JP2019511470A - 殺菌剤 - Google Patents

Abstract

本発明は、表面の殺菌及び細菌代謝産物の破壊のための薬剤に関し、前記薬剤は、水溶液中に、安定剤としてのポリビニルピロリドンと共に、少なくとも１つの過カルボン酸を含む。

Description

本発明は、表面の殺菌、及び細菌代謝産物の破壊のための薬剤に関し、前記薬剤は、水溶液中に、安定剤と共に少なくとも１つの過カルボン酸を含む。

基本的に、殺菌目的での過カルボン酸の使用は、例えば特許文献１に記載されるように知られている。特に、その特許文献は、過酢酸の使用について記載する。その殺菌剤は、とりわけ、例えば内視鏡などの医療機器の処理に適している。

過カルボン酸溶液は、触媒（通常、硫酸）の存在下で、水性媒体中において過酸化水素を用いてカルボン酸を転化させることにより製造される。生じる反応は、反応生成物としての過カルボン酸と、反応物質、すなわちカルボン酸及び過酸化水素との間で平衡を形成する。反応が完了した後、所望のより低い過カルボン酸濃度をもたらすために、しばしば溶媒を添加して反応混合物をさらに希釈する。例えばトイレの洗浄などの目的のために、例えば、０．５〜１質量％（％ｗ／ｗ）の過酢酸を含む溶液を用いることができる。しかしながら、そうしないと平衡を調整するのに要する時間が過度に長くなるため、過カルボン酸は最初により高濃度の溶液で製造される。

過カルボン酸の濃縮平衡溶液が水で希釈された場合、系の平衡点は、元の反応物質の再生に有利に変化する；そのような平衡調整はまた同様に完了するのに長期間（すなわち数週間、又は数か月もの範囲）を要する。従って、希釈された過カルボン酸溶液は、過酸化水素が分解を受けるせいでその有効性がだんだん減少する変動組成の溶液である。

その内容を具体的に参照する特許文献２に記載されているように、過カルボン酸がソルビタンエステルの添加により安定化された、水性の殺菌及び滅菌剤が知られている。この方法は、基本的にうまくいくことが証明されている。しかしながら、ソルビタンエステルの使用は、例えば、食料品及び医療分野において、そのような安定化過カルボン酸の適用の範囲を制限する。

欧州特許第０６７７９９０号明細書 国際公開第２００６／１２５６５７号

この技術水準に基づき、本発明の目的は、様々な領域において、特に食品業界及び医療分野でも、その薬剤で安定化された殺菌剤の適用を可能にする、過カルボン酸のための代替の安定剤を提供することである。そのような安定剤は、生理学的に問題なく、皮膚が良好な耐容性を示し、及び処理した表面上で長続きする効果をもたらすのに十分長く過カルボン酸を安定化するものである必要がある。

この目的は、安定剤としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含む、上記で最初に述べたような薬剤を用いて達成される。

本発明は、有意な量のポリビニルピロリドンの添加が、過カルボン酸の安定性を著しく高めうることの発見に基づく。過カルボン酸の濃度は長期間にわたり変化しないことが見いだされ、従って、その薬剤を数か月又は数年の間使用することができる。その効果は、ポリビニルピロリドンが過酸官能基を錯体化(complex)し、従って酸素の離脱を防ぐことに起因する。同時に、短鎖過カルボン酸の攻撃性が低減され、そのため皮膚で使用できる。

さらに、ポリビニルピロリドンは、しばしば医薬及び食品業界で製品に導入するのに用いられ、生理学的に問題なく、皮膚が良好な耐容性を示し、さらに皮膚に心地よい。それは、食料品において結合剤及び製造要素として、錠剤において結合剤として、また創傷治療の目的のためにヨードの担体物質として用いられる。

ポリビニルピロリドンは、ポビドンとしても知られ、またよくＰＶＰと略されるが、非晶構造を有する水溶性の高いポリマーである。融点を持たず、重合度によって、１１０℃と１８０℃との間の範囲にわたるガラス転移温度のみを有する。本発明によると、全ての重合度のポリビニルピロリドンを用いることができる。

１０，０００ダルトンと３６０，０００ダルトンとの間の範囲内の平均分子量を有するポリビニルピロリドンが好ましい。例えば、１５，０００ダルトンの平均分子量（質量平均）を有するポリビニルピロリドン、及び特に、４０，０００ダルトンの平均分子量（質量平均）を有するポリビニルピロリドン（ポビドン Ｋ３０）が適していることが分かっている。

本発明に従う目的のために、水溶液にすることができる全ての過カルボン酸を基本的に用いることができる。例えば、１２炭素原子までの飽和及び不飽和脂肪族並びに芳香族モノカルボン酸（例えば、過酢酸、過プロピオン酸、過ソルビン酸、及び過安息香酸など）、８炭素原子までのヒドロキシカルボン酸（例えば、過乳酸、過クエン酸、過マレイン酸、及び過酒石酸）、並びにそれらの任意の混合物が挙げられる。過酸は、いくつかのヒドロキシ及び／又は酸官能基を有していてよい。特に、過クエン酸などの多官能過カルボン酸は、本発明に従う目的のために非常に有用であることが分かっている。

