JP5372508B2 - 生物付着性生物を抑制するための物質混合物の使用法 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は米国暫定特許ＳＮ６０／７０５，３２１（２００５年８月４日出願）の優先権を主張する。その内容は本明細書内に引用されている。
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、例えばフジツボや藻類のような異なった生物付着性生物に対して同時にそれらの付着・成長を予防するための選択された異種物質の混合物の塗料中への使用に関する。

（関連技術の説明）
海洋設備や船舶上での生物の成長（すなわち生物付着）は、造船業者および海洋設備や船舶の所有者の多くにとって相当な問題を提供する。未処理の船体上には海洋性の植物や動物が短期間内に堆積し、これにより船体と海水間の摩擦をかなり増加し、従って燃料消費量を増大する。その他の海洋関連業者や海洋設備（例えば、海洋養殖設備、石油／ガスのための沖合設備・プラントも海洋生物付着に関して相当な問題を抱えている。

海洋生物付着を防止する一つの方法は毒性成分（例えばトリブチル酸化スズ（ＴＢＴ））あるいは鉛）含有の塗料を塗ることである。しかしながら、このような成分を含有する海洋構造用塗料は植物・動物種および人間を含む海洋生態系に相当な被害を与えることが立証されている（１、２）。従って、多くの諸国および国際組織はこれらの使用の規制あるいは禁止を打ち出しており、そのような規制は今後も更に厳しくなると予測されている。ＴＢＴの販売、適用は、２００１年１０月に開催された国際海洋機構（ＩＭＯ）による生物付着防止システムに関する総会によって禁止されることになっている。同条約は２００３年１月１日以降それを含有する塗料による塗装の禁止、２００８年１月１日以降これらの船体からの全面的撤去を呼びかけている。

従って、海洋生物付着を予防し、塗料中の金属および金属酸化物濃度を低減でき、最終的にはこれらを全面的に他と置き換えるための新たな解決策が関心事である（３〜５）。

海洋構造体表面の機械的な洗浄が毒性物質や殺生物剤の使用の代案として導入されている。水噴射による洗浄やブラシによる機械的洗浄が目立って採用されている。しかしながら、これらの方法の大半は労働集約的であり、従って高価となる。

塗料会社は世界的な規模でトリブチルスズ（ＴＢＴ）含有塗料の製造を製造ラインから外しているので、それの禁止は現実的なものとなっている。その代わりに、基本的な殺生物剤は、鉛、酸化鉛および鉛系の物質を使用して調合されている。しかしながら、生態的な理由により鉛化合物濃度が低減された塗料は、船舶所有者や他の海洋業業者にとって許容できる性能を発揮するためにはフジツボや藻類の付着の防止推進剤を必要とする。更に、主としてフジツボ付着の防止に効果的な特定新規化合物（例えば下記のメデトミジン（カテミン１））を含有する塗料は相補的な藻類付着予防推進剤を必要とするであろう。

北大西洋沿岸と同様にスウェーデン西部沿岸にとっては、フジツボや異なった種の藻類は特に顕著な問題を提供している。完全に成長したフジツボは付着状態を維持する甲殻類であり、センチメートル寸法の円錐形とそれを取り囲む石灰質板層によって特徴付けられる。それの固体表面に対する機械的付着力は非常に高く、従って機械的な方法によって固体表面から除去することは困難である。フジツボは自由に動き回る幼生として異なった段階で成長し、幼生成長の最終段階はキュプリス段階と呼ばれている。同段階での幼生は神経突起の働きにより付着に適した固体表面を探し回る。フジツボ・セメントと呼ばれる「付着用糊」が同突起近傍に位置する特殊な腺から分泌され、それによりフジツボは固体表面に付着する。付着後、フジツボは成熟状態に変貌し、静止動物となる。高濃度の銅を含有する旧式塗料を使用した場合、フジツボはそれからしみ出る銅によって最初に影響を受ける生物の一つである。

