JP5787587B2

JP5787587B2 - 塩素イオンを含有する溶液中でヒスチジン銀錯体の殺菌活性を維持する方法および液状抗菌剤組成物

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Publication number: JP5787587B2
Application number: JP2011092032A
Authority: JP
Inventors: 直士大川
Original assignee: Neos Co Ltd
Current assignee: Neos Co Ltd
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-04-18
Also published as: WO2012144475A1; JP2012224563A

Description

本発明は、塩素イオンの存在下においてさえも広範な微生物に対して優れた抗菌性を有するヒスチジン銀錯体を含有する液状抗菌剤組成物およびその製造方法に関し、食品・化粧品・医薬品の製造工程、サニテーション、工業用製品など多くの分野で有用な液状抗菌剤組成物およびその製造方法に関する。また、本発明は、塩素イオン含有液中でのヒスチジン銀錯体の殺菌活性の維持する技術に関する。

日本は高温多湿であるので微生物が増殖し易く、各種工業製品や工業用水には微生物による被害を防止するため、ベンゾイミダゾール系、ニトリル系、イソチアゾリン系、ハロアリルスルホン系、ヨードプロパルギル系、べンゾアゾール系、フェノール系、ピリジン系、ジフェニルエーテル系、クロルヘキシジン系等の抗菌剤が使用されている。しかし、一般に抗菌剤の効力と安全性は相反し、効力が強い抗菌剤は人体に対して有害であることが多い。このため、抗菌剤の使用に際しては、人体への影響を考慮する必要がある。

銀は効力が強く、また安全であることが知られている。しかし、銀イオンはカルボン酸や塩素イオンと不溶性の塩を形成することから、銀を液状の殺菌剤として使用することは困難である。この問題を解決する方法として、銀をイミダゾールおよびその誘導体、ヒスチジン、アスパラギン酸、２−ピロリドン−５−カルボン酸、５−オキソ−２−テトラフランカルボン酸との錯体とすることが提案されている（特許文献１〜５）。特に、ヒスチジン又は２−ピロリドン−５−カルボン酸が銀イオンと配位してなる銀錯体は、水溶性で安定であることが報告された。しかし、ヒスチジン銀錯体は、水に溶かした状態では、長期間安定に存在できず、激しい変色を起こすという問題があった。この問題を解決する方法として、ヒスチジン／銀を３以上にすること、ヒドロキシカルボン酸類および多価カルボン酸類を添加する方法が提案されている（特許文献６および７）。しかし、前者の場合には高価なヒスチジンを大量に使用する必要がある。また、後者の場合には水道水等の塩素イオンを含有する液に添加すると、塩素イオンと不溶性の塩を形成して効力を失うことが問題である。

国際公開ＷＯ９５／７９１３号公報特開２０００−２５６３６５号公報特開２００１−３３５４０５号公報特開２００３−５２１４７２号公報特開２００５−１４５９２３号公報特開２００７−１７６９８５号公報国際公開２００９／０００３３７号公報

本発明は、塩素イオンを含有する液中でもヒスチジン銀錯体の殺菌活性を維持する方法、および、液状添加剤組成物、液状抗菌剤組成物およびその製造方法を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、水溶性含窒素ポリマーを添加することによってヒスチジン銀錯体は安定化し、塩素イオンとの反応を防止できることを見出した。本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、以下の態様のヒスチジン銀錯体の殺菌活性の維持方法、液状添加剤組成物、液状抗菌剤組成物およびその製造方法を提供するものである。
項１．水溶性含窒素ポリマーを添加することを特徴とする、塩素イオン含有液中でのヒスチジン銀錯体の殺菌活性の維持方法であって、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである方法。
項２．１種以上の水溶性含窒素ポリマーを含有することを特徴とする、塩素イオン含有液中でヒスチジン銀錯体の活性を維持するための液状添加剤組成物であって、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである液状抗菌剤組成物。
項３．ヒスチジン銀錯体と、１種以上の水溶性含窒素ポリマーと溶媒とを含有する液状抗菌剤組成物であって、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである液状抗菌剤組成物。
項４．水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミンのカルボン酸塩であることを特徴とする、項１に記載の方法。
項５．（ａ）酸化銀、（ｂ）Ｌ−ヒスチジン、（ｃ）水溶性含窒素ポリマー、（ｄ）溶媒を混合することを特徴とし、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである、液状抗菌剤組成物の調製方法。
項６．水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミンのカルボン酸塩であることを特徴
とする、項５の液状抗菌剤組成物の調製方法。