本発明の薬剤中のＰＶＰ−安定化過カルボン酸（ＰＶＰ＋過カルボン酸）の含有量は、例えば、０．１質量％と５０質量％との間の量であり、好ましくは、１．０質量％と２５質量との間の量である。ＰＶＰ対過カルボン酸の質量比は、１：１０と１０：１との間、好ましくは１：５と５：１との間の範囲にわたる。

必然的に、過カルボン酸の濃度が高くなると、薬剤の効果も高くなる：しかしながら、多くの用途に関して、約１質量％の濃度での使用で十分となりうる。一般的に、１０質量％と２０質量％との間の範囲内の過カルボン酸濃度を有する濃縮物を最初に調製し、その後で、水又は溶媒を用いた希釈によりその濃度を低くする。

少なくとも２つの過カルボン酸を薬剤中に導入することが特に有利であることが分かっている。なぜなら、そうすることがしばしば相乗効果を生じ得ることを経験が示しているからである。異なる過カルボン酸が、異なる特定の目的に特に適していることも分かっている。例えば、アルデヒド又はケトン官能基を有する多くの毒素、ミクロトキシン（microtoxin）及びエンドトキシン（内毒素）の両方が、バイヤービリガー酸化を介して過安息香酸により効果的に破壊される。過安息香酸は、アフラトキシンに対して使用でき、カタラーゼ阻害剤として作用する。一方、過酢酸は、細菌のポアタンパク質を効果的に攻撃するのに適しているが、過クエン酸は、バイオフィルムを分解するのに特に適していることが分かっている。過ソルビン酸は、脂質層に入りこむことができ、この態様で細胞膜に浸みわたり、細菌を不活化する。

水溶液中のＰＶＰで安定化された過カルボン酸に加えて、本発明の薬剤は、濡れ性を高めるために、過カルボン酸と非反応性の界面活性剤を含んでいてよい。これに関して、０．５〜５質量％の量のポリソルベート、例えばＴｗｅｅｎ（ポリソルベート２０）又はドデシル硫酸ナトリウムなどが好ましい。

本発明の薬剤は、一般的な添加剤、特に、溶媒、金属イオン封鎖剤、ｐＨ調整剤、腐食防止剤、他の過酸安定剤、錯化剤、消泡剤、着色料及び着臭剤、増粘剤、及び手入れ用品などを含んでいてよい。これらの全ての添加剤は、過カルボン酸に関して安定でなければならず、また過カルボン酸の崩壊を促進しないことは言うまでもない。腐食防止剤は、組成物が金属表面の処理に使用されるべき場合に特に有用である。例えば、アルカリ金属リン酸塩、好ましくはリン酸カリウム（例えばリン酸水素二カリウム）を腐食防止剤として使用してよい。

用いられる主な溶媒は水である。さらに、薬剤は、有機溶媒、特にエタノール及びイソプロパノールなどを含んでいてよい。アルコールは、追加の殺菌及び防カビ特性を有し、そのため本発明の組成物の殺菌効果がさらに増強されうる点で利点をもたらす。

体表面（すなわち皮膚及び粘膜）の殺菌剤としての用途に関して、製品は、好ましくは、スプレイ、ゲル、クリーム又はローションの形態に製剤化される。ここでも、製剤添加物は酸化安定性をもたらすことが不可欠である。

水溶液のｐＨ値は酸性範囲内であろう。過カルボン酸は、アルカリ環境下で分解する傾向がある。典型的には、適用目的のための希釈用液のｐＨは０と７との間の範囲にわたり、特に３と６との間が好ましい。必要であれば、ｐＨ調整剤を用いてｐＨを調整してもよい。

本発明により提案される薬剤は、細菌、ウイルス及び真菌感染に対して非常に効果的であることが分かっている。また、微生物の代謝産物を破壊するのにも適している。これは、細菌の毒性代謝産物（生物毒素）、並びにアドへシン（すなわち、体又は創傷への細菌の付着及びそこでの増殖を促進する細菌産物）の両方に当てはまる。従って、本発明の薬剤は、皮膚及び粘膜のための殺菌剤及び洗浄剤として適している。

微生物との戦いにおいて、酸素ラジカルの遊離は、外殻／細胞膜の迅速な酸化を生じさせる。過カルボン酸はまた、酵素及び他のタンパク質、並びに核酸を攻撃し及び損傷をもたらす。結果として生じる代謝経路（エネルギー代謝、タンパク質生合成）の遮断は、細胞死につながる。さらには、本発明の組成物は、生物毒素−アフラトキシン、エンドトキシン、マイコトキシン及びアレルゲンを破壊するであろう。

本発明により提案される薬剤の過カルボン酸は、タンパク質がその特性を損なうように、タンパク質の三次構造を変更することができる。従って、酸化によってジスルフィド架橋が分断され、さらにチオール基が酸化されてスルホン酸を形成する。

