎分1.43mLでフローセルに供給、及び排出させた。供給した溶液のフローセル内での滞留時間は約2.8分であった。試験中、フローセル内の温度は30℃に維持した。フローセル内の水中における試験化合物の濃度は2.5、5、10又は20ppmに調整した。コントロールとして、試験化合物の添加なしで同様の実験を行った。1週間後、フローセルから経時的に取り出したテストピースの重量を測定することによって、バイオフィルム(BF)形成量を求めた。結果を表5に示す。
BF形成量 = 試験後テストピース重量 − 試験前テストピース重量
Test Example 2 Evaluation of Biofilm Formation Inhibitory Activity in Flow Cell Water was collected from a water-cooled cooling tower that was actually used. From the collected water, Pseudomonadales, Flavobacteriales, RB41, Actinomycetales, Burkholderiales, Sphingomonadales, Gemmatales, Rhizobiales, Xanthomonadales, Chlamydiales, Methylophilales, Pirellulales, Bacillales and the like were detected.
Two test pieces (SUS304, 1 cm × 8 cm; manufactured by Engineering Test Service) were set in a flow cell (capacity 4 cm 3 ; manufactured by SER). After adding a test compound (4-hydroxyisophthalaldehyde) to water collected from a water-cooled cooling tower and adjusting to a predetermined temperature (10 ° C.), this solution is supplied to the flow cell at 1.43 mL per minute and discharged. I let you. The residence time of the supplied solution in the flow cell was about 2.8 minutes. During the test, the temperature in the flow cell was maintained at 30 ° C. The concentration of the test compound in the water in the flow cell was adjusted to 2.5, 5, 10 or 20 ppm. As a control, the same experiment was performed without the addition of the test compound. One week later, the amount of the biofilm (BF) formed was determined by measuring the weight of the test piece taken out from the flow cell over time. The results are shown in Table 5.
BF formation = Test piece weight after test-Test piece weight before test

Figure 2018167182
Figure 2018167182

Claims (6)

下記式(I)で表される化合物:
Figure 2018167182
(式中、
1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜6の炭化水素基、又は−CH2−R5であり、ただし、R1、R2、R3、及びR4の全てが同時に水素原子であることはなく;
5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−NRabであり;
a及びRbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である)
を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。
Compound represented by the following formula (I):
Figure 2018167182
(Where
R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or —CH 2 —R 5 , provided that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not all hydrogen atoms at the same time;
R 5 is a hydroxy group, a halogen atom, or —NR a R b ;
R a and R b are each independently a hydrogen atom or a methyl group)
A biofilm formation inhibitor comprising as an active ingredient.
前記式(I)で表される化合物が、4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド及び2−ヒドロキシイソフタルアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1記載のバイオフィルム形成抑制剤。   The biofilm formation inhibitor according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (I) is at least one selected from the group consisting of 4-hydroxyisophthalaldehyde and 2-hydroxyisophthalaldehyde. 対象水中での前記式(I)で表される化合物の合計濃度が2000ppm以下になる量で使用される、請求項1又は2記載のバイオフィルム形成抑制剤。   The biofilm formation inhibitor of Claim 1 or 2 used in the quantity from which the total density | concentration of the compound represented by the said formula (I) in object water becomes 2000 ppm or less. 下記式(I)で表される化合物:
Figure 2018167182
(式中、
1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜6の炭化水素基、又は−CH2−R5であり、ただし、R1、R2、R3、及びR4の全てが同時に水素原子であることはなく;
5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−NRabであり;
a及びRbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である)
を対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
Compound represented by the following formula (I):
Figure 2018167182
(Where
R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or —CH 2 —R 5 , provided that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not all hydrogen atoms at the same time;
R 5 is a hydroxy group, a halogen atom, or —NR a R b ;
R a and R b are each independently a hydrogen atom or a methyl group)
A method for inhibiting biofilm formation, comprising adding to the target water.
前記式(I)で表される化合物が、4−ヒドロキシイソフタルアルデヒド及び2−ヒドロキシイソフタルアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上である、請求項4記載のバイオフィルム形成抑制方法。   The method for inhibiting biofilm formation according to claim 4, wherein the compound represented by the formula (I) is at least one selected from the group consisting of 4-hydroxyisophthalaldehyde and 2-hydroxyisophthalaldehyde. 前記対象水中に添加された前記式(I)で表される化合物の合計濃度が2000ppm以下である、請求項4又は5記載のバイオフィルム形成抑制方法。   The biofilm formation suppression method of Claim 4 or 5 whose total density | concentration of the compound represented by the said formula (I) added to the said object water is 2000 ppm or less.
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