本発明において、ヒスチジン銀錯体は、３％塩化ナトリウム溶液中においてさえも塩素イオンと不溶性塩を形成せず、殺菌効果を発揮する。本発明の好ましい実施形態においては、工業製品等に適宜添加して、または本組成物を直接対象物に接触させて、使用する。

本発明において用いられる水溶性含窒素ポリマーは、対イオンとしてハロゲンイオン等の銀と難溶性の塩を形成するもの以外であれば特に限定されないが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、四級化ポリビニルピロリドン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ペプチド（例えば、ポリリジン、ポリアルギニン、ポリグルタミン酸、、ポリオルニチン、プロタミン、ペプトン、ポリペプトン等）等が挙げられる。中でも、ポリエチレンイミンは、性能面および経済性の面から、本発明に用いるのに適している。

塩素イオンを含有する液体中でヒスチジン銀錯体の殺菌活性を維持するためには、これらの水溶性含窒素ポリマーを、好ましくは適当な溶媒に溶解した液状添加剤組成物としてヒスチジン銀錯体に個別に添加しても良いし、これらを混合した液状抗菌剤組成物を添加しても良い。

本発明において用いられる水溶性含窒素ポリマーのヒスチジン銀錯体に対する重量比は、用いるポリマーの種類によっても異なるので限定できないが、代表例であるポリエチレンイミンの場合、ヒスチジン銀錯体1重量部に対し5〜500重量部、好ましくは20〜200重量部、さらに好ましくは50〜100重量部である。これ以下の比でポリエチレンイミンを添加した場合には、ヒスチジン銀錯体と塩素イオンとの反応を防止する効果が不十分であり、これ以上の比でポリエチレンイミンを添加しても効果が増大することはない。

本発明における液状添加剤組成物の水溶性含窒素ポリマーの含有量は、代表例のポリエチレンイミンの場合、１〜５０重量％、好ましくは５〜４０重量％、更に好ましくは１０〜３０重量％である。液状添加剤組成物には、水溶性含窒素ポリマーの他に溶媒を添加することができる。溶媒としては、水、グリセリン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、グリセリンモノメチルエーテル、グリセンモノエチルエーテル、グリセリンモノプロピルエーテル、グリセンモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジグリセリンモノメチルエーテル、ジグリセリンモノエチルエーテル、ジグリセリンモノプロピルエーテル、ジグリセリンモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられ、水が好ましい。

本発明における液状抗菌剤組成物には、ヒスチジン銀錯体と水溶性含窒素ポリマーを上記の比率で配合される。また、液状抗菌剤組成物に対するポリエチレンイミンの添加量は、１〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％、更に好ましくは１０〜２０重量％である。液状抗菌剤組成物には、ヒスチジン銀錯体、水溶性含窒素ポリマーとともに溶媒が含まれる。液状抗菌剤組成物に含まれる溶媒としては、水、グリセリン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、グリセリンモノメチルエーテル、グリセンモノエチルエーテル、グリセリンモノプロピルエーテル、グリセンモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジグリセリンモノメチルエーテル、ジグリセリンモノエチルエーテル、ジグリセリンモノプロピルエーテル、ジグリセリンモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられ、水が好ましい。

本発明において液状添加剤組成物及び液状抗菌剤組成物のｐＨは特に限定されないが、ｐＨ６〜８であることが好ましく、水溶性含窒素化合物としてポリエチレンイミン等のカチオン物質を用いる場合にはカルボン酸が添加される。中和に用いられるカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、ピルビン酸、タルトロン酸、グリセリン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、イソクエン酸、シュウ酸、マロン酸、イタコン酸、アジピン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸等が挙げられる。

本発明の液状抗菌剤組成物は、ヒスチジン銀錯体溶液と水溶性含窒素ポリマー（例えばポリエチレンイミンのカルボン酸）水溶液を混合することによって、またはヒスチジン銀錯体を調製する際に水溶性含窒素ポリマー（例えばポリエチレンイミンのカルボン酸塩）を添加することによって調製することが出来る。

本発明の液状抗菌剤組成物の使用用途及び態様は、微生物に対する抗菌作用を目的とするものであれば特に限定されないが、例えば、塗料、インキ、水溶性切削油剤等の工業製品、食品・化粧品・医薬品の製造工程用洗浄料、食器用殺菌洗浄用、口腔用洗浄料、手指用洗浄料、抗菌紙および抗菌繊維、消臭・抗菌スプレー、製紙工程のスライムコントロール剤等に配合して使用することが挙げられる。

