JP2020531567A - 工業的プロセスにおける微生物及び/又はバイオフィルムの増殖を制御するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下の非限定な実施例において、本発明のいくつかの実施形態をより厳密に記載する。
バイオフィルム形成の防止に対する各種化学物質の有効性を試験するために、メイオテルムス・シルヴェナス(Meiothermus silvanus)(一般的に抄紙機バイオフィルムにおいて見出される微生物種(Ekman J,Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 34:203−211))及びシュードキサントモナス・タイワネンシス(Pseudoxanthomonas taiwanensis)(一般的に抄紙機環境内で見いだされる別の種(Desjardins,E & Beaulieu, C,Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 30:141−145))の純粋培養物を用いた。
バイオフィルム形成を防止する実験のために、peg蓋を有する96マイクロウェル平板のウェルにR2−ブロス又はSPWを充填し、純粋な細菌培養物を接種し、異なる量の被試験化学化合物で処理した。peg蓋を被せた。24時間後、ウェルを空にし、異なる量の試験化学物質を有するSPW又はR2ブロスを含む純粋培養物の新鮮な溶液をウェルに加え、元のpeg蓋を所定位置に戻した。さらに24時間後、すなわち、試験開始から48時間後、ウェルを空にして濯ぎ、peg蓋及びウェルを放置して乾燥させた。
すでに存在する(予め形成された)バイオフィルムを除去する実験のために、peg蓋を有する96マイクロウェル平板のウェルにSPWを充填し、純粋な細菌培養物を接種した。いずれの被試験化学化合物を添加することなく、バイオフィルムを24時間増殖させた。24時間後のいくつかの実験において、ウェルを空にし、再び、いずれの試験化学化合物なしで、純粋な細菌培養物を接種したSPWの新鮮な溶液を添加することによって、上記手法を繰り返した。元のpeg蓋を所定位置に戻し、さらに24時間、すなわち合計で48時間、バイオフィルムを増殖させた。
メタノール中、1% Crystal Violet(Merck Millipore KGaA、ドイツ)を200μL、各ウェルに加え、peg蓋を戻して被せることによって、マイクロウェル及びpeg表面の上に形成されたバイオフィルムの量を染色溶液で定量した。3分後、ウェルを空にして、ウェル及びpegを水道水で3回濯いだ。付着したCrystal Violetをエタノール中に溶解し、595nmにおける吸光度を測定した。以下の表に示される値は、8つの複製ウェル及びpegからの平均吸光度である。
表1及び表2は、化合物Aがメイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成を防止することが可能であることを示す。試験条件は、紙製造プロセス条件又は板紙製造プロセス条件(合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動)をシミュレートし、化合物Aは、非常に低い濃度でバイオフィルムを制御することが認められた。すでに、0.13mg/Lの活性化合物Aの用量によって、90%超のバイオフィルム低減効果が得られた。比較すると、従来の抗菌剤DBNPAでは、同じバイオフィルム低減有効性に達するためには1mg/Lの活性化合物の用量が必要であった。DBNPAについての結果を表3及び表4に示す。
表5及び表6は、メイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成に対する既知の抗生物質であるグラミシジンの効果を示す。合成増殖培地において、R2−ブロスグラミシジンは、紙製造プロセス又は板紙製造プロセスをシミュレートする条件(合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動)よりも明確に低い濃度でバイオフィルム形成を防止することが可能であった。
表7及び表8は、化合物Bがメイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成を防止することが可能であることを示す。試験条件は、実施例1の試験条件と同じである。
表9及び表10は、化合物Aがメイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのすでに形成されたバイオフィルムを除去することが可能であることを示す。試験条件は、紙製造プロセス条件(合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動)をシミュレートした。化合物Aにより、すでに形成されたバイオフィルムが除去されることが認められた。0.5mg/Lの活性化合物の単回用量によって、化合物Aの添加の24時間後において、あらかじめ48時間増殖させる時間の間に形成されたバイオフィルムの全てが除去された。
化合物Aを得て、そのE異性体とZ異性体をそれぞれ分離した。表11及び表12は、化合物AのE異性体及びZ異性体がメイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成を防止することが可能であることを示す。試験条件は、実施例1の試験条件と同じである。化合物Aの異性体は両方とも、バイオフィルム形成を防止することが認められる。
化合物Aを得て、そのE異性体とZ異性体をそれぞれ分離した。表13は、化合物AのE異性体及びZ異性体がメイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのすでに形成されたバイオフィルムを除去することが可能であることを示す。試験条件は、紙製造プロセス条件(合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動)をシミュレートした。化合物Aの異性体の両方とも、すでに形成されたバイオフィルムを除去することが認められる。
Claims (11)
- セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境内において、バイオフィルムを制御するための、形成されたバイオフィルムを除去するための、及び/又は、微生物(好ましくは細菌)の増殖を制御するための方法であって、
3−[(4−メチルフェニル)スルホニル]−2−プロペンニトリル及び4−アミノ−N−2−チアゾリル−ベンゼンスルホンアミドから成る群から選択される化合物を含む組成物を、前記プロセスの水性環境に投与することを含む、前記方法。 - 前記水性環境に投与される前記組成物の量が、活性化合物換算で0.01ppm〜100ppm(好ましくは0.01ppm〜10ppm、より好ましくは0.01ppm〜2ppm)であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記水性環境に投与される前記組成物の量が、活性化合物換算で、0.01ppm〜1ppm(好ましくは0.01ppm〜0.5ppm、より好ましくは0.01ppm〜0.3ppm)であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記水性環境が、メイオテルムス属、デイノコッカス属及び/又はシュードキサントモナス属に属する細菌のうちのいずれか1つ又はこれらの任意の組み合わせを含むか、又は、
前記水性環境が、少なくとも部分的には前記細菌のいずれかによって形成されたバイオフィルムと接触していることを特徴とする、請求項1、請求項2又は請求項3に記載の方法。 - 前記組成物が投与される工業的製造プロセスが、セルロース繊維材料を含み、紙、板紙、パルプ、ちり紙、パルプモールド、不織布又はビスコースの製造(好ましくはパルプ、紙又は板紙の製造)から選択されることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組成物が投与される前記水性環境が、残留過酸化物を約0.01ppm〜約100ppm含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記水性環境が、水;セルロース繊維(好ましくはリグノセルロース繊維)を含み、さらに所望によりデンプン;無機鉱物粒子(充填剤及び/又はコーティング鉱物など);ヘミセルロース;リグニン;及び/又は溶解物質及びコロイド状物質を含むことを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水性環境の温度が、40℃以上(好ましくは50℃以上)であることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の方法。
- 3〜45分間を1日あたり6〜24回(好ましくは10〜30分間を1日あたり12〜24回)、周期的に前記組成物を前記水性環境内に投与することを特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 他の殺生物剤又は抗菌剤と共に前記組成物を使用することを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の方法。
- 活性塩素として約0.01ppm〜約20ppmの範囲内の残留活性ハロゲンを含む前記水性環境に前記組成物を投与することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
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