JP6444875B2 - 鉄キレーターを含む殺生物性組成物 - Google Patents

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関連出願

[0001]本願は、２０１２年１０月１２日出願の米国仮特許出願第６１／７１３２８３号の利益を主張するものであり、本明細書中にその全体を援用する。

発明の分野
[0002]本発明は、一般に、カビ、白カビ、細菌、または藻類の汚染の防止または軽減に用いるための抗微生物性組成物に関する。とりわけ、本発明は、鉄キレーターを含む抗微生物性組成物であって、該鉄キレーターが組成物中の抗微生物剤の活性を高める、前記抗微生物性組成物に関する。

発明の背景
[0003]カビ、白カビ、および細菌の汚染は、消費財および多くのタイプの表面において望ましくない。そのような生物学的汚染の制御は、主として殺生物剤の使用に基づいて行われてきた。合成もしくは天然の殺生物剤またはその誘導体の効率的で環境的に許容し得る方法での使用が、ますます望ましく、かつ必要になっている。

[0004]銀、銅、および金イオンなどの金属イオンは抗微生物性をもつことが見いだされており、これら金属イオンを包含する組成物は、微生物の増殖を防止または阻害するために用いられてきた。金属イオン、金属塩、またはこれら金属イオンを包含する組成物は、感染症のトランスメタルイオン封鎖(transmetal-ion sequestration)を防止するため、ならびに黄色ブドウ球菌およびサルモネラ種などの有害細菌を死滅させるために、用いられてきた。金属は微生物に対し有毒である可能性があるが、それらは、より低濃度で、さまざまな生物学的プロセスにおいて重要な役割を有することが見いだされている。例えば、金属イオンは、生物系の酸素輸送において極めて重要な役割を果たし、多くの細胞系において遺伝子機能および複製を調節し、代謝プロセスおよび酵素プロセスに関与する。結果として、好気性環境における金属イオンの生物学的利用能は、植物、動物、および微生物の個体群の個体数、増殖速度、および健康状態を決定する主要因子である。

[0005]鉄は、多くの細胞内の酵素およびタンパク質を適切に機能させるのに必須の成分であるため、事実上すべての生体に必須の微量元素である。鉄は地殻においてもっとも豊富な元素の１つであるが、生体はこれを容易に利用することができない。空気中での鉄のもっとも安定な形であるＦｅ（ＩＩＩ）の化合物は好気性環境において不溶性であるため、鉄の生物学的利用能は限られている。結果として、微生物は、この必須元素を得るために特殊な鉄摂取機序を用いる。そのような機序の１つは、Ｆｅ（ＩＩＩ）の水溶性錯体を形成するヒドロキサメート、カテコール、またはカルボキシレートのようなシデロフォアの産生を包含する。その後、これらＦｅ（ＩＩＩ）−シデロフォア錯体は微生物の内部でＦｅ（ＩＩ）に還元され、微生物内で代謝機能のために鉄を放出する。したがって、好気性環境からの鉄の生物学的利用能を低下させると、そのような微生物の増殖を阻害することができる。いくつかのシデロフォア−抗生物質複合体が開発され、抗菌剤として用いられている。これらの複合体は、鉄と選択的にキレートを形成することによりシデロフォアと競合し、それにより、微生物の増殖および代謝活性に必須の鉄を微生物から奪う。しかしながら、これらの複合体は効率的ではなく、微生物汚染の制御または根絶に有望な結果は得られていない。

[0006]したがって、工業用水系および製造品において微生物の増殖を効果的に制御および／または阻害することができる抗微生物性組成物が、依然として極めて現実的かつ実質的に必要とされている。環境規制が増加しているので、従来用いられている用量より低用量で有効な、抗微生物作用が向上した殺生物性組成物を提供することが、今なおさらに必要とされている。より少量の殺生物剤の使用は、環境に対して好ましい影響を有し、使用者が著しいコスト削減を実現することを可能にする。本発明は、これらの必要性を満たそうとするものであり、関連する他の利点を提供するものである。