本発明の液状抗菌剤組成物には、適宜、界面活性剤、キレート剤、保湿剤、増粘剤等を添加することができる。本発明に用いられる界面活性剤は特に限定されないが、陰イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸（例えば、ラウリル酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム等）、高級アルキル硫酸エステル塩（例えば、ＰＯＥ−ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ＰＯＥ−ラウリル硫酸ナトリウム等）、高級脂肪酸アミドスルホン酸塩（例えば、Ｎ−ミリストイル−Ｎ−メチルタウリンナトリウム、ヤシ油脂肪酸メチルタウリッドナトリウム等）、リン酸エステル塩（例えば、ＰＯＥ−オレイルエーテルリン酸ナトリウム、ＰＯＥ−ステアリルエーテルリン酸等）、スルホコハク酸塩（例えば、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルポリプロピレングリコールスルホコハク酸ナトリウム等）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（例えば、リニアドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リニアドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン等）、高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩（例えば、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリン硫酸ナトリウム等）、Ｎ−アシルグルタミン酸塩（例えば、Ｎ−ラウロイルグルタミン酸モノナトリム、Ｎ−ステアロイルグルタミン酸ジナトリウム、Ｎ−ミリストイル−Ｌ−グルタミン酸モノナトリウム等）、硫酸化油（例えば、ロート油等）、ＰＯＥ−アルキルエーテルカルボン酸、ＰＯＥ−アルキルアリルエーテルカルボン酸、α―オレフィンスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、高級脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩等が挙げられる。

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル（例えば、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノイソステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエート等）、グリセリン脂肪酸エステル類（例えば、モノエルカ酸グリセリン、セスキオレイン酸グリセリン、モノスレアリン酸グリセリン等）、プロピレングリコール脂肪酸エステル類（例えば、モノステアリン酸プロピレングリコール等）、硬化ひまし油誘導体、グリセリンアルキレート、ＰＯＥ−ソルビタンエステル類（例えば、ＰＯＥ−ソルビットラウレート、ＰＯＥ−ソルビットモノオレエート、ＰＯＥ−ソルビタンモノステアレート等）、ＰＯＥ−脂肪酸エステル類、ＰＯＥ−アルキルエーテル類（例えば、ＰＯＥ−ラウリルエーテル、ＰＯＥ−オレイルエーテル、ＰＯＥ−ステアリルエーテル等）、プルロニック類、ＰＯＥ・ＰＯＰ−アルキルエーテル類（例えば、ＰＯＥ・ＰＯＰ−モノセチルエーテル、ＰＯＥ・ＰＯＰ−モノブチルエーテル、ＰＯＥ・ＰＯＰ−グリセリンエーテル等）、テトロニック類、POE-ひまし油誘導体（例えば、POE―ひまし油、ＰＯＥ−硬化ひまし油、POE―硬化ひまし油モノイソステアレート等）、アルカノールアミド（例えば、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、ラウリン酸モノエタノールアミド、脂肪酸イソプロパノールアミド等）、ＰＯＥ−プロピレングリコールエステル、ＰＯＥ−アルキルアミン、ＰＯＥ−脂肪酸アミド、ショ糖脂肪酸エステル等が挙げられる。

陽イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩（例えば、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム等）、アルキルピリジニウム塩（例えば、塩化セチルピリジニウム等）、塩化ジステアリルジメチルジアンモニウム、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキル四級アンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルモルホニウム塩、ＰＯＥ−アルキルアミン、アルキルアミン塩、ポリアミン脂肪酸誘導体、アミノアルコール脂肪酸誘導体、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム等が挙げられる。

両性界面活性剤としては、例えば、イミダゾリン系両性界面活性剤（例えば、２−ウンデシル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−（ヒドロキシエチルカルボキシメチル）−２−イミダゾリンナトリウム、２−ココイル−２−イミダゾリニウムヒドロキサイド−１−カルボキシエチロキシ２ナトリウム塩等）、ベタイン系界面活性剤（例えば、２−ヘプタデシル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アミドベタイン、ラウリン酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタイン等）等が挙げられる。

キレート剤としては、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸四ナトリウム塩、エテト酸二ナトリウム、エデト酸三ナトリウム、エデト酸四ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、アスコルビン酸、グルコン酸、クエン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、等を挙げることができる。

増粘剤としては、例えば、アラビアゴム、カラギーナン、カラヤガム、トラガカントガム、カゼイン、デキストリン、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、ＣＭＣ、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ＰＶＡ、ポリアクリル酸ナトリウム、グアーガム、タマリントガム、キサンタンガム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、ベントナイト、ヘクトライト、ラポナイト等が挙げられる。