藻類も銅に対して比較的鈍感であり、藻類付着を予防するためのしみ出る銅の必要量は多い。従って、一部の製造業者は銅含有の海洋生物付着防止用塗料内に特定の殺藻剤を入れてそれの効力を高めている。このような殺藻剤は精胞子が付着するのを防止するか光合成を妨害する働きをする。両方法とも藻類付着を減少する効力を発揮する。

例えばフジツボあるいは棲管正海産無脊椎動物のような海洋付着性生物の動物相の神経からの信号発信を妨害する、あるいはその他の特定の妨害行為を発揮する各種の化合物が以前から開示され使用されている。例えば、米国特許６，７６２，２２７はメデトミジン（カテミン１）その他の物質の使用を開示している。更に、スウェーデン特許出願０３００８６３−８は同じ目的のためのスピロイミダゾリン（カテミン３）の使用を開示している。しかしながら、このような製品は藻類に対しては全くあるいは殆ど効力を持っていない。例えば、カテミン１（６）はフジツボのキュプリス型幼生に対しては特定の効力を発揮するが、藻類の成長に対しては全く効力を発揮しない。なぜならば、それが目標とするたんぱく質が藻類には存在しないからである。このことは、他の薬理学的な効力を発揮する物質についても同じことが言える（７〜１１）。

藻類の生長を妨げるいくつかの方法があり、その中の一つが銅およびかなりの高濃度のその他の金属類を使用することである。殺藻剤はしばしば除草剤として発明されてきており、これらは光合成抑制剤である。これらの例として、ＤｕＰｏｎｔ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡによるジウロン（３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアおよびＣｉｂａ Ｉｎｃ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ，ＵＳＡによるイルガロール１０５１（２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジンが挙げられる。より普通の戦略はＡｒｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃによる亜鉛ピリチオン（亜鉛、ビス（１−ヒドロキシ−２（１Ｈ）−ピリジンチオナト−Ｏ，Ｓ）−、（Ｔ−４）−）およびＡｒｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃによる銅ピリチオン（銅、ビス（１−ヒドロキシ−２（１Ｈ）−ピリジンチオナト−Ｏ，Ｓ）−、（Ｔ−４）−）、Ｂａｙｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ，ＵＳＡによるトリルフルアニド（Ｎ−（ジクロロフルオロメチルチオ）−Ｎ’，Ｎ’−ジメチル−Ｎ−ｐ−トリルスルファミド）、Ｂａｙｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓによるジクロフルアニド（Ｎ’−ジメチル−Ｎ−フェニルスルファミド）、ＦＭＣ ｃｏｒｐ．によるジネブ（亜鉛エチレン・ビスジチオカルバメート）、Ｔａｍｉｎｃｏによるジンラム（亜鉛ビス（ジメチルチオカルバメート））３−５、あるいは第四アンモニウム化合物のような除草剤の使用である。第三の戦略は毒性ではあるが半減期の短い化合物の使用である。このような化合物の例として、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ，ＵＳＡによるＳｅａＮｉｎｅ（４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロン）、および関連化合物が挙げられる（１２，１３）。

ここ数年多くの関心を集めている戦略は塗料中で防汚剤として働く可能性がある天然物質を見付けることである。これらの物質は異なる海洋性無脊椎動物および藻類によって内生的に生成され、これによって自身の表面を汚染から守る。いくつかの化合物が単離・同定され、それらの防汚活性が測定されてきている（４）。

しかしながら、高濃度の金属化合物を含有する塗料ほどには生態系に対して多くの負の影響を及ぼすことなくフジツボや藻類といった両タイプの生物に対してより大きな効果を発揮する防汚塗料に対して適用される化合物あるいはそれらの混合物を見付ける必要がある。

（発明の概要）
手近にある発明は、キュプリス型幼生と藻類の両方とも固体表面に付着するのを予防するための生態的に許容できる方法に関心が向けられている。高濃度の金属化合物を含有する旧式の生物付着防止用塗料はフジツボおよび藻類の両方に対して効果的ではあるが、環境に対していくつかの負の影響を及ぼす。そのような塗料での活性金属化合物の濃度を低減すれば特に藻類およびフジツボに対する効力を失うことになろう。防汚剤に使用されている、あるいは使用が提案されているより新規で生態的により好ましい化合物は１種あるいは他の種類の付着製性生物に対してより効果的である。