[0007]したがって、本発明は、高親和性で鉄選択性であり、微生物のシデロフォアと競合することができるキレート剤を導入することにより、鉄の生物学的利用能を低下させる、抗微生物性組成物に係るものである。鉄キレート剤はシデロフォアと競合し、鉄と選択的に錯体を形成するので、微生物の必須栄養素が欠乏して、微生物にストレスを与える。ストレスを受けた微生物は、組成物中の抗微生物活性物質に対して脆弱になり、それにより抗微生物性組成物の活性が高くなる。１つの側面において、本発明は、有効量の鉄キレーターと抗微生物剤を包含する抗微生物性組成物に関するものである。これらおよび他の側面は、以下の本発明の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

[0008]図１は、キレーターが微生物細胞中に浸透して微生物細胞から鉄を選択的に捕捉することを可能にする、代表的機序を例示する。

発明の詳細な説明

[0009]本発明は、微生物のシデロフォアと競合することができる高親和性で鉄選択性のキレート剤を導入することにより、鉄の生物学的利用能を低下させる、抗微生物性組成物に係るものである。

[0010]本明細書において「キレーター」および「キレート剤」という用語は、非金属原子を含む分子であって、２個以上の該原子が金属イオンと連結または結合して、金属イオンを包含する複素環式環を形成することができる分子を表す。

[0011]本明細書において「抗微生物性の」、「殺生物剤」、および「微生物の増殖を阻害する」という用語は、細菌、酵母、カビ、および／または藻類を死滅させること、またはそれらの増殖を阻害もしくは制御することを表す。

[0012]本明細書において「増強する」という用語は、少なくとも１つの生物学的および／または薬理学的活性物質の生物学的効果または活性を向上または増加させることを意味し、（ｉ）所定の濃度または量の活性物質を増強させたときに、同じ濃度または量の活性物質を増強させていないときに生ずる生物学的効果または活性より高い生物学的効果または活性をもたらすか；あるいは（ｉｉ）活性物質を増強させたときに、活性物質を増強させていないときより低濃度または低量の活性物質が、特定の生物学的効果または活性を達成するのに必要とされるか；あるいは（ｉｉｉ）（ｉ）および（ｉｉ）の両方である。生物学的効果または活性は、例えば、１以上の化学反応を触媒または阻害する能力、生物学的または生化学的経路を活性化または阻害する能力、微生物増殖を低減または阻害する能力、微生物を死滅させる能力などであり得る。その存在により他の物質を増強させる物質を、「増強剤」と称することができる。増強剤は、それ自体で生物学的活性を示しても、生物学的および／または薬理学的活性物質と組み合わせて用いたときにのみ生物学的活性を発揮してもよい。

[0013]本発明の１つの側面は、１以上の抗微生物剤および金属イオンキレーターを包含する抗微生物性組成物に係るものである。抗微生物剤は、組成物と、侵入する微生物個体群の抗生物質耐性スペクトルとを決定した後に選択することができる。キレート剤は、組成物が微生物の増殖を阻害する能力に対し増強効果を有する。特に、キレート剤は抗微生物剤の活性を増強し、それにより生物学的に利用可能な金属イオン濃度を、微生物の生存を支えるのに必要な閾値より低いレベルまで低下させる。微生物種の生物学的プロセスにおける金属イオンの役割は一般に非常に多く、栄養摂取プロセスや、ＤＮＡ複製、細胞分裂、タンパク質合成、ＲＮＡ合成などの繁殖プロセスを包含する。微生物の各種生物学的プロセスにより必要とされる金属イオンの例としては、Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｍｎ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｆｅ^２＋などが挙げられる。