保湿剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、キシリトール、ソルビトール、マルチトール等が挙げられる。

本発明の液状抗菌剤組成物は、以上に列挙した添加剤の１種以上と適宜併用することで、各目的により適した殺菌剤とすることが出来る。

＜ポリエチレンイミン水溶液の調製＞
５０重量％ポリエチレンイミン溶液のルガルバンＧ３５（ＢＡＳＦジャパン株式会社）２０ｇ、蒸留水４６ｇおよび酢酸２０ｇを混合し、１０重量％ポリエチレンイミン溶液（ｐＨ７）を得た。

＜ヒスチジン銀錯体の調製＞
酸化銀１．０７ｇ、Ｌ−ヒスチジン２．８８ｇ、クエン酸ナトリウム０．４ｇ、蒸留水９５．６４６ｇを適切な容器に入れ、室温で３０分以上撹拌し、ヒスチジン銀錯体２．４４重量％を含有する水溶液を得た。

＜ポリエチレンイミン含有ヒスチジン銀錯体の調製＞
酸化銀０．１０７ｇ、Ｌ−ヒスチジン０．２８８ｇ、５０重量％ポリエチレンイミン溶液（ルガルバンＧ３５）４０ｇ、クエン酸２０ｇ、蒸留水３９．６０５ｇを適切な容器に入れ、室温で３０分以上撹拌し、本発明のヒスチジン銀錯体０．２４４重量％、及びポリエチレンイミン２０重量％を含有する水溶液を得た。

実施例１〜５、比較例１〜３
表１に示すように、水道水、生理食塩液、または３％塩化ナトリウム溶液に、ヒスチジン銀錯体、ポリエチレンイミン、３０重量％ポリビニルピロリドン溶液（ピッツコールＫ−１７Ｌ：第一工業製薬株式会社）、５０重量％ε―ポリリジン（サンキーパーＮｏ．３８１：三栄源株式会社製）またはペプトン（ＢＡＳＣＯ）を添加した。これらの液を３０分放置した後、目視により液の白濁の有無を観察した。

表１に示すように、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、ε―ポリリジンまたはペプトンを添加したことによって、ヒスチジン銀錯体が塩素イオンと反応して白濁することを防止できた。

実施例６〜７、比較例３
表２に示すように、水道水、生理食塩液、または３％塩化ナトリウム溶液に、ポリエチレンイミン含有ヒスチジン銀錯体溶液を添加した。これらの液を３０分放置した後、目視により液の白濁の有無を観察した。

表２に示すように、生理食塩液や３％塩化ナトリウム溶液中でさえも、ポリエチレンイミンを添加したことによって、ヒスチジン銀錯体が塩素イオンと反応して白濁することを防止できた。

＜殺菌活性の評価＞
表１および表２の実施例および比較例の水溶液に、大腸菌（Esherishia coli IFO 3301）の培養液を、菌数が約１０^５／ｍｌとなるように接種した。経時的に液１ｍｌを採取し、２倍濃度のＳＣＤＬＰブイヨン培地１ｍｌと混合した。混合液の一部をトリプトソイ寒天培地に接種して２５℃にて４８時間培養し、寒天培地上に形成したコロニー数から生菌数を算定した。

表３に示したように、ポリエチレンイミンを添加したことによって、３％塩化ナトリウム溶液中でもヒスチジン銀錯体の殺菌活性を維持することが出来た。

Claims

水溶性含窒素ポリマーを添加することを特徴とする、塩素イオン含有液中でのヒスチジン銀錯体の殺菌活性の維持方法であって、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである方法。
１種以上の水溶性含窒素ポリマーを含有することを特徴とする、塩素イオン含有液中でヒスチジン銀錯体の活性を維持するための液状添加剤組成物であって、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである液状抗菌剤組成物。
ヒスチジン銀錯体と、１種以上の水溶性含窒素ポリマーと溶媒とを含有する液状抗菌剤組成物であって、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである液状抗菌剤組成物。
水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミンのカルボン酸塩であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
（ａ）酸化銀、（ｂ）Ｌ−ヒスチジン、（ｃ）水溶性含窒素ポリマー、（ｄ）溶媒を混合することを特徴とし、前記水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、またはペプトンである、液状抗菌剤組成物の調製方法。
水溶性含窒素ポリマーが、ポリエチレンイミンのカルボン酸塩であることを特徴とする、請求項５の液状抗菌剤組成物の調製方法。