本発明は、例えば防汚剤であるメデトミジン（カテミン１）（＋／−）−４−［１−（２，３）−ジメチルフェニル］エチル］−１Ｈ−イミダゾール）とイガロール（Ｉｇａｒｏｌ）（２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジン）の併用、あるいはメデトミジンとジクロロフルアニドあるいはその他との併用のような新規かつ効果的な組合せにより上記の問題を解決する。

これらの発明の他の目的および特徴は、以下の記載事項によりより詳細に明らかになろう。

（発明の詳細な説明およびそれの好ましい実施態様）
本発明の方法の原理はキュプリス型幼生内の目標とする細胞に対する神経信号の伝達を混乱させるあるいは妨害する物質を殺藻剤と併用することである。このような殺藻剤の例として亜鉛ピリチオンおよび鉛ピリチオン、トリルフルアニドおよびジクロフルアニド、除草剤（例えばＤｉｕｒｏｎ及びＩｒｇａｒｏｌ）、あるいはより一般的な殺生物剤（例えば、Ｊａｎｓｓｅｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ，Ｔｉｔｕｓｖｉｌｌｅ，ＮＪ，ＵＳＡ．によるＥｃｏＮｅａ（２（ｐ−クロロフェニル）−３−シアノ−４−ブロモ−５−トリフルオロメチル）又はＳｅａＮｉｎｅ）が挙げられる。

殺生物剤推進剤としての低毒性、生分解性の化合物の使用により、塗料中の非生分解性である銅の濃度の低減は可能である。フジツボ等内での重要な神経信号の伝達を妨害する環境に優しい化合物を使用し、それと環境に対する負の影響が実質的に少ない生分解性の殺藻剤との併用により金属化合物の低濃度を維持することはこのような方法の一例である。本発明の重要な実際上および工業上の適用例は、これらの物質をポリマー基材（塗料）中に含有させることである。その結果、同ポリマー（塗料）は船体に適用された場合、上記の成分は海水雰囲気下で徐々にポリマーから放出されることになろう。最終的には、付着したキュプリス型幼生は混乱して付着不能な状態となろう。殺藻剤推進剤の追加により、藻類成長の妨害も可能になる。本発明は、毒性を有する薬理学的物質を比較的低濃度で使用する。このような物質の例としてメデトミジン類が挙げられる。これらは固体表面に付着しようとしているある種の生物（例えばフジツボ）の細胞への神経信号伝達を混乱させ、模倣しあるいは妨害する。それと同時に、藻類の付着あるいは成長を抑制する他の物質と併用して藻類の付着あるいは成長を予防する。本発明の当面の適用は、その後例えば船体に塗装される塗料の基材であるポリマーに添加することである。

殺藻剤の効力は、通常は胞子発芽試験により試験される。藻類を海から採集して実験室内で成長させる。胞子形成後、それを殺菌処理された深海海水中に溶解した供試化合物と共に試験瓶に入れる。そこで、これらは暗所で数時間（２〜３時間）後に沈降して、試験瓶内に均一に分布した藻類沈降物となる。その後、海水を除去して、供試化合物に培地を添加する。次いで、培地内の同胞子に対して７日間（明所で１６時間、暗所で８時間）蛍光ランプ（５０μＭｍ−２ｓ−１（ＰＡＲ）からの光線を照射して発芽させる。同培地は毎日取り替える。

カテミン１は本発明のための効果的な殺藻剤と併用される。このような殺藻剤の例としてジクロフルアニド（表１）、ＳｅａＮｉｎｅ（シーナイン）（表２）、Ｉｒｇａｒｏｌ（イルガロール）（表３）およびＤｉｕｒｏｎ（ジウロン）（表４）が挙げられる。全てのこれらの異なった殺藻剤をカテミン１（Ｃａｔｅｍｉｎｅ１）と併用してフジツボおよび藻類の両方に対する効力を調べる。この場合、両化合物を同時にあるいは独立して投入して試験する。分析に用いた方法はキュプリスの沈降速度分析と藻類発芽試験である。