[0014]本発明の抗微生物性組成物の特に重要な特徴は、微生物のシデロフォアと競合することができる高親和性で鉄選択性のキレート剤を導入することにより、鉄の生物学的利用能を低下させる能力である。特定の作用理論に結びつけようとするものではないが、鉄の生物学的利用能を低下させるこの能力は、鉄キレーターがシデロフォアと競合して鉄と選択的に錯体を形成し、それにより微生物の必須栄養素が欠乏して、微生物にストレスを与える結果であると考えられる。ストレスを受けた微生物は組成物中の抗微生物活性物質に対して脆弱になり、それにより抗微生物性組成物の活性が増強される。図１は、親油性Ｚｎキレーターが微生物細胞内に浸透し、Ｚｎ^２＋をＦｅ^３＋と交換し、キレート化したＦｅ^３＋を細胞から取り除く、代表的機序を図で例示している。

[0015]金属イオンキレーターは、金属イオンと錯体を形成することができる有機分子から選択することができる。本発明のいくつかの態様において、金属イオンキレーターは、金属イオンの強力な「キレーター」または金属イオン封鎖剤であることが公知の有機官能基を包含する。金属イオンのキレーターまたは金属イオン封鎖剤である官能基の例としては、α−アミノカルボキシレート、ヒドロキサメート、カテコール、ピリジノン、ヒドロキシキノリンなどが挙げられる。α−アミノカルボキシレートは、以下の一般式を有する：
Ｒ−［Ｎ（ＣＨ_２ＣＯ_２Ｍ）−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｎ（ＣＨ_２ＣＯ_２Ｍ）_２］_ｘ （１）
式中、Ｒは、アルキル基またはアリール基などの有機基であり；Ｍは、Ｈであるか、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、もしくはＭｇなどのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属であるか、またはＺｎであり；ｎは１〜６の整数であり；ｘは１〜３の整数である。α−アミノカルボキシレート官能基を含有する金属イオンキレーターの例としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシプロピレンジアミン四酢酸（ＤＰＴＡ）、エチレンビス−Ｎ，Ｎ’−（２−ｏ−ヒドロキシフェニル）グリシン（ＥＨＰＧ）、１，３−ジアミノプロパン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＰＤＴＡ）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二プロピオン酸二塩酸塩（ＥＤＤＰ）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ビス（メチレンホスホン酸）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＯ）、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−アミノエチル）エチレングリコール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＥＧＴＡ）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−二酢酸（ＨＢＥＤ）、１，６−ヘキサメチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＥＩＤＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、１，２−ジアミノプロパン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（メチル−ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ニトリロ三プロピオン酸、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）、トリエチレンテトラミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−六酢酸（ＴＴＨＡ）などが挙げられる。

[0016]ヒドロキサメート（またはヒドロキサム酸とよばれることも多い）は、以下の一般式を有する：
Ｒ−（ＣＯ）−Ｎ（ＯＨ）−Ｒ （２）
式中、Ｒは、アルキル基またはアリール基などの有機基である。ヒドロキサメート官能基を含有する金属イオンキレーターの例としては、アセトヒドロキサム酸、サリチルヒドロキサム酸、および鉄キレート剤のデスフェラール（デスフェリオキサミン）などが挙げられる。

[0017]カテコールは以下の一般式を有する：

式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、Ｈであるか、アルキル基もしくはアリール基などの有機基であるか、またはカルボキシレート基もしくはスルホネート基であり得る。カテコール官能基を含有する金属イオン封鎖剤の例としては、カテコール、ジスルホカテコール、ジメチル−２，３−ジヒドロキシベンズアミド、メシチレンカテコールアミド（ＭＥＣＡＭ）およびその誘導体、１，８−ジヒドロキシナフタレン−３，６−スルホン酸、ならびに２，３−ジヒドロキシナフタレン−６−スルホン酸が挙げられる。

[0018]ピリジノンは、環構造中に少なくとも１つの窒素、および環構造上に配置された少なくとも１つのヒドロキシル置換基を有し、一緒にキレート機能を提供するヘテロアリール化合物である。それらは以下の一般式を有する：