本発明による組成物はまた、例えば銅などの重金属を主に含む酵素の酸化によって、微生物の代謝の中心を不活化することができる。カプシドタンパク質及びエンベロープタンパク質を酸化させることにより、ウイルスを不活化することができる。これは、ヌクレオカプシドの崩壊又はカプシド表面の修飾をもたらし、その結果ウイルスを不活化させる。

酸化及びそれに関連する有害微生物の破壊を経て、過カルボン酸はカルボン酸自体に再転化し、最終的に、比較的害のない生成物が作られる。

本発明の薬剤は、農業用途のため、例えば、植物／作物防疫、植物強化において、馬小屋を殺菌及び清掃するため、排気処理するため、及び農作物の貯蔵スペース及び部屋を殺菌するために、好都合に使用することができる。これに関連して、国際公開第２００６／１２５６５７号に記載されている用途を明示的に参照する。

本発明により提案される薬剤は、創傷の洗浄及び殺菌のため、並びに足及び足爪の真菌の処理のため、疣に対して、及び口腔歯科衛生のための洗浄液としても使用することができる。また、洗浄及び殺菌のため、並びに皮膚、毛皮／皮、及び爪／蹄の病気の処置のために、動物で使用してもよい。

本発明の薬剤は、国際公開第２００６／１２５６５７号に記載されている原理と同様に製造することができる。それぞれのカルボン酸に加えて、その無水物及び通常の塩も開始材料として使用することができる。以下の実施例はその手順を説明する。

実施例１
最初に、水中の９０ｇの過酸化水素溶液（２０％）において、触媒量のリン酸の存在下で室温にて５ｇのクエン酸を転化させて過クエン酸を得る。平衡調整の後、５ｇのＰＶＰ Ｋ３０を混合物に添加する。次に、この混合物を１０倍の量の水で希釈して、適用強度を得る。

混合物の平衡調整は数日間かかる場合がある。過剰の過酸化水素は平衡を過カルボン酸の方へシフトさせる。加速させるために、少量の強酸、例えばメタンスルホン酸、リン酸又は硫酸などを、触媒として混合物に添加してもよい。

この方法で得られる混合物は、皮膚創傷の処置及び殺菌に適している。ゲルを製造するために、例えばアクリレートなどの一般的な増粘剤を添加してもよい。

実施例２
疣に対する活性薬剤を以下のように作製する：
水中の９０ｇの過酸化水素溶液（３５％）を調製し、１ｇの安息香酸、３ｇのクエン酸、及び１ｇの二酢酸ナトリウムを室温で添加する。次に、反応平衡が得られるまでその混合物を撹拌し、その後、５ｇのＰＶＰ Ｋ３０を添加する。さらに撹拌した後、９００ｍｌの脱イオン水を添加し、その後、さらに２０ｇのＰＶＰ Ｋ３０を添加する。１０００ｍｌの脱イオン水で希釈して、最終薬剤をもたらす。

Claims (17)

1. 表面の殺菌及び細菌代謝産物の破壊のための薬剤であって、水溶液中に、安定剤と共に少なくとも１つの過カルボン酸を含み、前記安定剤としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）が使用される、薬剤。
2. 前記ＰＶＰが、１０，０００ダルトンと３６０，０００ダルトンとの間の範囲の平均分子量を有する、請求項１に記載の薬剤。
3. 前記ＰＶＰが、４０，０００ダルトンの平均分子量を有する、請求項２に記載の薬剤
4. 前記過カルボン酸がモノカルボン酸、特に安息香酸である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬剤。
5. 前記過カルボン酸がヒドロキシ過カルボン酸である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬剤。
6. 前記過カルボン酸が、過乳酸、過クエン酸、過マレイン酸又は過酒石酸である、請求項５に記載の薬剤。
7. 過カルボン酸のＰＶＰに対する質量比は、１：１０と１０：１との間の範囲である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の薬剤。
8. 前記水溶液が、０．１〜５０質量％、好ましくは１〜２５％質量％の、ＰＶＰで安定化された過カルボン酸を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の薬剤。
9. 酸化安定界面活性剤をさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の薬剤。
10. ０．５〜５質量％のポリソルベートを含む、請求項９に記載の薬剤。
11. 溶媒、金属イオン封鎖剤、ｐＨ調整剤、腐食防止剤、過酸のための安定剤、錯化剤、消泡剤、着色料及び／又は着臭剤を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の薬剤。
12. ０〜７のｐＨ値、好ましくは３〜６のｐＨ値を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の薬剤。
13. 表面の滅菌のための、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の薬剤の使用。
14. 細菌代謝産物の破壊のための、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の薬剤の使用。
15. 馬小屋の殺菌のため及び植物／作物防疫のための、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の薬剤の使用。
16. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の薬剤を含む、スプレイ又はゲルの形態の組成物。
17. 水溶液中の過カルボン酸を安定化させるためのポリビニルピロリドンの使用。