このような組合せにより、フジツボおよび藻類の両方の付着を予防し、かつ付着防止塗料の全効力を向上することが可能となる。

本発明は特定の実施態様により説明されたが、各種の変更、修正および実施態様の採用が可能である。従って、これらの全ての変更、修正および実施態様は本発明の精神および範囲内にあると見做すべきである。

参考文献：

Claims (20)

1. ａ）キュプリス型フジツボ内での神経信号の伝達に影響を与える物質および
   ｂ）藻類抑制性の物質
   を含有する保護皮膜を基材上に塗布することを包含する、
   キュプリス型フジツボ及び藻類による前記基材の海洋生物付着を予防する方法であって、
   キュプリス型フジツボ内での神経信号の伝達に影響を与える該物質がメデトミジンであり、並びに、
   該藻類抑制性の物質が、
   ジクロフルアニド、
   ４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロン、
   ２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジン、
   ２−（ｐ−クロロフェニル）−３−シアノ−４−ブロモ−５−トリフルオロメチルピロール、
   ３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア、
   亜鉛ピリチオン、
   トリルフルアニド、及び、
   これらの組合せ、
   からなる群から選ばれる、
   方法。
2. 該藻類抑制性の物質がジクロフルアニドである、請求項１に記載の方法。
3. 該藻類抑制性の物質が４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロンである、請求項１に記載の方法。
4. 該藻類抑制性の物質が２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジンである、請求項１に記載の方法。
5. 該藻類抑制性の物質が２−（ｐ−クロロフェニル）−３−シアノ−４−ブロモ−５−トリフルオロメチルピロールである、請求項１に記載の方法。
6. 該藻類抑制性の物質が３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアである、請求項１に記載の方法。
7. 該藻類抑制性の物質が亜鉛ピリチオンである、請求項１に記載の方法。
8. 該藻類抑制性の物質がトリルフルアニドである、請求項１に記載の方法。
9. 該保護皮膜がｏ−キシレンを更に含有する、請求項１に記載の方法。
10. 該保護皮膜が海洋用塗料を更に含有する、請求項１に記載の方法。
11. ａ）キュプリス型フジツボ内での神経信号の伝達に影響を与える物質および
    ｂ）藻類抑制性の物質
    を含有する保護皮膜を含む、キュプリス型フジツボ及び藻類による基材の海洋生物付着を予防する生成物であって、
    キュプリス型フジツボ内での神経信号の伝達に影響を与える該物質がメデトミジンであり、並びに、
    該藻類抑制性の物質が、
    ジクロフルアニド、
    ４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロン、
    ２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジン、
    ２−（ｐ−クロロフェニル）−３−シアノ−４−ブロモ−５−トリフルオロメチルピロール、
    ３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア、
    亜鉛ピリチオン、
    トリルフルアニド、及び、
    これらの組合せ、
    からなる群から選ばれる、
    生成物。
12. 該藻類抑制性の物質がジクロフルアニドである、請求項１１に記載の生成物。
13. 該藻類抑制性の物質が４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロンである、請求項１１に記載の生成物。
14. 該藻類抑制性の物質が２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジンである、請求項１１に記載の生成物。
15. 該藻類抑制性の物質が２−（ｐ−クロロフェニル）３−シアノ−４−ブロモ−５−トリフルオロメチルピロールである、請求項１１に記載の生成物。
16. 該藻類抑制性の物質が３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアである、請求項１１に記載の生成物。
17. 該藻類抑制性の物質が亜鉛ピリチオンである、請求項１１に記載の生成物。
18. 該藻類抑制性の物質がトリルフルアニドである、請求項１１に記載の生成物。
19. 該保護皮膜がｏ−キシレンを更に含有する、請求項１１に記載の生成物。
20. 該保護皮膜が海洋用塗料を更に含有する、請求項１１に記載の生成物。