代表的ピリジノンキレート剤の例としては、２−ピリジノン、２−ヒドロキシピリジン−Ｎ−オキシド（２−ＨＰＮＯ）、２，３−ジヒドロキシピリドン、２，４−ジヒドロキシピリドン、２，５−ジヒドロキシピリドン、２，６−ジヒドロキシピリドン、２，３−ジヒドロキシピリジン、２，４−ジヒドロキシピリジン、２，５−ジヒドロキシピリジン、２，６−ジヒドロキシピリジン、２，４，６−トリヒドロキシピリジン、３−ヒドロキシ−４−ピリドン、２−ヒドロキシ−３−メチルピリジン、２−ヒドロキシ−４−メチルピリジン、２−ヒドロキシ−５−メチルピリジン、２−ヒドロキシ−６−メチルピリジン、２，６−ジヒドロキシ−４−メチルピリジン、２−ヒドロキシ−３−アミノピリジン、２−ヒドロキシ−４−アミノピリジンなど、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

[0019]８−ヒドロキシキノリンを、本発明の組成物においてキレーターとして用いることもできる。８−ヒドロキシキノリンは以下の式を有する：

式中、Ｒ_４〜Ｒ_９は、同一または異なっており、水素原子、１〜２０個、好ましくは１〜１２個の炭素原子を含有する炭化水素基、ハロゲン原子、−ＳＯ_３Ｈ、−ＮＯ_２、またはカルボキシ基を示す。より好ましくは、Ｒ_４〜Ｒ_９は、１〜２０個の炭素原子を含有するアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、またはデシル基；１〜３個の低級アルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、またはエチルシクロヘキシル基；１〜３個の低級アルキル基で置換されていてもよいアリール基、例えば、フェニル基、トルイル基、またはキシリル基；アルキル部分に１〜４個の炭素原子を含有するアリールアルキル基、例えば、ベンジル基またはＢ−フェニルエチル基；フッ素、塩素、または臭素などのハロゲン原子；ならびに、２〜２０個の炭素原子および１以上のエチレン性二重結合を含有する直鎖または分枝鎖アルケニル基、例えば、ビニル基、２−プロペニル基、２−ブテニル基、イソブテニル基、または３，３，５，５−テトラメチル−１−ビニルヘキシル基を示す。各種置換基Ｒ_４〜Ｒ_９中の炭素原子の合計は２０個を超えないことが好ましく、Ｒ_４〜Ｒ_９基のうち最大３つが、−ＳＯ_３Ｈ、−ＮＯ_２、もしくは−ＣＯＯＨ基、またはハロゲン原子を示すことができる。８−ヒドロキシキノリンの代表例としては、８−ヒドロキシキノリン、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、３−エチル−８−ヒドロキシキノリン、６−エチル−８−ヒドロキシキノリン、２−イソプロピル−８−ヒドロキシキノリン、７−ｎ−ペンチル−８−ヒドロキシキノリン、２−シクロヘキシル−８−ヒドロキシキノリン、２−フェニル−８−ヒドロキシキノリン、３−ベンジル−８−ヒドロキシキノリン、５，７−ジクロロ−２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、５−クロロ−８−ヒドロキシキノリン、５−クロロ−２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、５，６，７−トリクロロ−８−ヒドロキシキノリン、５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリン、５，７−ジブロモ−２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、５−スルホニル−８−ヒドロキシキノリン、７−スルホニル−８−ヒドロキシキノリン、５−ニトロ−８−ヒドロキシキノリン、２−メチル−５−ニトロ−８−ヒドロキシキノリン、２−クロロ−５−ニトロ−８−ヒドロキシキノリン、５−カルボキシ−８−ヒドロキシキノリン、および２−（３，３，５，５−テトラメチル−１−ビニルヘキシル）−８−ヒドロキシキノリンなどが挙げられる。

[0020]本発明のいくつかの態様では、用いるキレーターとして、限定されるものではないが、前記キレートのバリウム、ビスマス、カルシウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、ユウロピウム、インジウム、ランタン、マグネシウム、マンガン、ニッケル、サマリウム、銀、ナトリウム、ストロンチウム、および亜鉛塩が挙げられる。

