JP4388587B2 - バイオフィルム除去剤 - Google Patents
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Description
更に、バイオフィルムを形成した微生物集合体に対しては、水系に分散浮遊状態にある微生物と比較して、殺菌剤・静菌剤のような微生物制御薬剤の十分な効果が出せないことも多い。例えば医療の面では近年、内視鏡等の医療機器の狭い隙間や空孔内に微生物が残存してバイオフィルムを形成し、これを原因とする院内感染例が数多く報告されている。ヒト口腔内においては歯に形成するバイオフィルム、いわゆるデンタルプラーク(歯垢)がう食や歯周病の原因となることは良く知られており、 これらの問題について長い間検討されている。
バイオフィルムを除去する方法として、殺菌剤を用いる方法、キレート剤を用いる方法、酵素を用いる方法などが試みられており、特許文献2では次亜塩素酸塩、アルカリ金属水酸化物と界面活性剤を組み合わせて使用する方法が開示されている。しかしながら、いずれの方法においても効果的にバイオフィルムを除去するには至っておらず、いまだに大きな課題となっている。
すなわち、殺菌性の高いカチオン性界面活性剤や次亜塩素酸塩など即効性の特徴を持つ殺菌性の高い薬剤を用いた場合、系内もしくはバイオフィルム中の有機物により殺菌性は速やかに失われるため、これらは長期間にわたって菌数低減効果を維持することは難しく、殺菌効果が失われると再び菌が増殖する。また、殺菌剤はバイオフィルムを除去するものではないため、微生物が表面に付着しバイオフィルムを形成するまでに作用させなければならない。
前述のようにバイオフィルムは菌体、多糖、タンパク質などいろいろな物質から形成されており、これらの化合物の一部だけを分解することでは、バイオフィルムを完全に除去することは困難であると考えられる。 従って、特許文献3に開示されているような酵素を利用しバイオフィルムを除去する方法においては、ある程度の除去効果は認められるもの完全な除去は困難であるとともに、バイオフィルムの生成抑制効果はないため、残存したバイオフィルム中の菌が再び増殖し、多糖やタンパク質などの高分子物質を産生する。
また、バイオフィルムは浴室、台所、厨房、トイレの便器、排水講、排水管などの水分が多く、微生物が増殖しやすい環境で形成されやすいが、各場所において汚れの種類が異なっている。例えば、台所周りでは油脂汚れが、浴室内においては金属石鹸、特に脂肪酸のカルシウム塩が、トイレの便器内では無機質汚れが主となっている。バイオフィルムはこのような汚れと共存し複合汚れとなった場合、通常の界面活性剤を主とした洗浄剤では除去することが困難となり、これら複合汚れを効果的に除去することが望まれている。
で表わされる塩基性アミノ酸誘導体又はその塩を含有するバイオフィルム除去剤を提供するものである。
で表わされる塩基性アミノ酸誘導体又はその塩を1種以上含有する。
一般式(1)中、mは、1〜5の整数を示すが、2〜4が好ましく、さらに3が好ましい。また、Xは−OCH2−CH(−OH)CH2−が好ましく、Yは−NH−C(−NH2)=NHが好ましい。
塩基性アミノ酸誘導体(1)の塩としては、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩などの無機酸の塩、酢酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、酸性アミノ酸塩などの有機酸の塩が挙げられ、好ましいものとしては、塩酸塩、酢酸塩、乳酸塩、クエン酸塩が挙げられる。
これら反応生成物はバイフィルム除去性能を阻害しない範囲で未反応物、副生成物を含んでいてもよい。
また、これらのキレート剤は一般式(1)の化合物と目的に応じて任意の割合で併用することができる。好ましい割合は、洗浄効果の点で、重量比で、一般式(1)の化合物:キレート剤=1: 99〜99:1であり、更に好ましくは、5:95〜95:5である。
ここで、医療機器としては、内視鏡、カテーテル、人工透析機(特に人工透析液の回路)等の体液が付着する可能性の高い医療機器が挙げられる。ここで内視鏡としては、喉頭内視鏡、気管支鏡、上部消化器内視鏡、小腸内視鏡、大腸内視鏡、胸腔鏡、腹腔鏡、膀胱鏡、胆道鏡、間接鏡、血管内視鏡等が挙げられる。
近年、これらの内視鏡の応用分野は拡大しており、本発明の洗浄剤組成物は、これらの内視鏡洗浄用として特に有用である。
N-[2-ヒドロキシ-3-(2-エチルヘキシル)オキシプロピル]-L-アルギニン塩酸塩の製造
還流冷却管、滴下ロート、温度計及び撹拌羽根を備えた200mLの四つ口フラスコに、L(+)-アルギニン9.4g(53.7mmol)、水50.0g、エタノール50.0gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌を行いながら78℃に昇温した。次に、反応系内を78〜80℃に保ち、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル10.0g(53.7mmol)を滴下した。その後、78〜80℃で4時間熟成を行った後、室温に戻した。次に、6mol/Lの塩酸水溶液9.8g(53.7mmol)を添加し、中和を行った。反応溶液から減圧で水とエタノールを完全に留去し、N-[2-ヒドロキシ-3-(2-エチルヘキシル)オキシプロピル]-L-アルギニン塩酸塩の白色固体21.6g得た。この化合物は、表1の化合物2に相当する。
同様の方法で、C10(イソデシル)、C12(直鎖)を有する化合物を製造した。これらの化合物は、それぞれ表1の化合物3、化合物4に相当する。
<バイオフィルム除去能の検定>
緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa NBRC13275)、セラチア菌(Serratia marcescens NBRC12648)、表皮ブドウ球菌(Klebsiella pneumoniae ATCC13883)をそれぞれ大豆−カゼインダイジェストアガー(Soybean-Casein Digest Agar)〔SCD寒天培地:日本製薬(株)製〕を用いて、37℃、24時間の前培養してコロニー形成したものから極少量の菌塊を、滅菌済みの竹串を用いて、ミューラーヒントン培地を各1.5mL注加した24ウェルマイクロプレート内に接種した。これを37℃、24時間培養後に培養液を廃棄し、精製水2mLで各ウェルを5回リンスし、マイクロプレート壁にバイオフィルムを形成、付着させた。ただちに、表2及び3に示す調製したバイオフィルム除去剤を含む配合品(本発明品1〜24及び対照としての比較品1〜19)を2mL注加し、室温で10分間作用させた後、各ウェル中のバイオフィルム制御剤を廃棄した。精製水2mLで各ウェルを2回リンスした後、0.1%クリスタルバイオレット2mLを注加し、マイクロプレート壁に残存するバイオフィルムを染色した。余分な染色液を水でリンス後に80%エタノール2mLを注加し、バイオフィルムを染色したクリスタルバイオレットを均一に溶解後、570nmで吸光度を測定し測定値とした。同様にバイオフィルム除去剤を作用させていないウェルについて0.1%クリスタルバイオレットで処理後、吸光度を測定し初期値とした。また、24ウェル中にミューラーヒントン培地を各1.5mLはするが菌塊を接種しないものを同様に行い、吸光度を測定してブランク値とした。各試験は5回行い平均した値を用いた。除去率は下記の式にて算出した。表中の濃度は全量に対する有効分濃度(重量%)で示し、また、pHは必要に応じて水酸化カリウムあるいは塩酸を用いて調整した。
なお、表中の化合物1〜5は次の表1に示すものである。
<風呂汚れに対する洗浄試験>
4人家族の家庭の風呂の排水溝に縦80mm×横20mm×厚さ1mmのポリプロピレン製のテストピースを設置し、2ヶ月放置後に取り出し試験片とし、洗浄力を以下のように評価した。表3に示す洗浄剤組成物(本発明品10〜24及び対照としての比較品10〜19)を3mL含ませたテストピースと同じ大きさの木綿布を、試験片に5分間密着させた後、スポンジでこすった後の汚れの状態を視覚によって下記の5段階で評価し、5回の平均値である風呂汚れに対する洗浄性の結果を表3に示した。
5: 汚れ落ちが非常に良好
4: 汚れ落ちが良好
3: 汚れ落ちにムラがある
2: 若干汚れが落ちる程度
1: ほとんど汚れが落ちない
<台所汚れに対する洗浄試験>
4人家族の家庭の台所の排水溝に縦80mm×横20mm×厚さ1mmのステンレス製のテストピースを設置し、2ヶ月放置後に取り出し試験片とし、洗浄力を以下のように評価した。表3に示す洗浄剤組成物(本発明品10〜24及び対照としての比較品10〜19)を3mL含ませたテストピースと同じ大きさの木綿布を、試験片に5分間密着させた後、スポンジでこすった後の汚れの状態を視覚によって下記の5段階で評価し、5回の平均値である台所汚れに対する洗浄性の結果を表3に示した。
5: 汚れ落ちが非常に良好
4: 汚れ落ちが良好
3: 汚れ落ちにムラがある
2: 若干汚れが落ちる程度
1: ほとんど汚れが落ちない
緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa NBRC13275)およびクレブシェラ菌(Klebsiella pneumoniae ATCC13883)を大豆−カゼインダイジェストアガー(Soybean-Casein Digest Agar)〔SCD寒天培地:日本製薬(株)製〕を用いて37℃24時間の前培養を行った。
得られた寒天培地上の細菌コロニーを1白金耳接種し、コール−パーマーインストルメント(株)(Cole-Parmer Instrument Company)製のマスターフレックス(Masterflex)定量ポンプシステム(システムモデルNo.7553-80、ヘッドNo.7016-21)を用い、テフロン(登録商標)製チューブ(内径5mm、外径7mm)に細菌を懸濁させた培養液を流量50〜60mL/分として30℃で48時間循環させ、テフロン(登録商標)チューブ内表面にバイオフィルムを形成させた。培養液を廃棄し、表2に示した組成物を滅菌精製水で10%濃度に調製した。この液を流量50〜60mL/分として30℃で循環させ、処理前及び処理30分後にテフロン(登録商標)チューブ内に付着したバイオフィルムを0.1%クリスタルバイオレットで染色処理後、目視で確認した。バイオフィルム形成状態は、コントロールのバイオフィルム付着量の0〜10%を◎、10〜40%を○、40〜80%を△、80%以上を×とした。
結果を表4に示す。
Claims (9)
- 一般式(1)中、mが3である請求項1記載のバイオフィルム除去剤。
- 一般式(1)中、Xが−OCH2−CH(−OH)CH2−である請求項1又は2記載のバイオフィルム除去剤。
- アルギニン又はその塩とグリシジルエーテルとを反応させて得られるアルギニン誘導体又はその塩を含有するバイオフィルム除去剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイオフィルム除去剤と、これ以外の界面活性剤及びキレート剤からなる群より選ばれる1種以上とを含有するバイオフィルム除去剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイオフィルム除去剤を含有する硬質表面用洗浄剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイオフィルム除去剤と、これ以外の界面活性剤及びキレート剤からなる群より選ばれる1種以上とを含有する硬質表面用洗浄剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイオフィルム除去剤を含有する医療機器用洗浄剤組成物。
- 医療機器が内視鏡である請求項8記載の医療機器用洗浄剤組成物。
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