[0021]組成物の各種態様に包含され得る抗微生物剤としては、限定されるものではないが、ピリチオン塩；アミン；サリチル酸；過酸化ベンゾイル；２，２’−ジチオビス（ピリジン−１−オキシド）；１０，１０’−オキシビスフェノキサルシン；Ｎ−（トリクロロメチルチオ）−４−シクロ−ヘキセン−１，２−ジカルボンアミド；２，３，５，６−テトラクロロ−４−（メチルスルホニル）ピリジン；Ｎ−（トリクロロメチルチオ）フタルイミド；Ｎ−ヒドロキシ−６−オクチルオキシピリジン−２（１Ｈ）オンエタノールアミン塩；ドデシルビス（ヒドロキシエチル）ジオクチルリン酸アンモニウム、ドデシルビス（ヒドロキシエチル）オクチル水素リン酸アンモニウム、および他のリン酸アミン；３−トリメトキシシリルプロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロリド、および第四級アンモニウム塩を含めた他の第四級アンモニア化合物；２，４，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシ−ジフェニルエーテル、および２フェニルフェノールまたはジクロロフェンまたは２，２’−メチレンビス（４−クロロフェノール）などの他のフェノール誘導体；ジヨードメチル−ｐ−トリルスルホン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンなどのイソチアゾリノン、およびベンゾイソチアゾリン、ブチルベンゾイソチアゾリノンなどの他のイソチアゾリン誘導体、ならびにそれらの組み合わせ；有機金属、例えば、トリブチルスズオキシドまたはトリブチルスズマレエートなどのトリブチルスズ化合物；ジチオ−２，２’−ビス（ベンズメチルアミド）；Ｎ−トリクロロメチルチオ−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボキシミド；２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾール；チオシアン酸；２−ベンゾチアゾリルチオ）メチルエステル；２，４，５，６−テトラクロロ−１，３−ベンゼンジカルボニトリル；２［（トリクロロメチル）チオ］−１Ｈ−イソインドール−１，３（２Ｈ）−ジオン；３ａ，４，７，７ａ−テトラヒドロ−２［（トリクロロメチル）チオ］−１Ｈ−イソインドール−１，３（２Ｈ）−ジオン；１，１−ジクロロ−Ｎ−メタンスルファミド；アルコキシシロキサン第四級化合物；銅−８−キノリノレート；ナフテン酸銅；銅−２−エチルヘキソエート；パラベン；ヨードプロピニルブチルカルバメートなどのようなカルバメート；プロピコナゾールなどのようなアゾール；ならびに、硫黄化合物が挙げられる。本発明の組成物に用いられるピリチオン塩の例としては、ナトリウムピリチオン、亜鉛ピリチオン、キトサンピリチオン、マグネシウムジスルフィドピリチオン、銅ピリチオンなどが挙げられる。抗微生物剤は、個々に用いても組み合わせて用いてもよい。

[0022]本発明の他の側面は、抗微生物剤およびキレーターを包含する増強抗微生物性組成物であって、抗微生物剤とキレーターの重量比が約１：１０００〜１０００：１の範囲にある、前記増強的抗微生物性組成物に係るものである。本発明はさらに、微生物の増殖が起こりやすい水系または製造品で微生物の増殖を阻害するための方法に係るものであり、該方法は、水系または製造品を、抗微生物剤とキレーターとの有効量の組み合わせで処理することを含み、ここで、抗微生物剤とキレーターの重量比は、約１：１０００〜１０００：１の範囲にある。

[0023]本発明によれば、増強的組み合わせの２つの成分、抗微生物剤およびキレーターの重量比は、各最終用途に対して、１００％活性成分に基づいて、増強を示す各成分の投与量レベルにより決定される。典型的には、抗微生物剤とキレーターの重量比は、活性物質ベースで約１：１０００〜約１０００：１、例えば約１：５００〜約１００：１、約１：１００〜約１００：１、約１：１００〜約１０：１、約１：１０〜約１０：１、約１：１０〜約１：１、または約１：５〜約５：１、約１：５〜約１：１の範囲である。しかしながら、当業者に理解されように、２つの成分の増強的重量比は、一般に、用途および制御する生命体に応じてある程度変動する。

[0024]本発明の１つの態様は、（ａ）亜鉛ピリチオン（ＺＰＴ）、ベンゾイソチアゾリノン（ＢＩＴ）、ブチルベンゾイソチアゾリノン（ＢＢＩＴ）、ヨードプロピニルブチルカルバメート（ＩＰＢＣ）、プロピコナゾール（ＰＲＯＰ）、サリチル酸、および過酸化ベンゾイルから選択される１種以上の抗微生物剤；ならびに（ｂ）ジエチレントリアミン五酢酸、Ｎ，Ｎ’−ビス（ｏ−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’二酢酸、エチレンビス−Ｎ，Ｎ’−（２−ｏ−ヒドロキシフェニル）グリシン（ＥＨＰＧ）、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−アミノエチル）エチレングリコール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＥＧＴＡ）、８−ヒドロキシキノリン（８−ＨＱ）、２−ヒドロキシピリジン−１−オキシド（２−ＨＰＮＯ）、８−ヒドロキシキノリン亜鉛塩（８−ＨＱ−Ｚｎ）、サリチルアルデヒドイソニコチノイルヒドラゾン亜鉛塩（ＳＩＨ−Ｚｎ）、テノイルトリフルオロアセトン亜鉛塩（Ｔｈｅｎ−Ｚｎ）、および２−ヒドロキシピリジン−１−オキシド亜鉛塩（ＨＰＮＯ−Ｚｎ）、亜鉛ジヒドロキシアセテート（ＤＨＡ−Ｚｎ）、亜鉛（トロポロン）_２（Ｔｒｏｐ−Ｚｎ）、ヒドロキシエチリジン−１，１’−ジホスホン酸およびそのカリウム塩または亜鉛塩、デヒドロ酢酸（ＤＨＡ）およびグルコヘプタン酸塩またはグルコヘプタン酸亜鉛塩（ＧｌｕｃＨｅｐ−Ｚｎ）から選択されるキレーター、を包含する増強抗微生物性組成物に係るものである。抗微生物剤とキレーターの重量比は、活性物質ベースで約１：１０００〜約１０００：１、例えば約１：５００〜約１００：１、約１：１００〜約１００：１、約１：１００〜約１０：１、約１：１０〜約１０：１、約１：５〜約５：１、約１：５〜約１：１である。

[0025]抗微生物剤とキレーターの有効量の増強的組み合わせを、処理される水系に加えることができる。処理される水系の水の重量に対して少なくとも０．１ｐｐｍの上記増強的組み合わせを加える。１つの態様において、処理される水系の水の重量に対して約１ｐｐｍ〜約１００００ｐｐｍ、例えば約１０ｐｐｍ〜約５０００ｐｐｍ、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの抗微生物剤、および約１０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍ、例えば約１０ｐｐｍ〜約１５００ｐｐｍ、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍ、約１００ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍのキレーターを加えることができる。所定の系のための殺生物剤の有効量を、限定されるものではないが、系の大きさ、系のｐＨ、存在する生命体のタイプ、および望ましい制御量を含めた各種系のパラメーターに基づいて決定することは、十分に当業者の通常の技術の範囲内である。

[0026]同様に、抗微生物剤とキレーターの有効量の増強的組み合わせを、処理される製造品に施用することができる。一般に、細菌、カビ、酵母、および藻類の増殖を防止するには、少なくとも濃度０．１ｐｐｍの上記増強的抗微生物性の組み合わせの溶液を、処理される基材に組み込むか、噴霧するか、浸漬するために用いるか、さもなければ施用する。この場合も同様に、所定の処理される製造品に施用する殺生物剤の有効量を決定することは、十分に当業者の通常の技術の範囲内である。

[0027]本発明の増強抗微生物性組成物の活性成分は、多様な配合物：微粉および顆粒状材料を含めた固体；および溶液、エマルション、懸濁液、濃縮物、乳化性濃縮物、スラリーなどのような液体に、意図する用途および望ましい配合物媒体に応じて用いることができる。さらに、増強的抗微生物性の組み合わせが液体である場合、そのまま用いても、あるいはタルク、粘土、珪藻土などのような好適な不活性担体の吸着質として固体や液体の各種配合物に組み込んでも、または低級アルカノール、灯油、ベンゼン、トルエン、および他の石油蒸留留分、もしくはそれらの混合物などの水および各種有機液体に組み込んでもよい。

[0028]当業者であれば、本明細書に開示する増強的抗微生物性の組み合わせを、他の抗微生物性材料と組み合わせて用い得ることも理解するであろう。例えば、該組み合わせを、適切な濃度および適切な段階で他の殺真菌剤および殺菌剤と組み合わせて、それぞれの働きを組み合わせると、とりわけ有用な結果を得ることができる。そのような組み合わせは、殺菌石鹸の調製、化粧品および水性コーティングの生産、ならびに金属加工流体のスライム蓄積の防止に、特段の用途が見いだされるであろう。本発明の増強的抗微生物性の組み合わせは、他の殺藻剤と組み合わせることもできる。

[0029]本発明によれば、さらに、細菌、酵母、カビ、藻類の少なくとも１種の増殖を阻害する方法を提供する。本発明の方法によれば、この増殖は、そのような増殖が起こりやすい水系または製造品もしくは製品上で阻害される。これらの方法は、抗微生物剤とキレーターの有効量の増強的組み合わせを、前記細菌、酵母、カビ、および／または藻類を含有する水系に加えるか、それらを含有する製造品もしくは製品を、前記有効量の増強的組み合わせで処理することを含む。この添加は、抗微生物剤とキレーターを、一緒に単一の添加剤として単純に加えるか、２つの成分を別個に加えることにより、達成することができる。そのような別個の投与は、同時または異なる時間に行うことができる。

[0030]上記のように、本発明は、抗微生物剤をキレーターと併せて用いると増強的結果が得られ、さまざまな工業的用途および他の用途における細菌、酵母、カビ、および藻類の増殖の制御に効果的であるという発見に基づいている。本明細書に開示する増強的抗微生物性の組み合わせの実用性は、それを施用することができる非常に多くの産業、およびそれが有効である非常に多くの微生物における、該組み合わせの多用途性に由来する。

[0031]例えば、本発明の組成物は、金属加工流体としてのほか、ポリマーの保存、パーソナルケア配合物、および材料保護に、実用性を提供することができる。本発明の組成物は、水性コーティング、水性ペイントのほか、ペイント、殺虫製剤、接着剤、家庭用洗剤、水性分散物、シーラントおよびコーキング剤、インクなどのための水性成分においても、実用性を提供することができる。

[0032]抗微生物剤とキレーターの増強的抗微生物性の組み合わせの優れた抗微生物活性は、標準的な実験技術を用いて裏付けられた。抗微生物性の組み合わせは、例えば、限定されるものではないが、細菌の黄色ブドウ球菌、枯草菌、表皮ブドウ球菌、エンテロコッカス・ヒラエ、大腸菌、緑膿菌、カンジダ・アルビカンス、癜風菌、サッカロミセス・セレヴィシエ、アリストロキア・ブラジリエンシス、黒酵母、毛瘡白癬菌、クロレラ・ピレノイドサ、ラフィドセリス・スブカピタタ（subcapitata）、アクネ桿菌、およびフォルミジウム・ファヴェオラルム（faveolarum）を含めた微生物の増殖阻害に有効であることが見いだされた。該組み合わせは、例えば、限定されるものではないが、アエロゲネス菌、アエロモナス種、バシラス種、ボルデテラ種、カンピロバクター種、クラミジア種、コリネバクテリウム種、デスルフォビブリオ種、病原性大腸菌、エンテロトキシン産生性大腸菌、ヘリコバクター・ピロリ菌、肺炎桿菌、レジオネラ・ニューモフィラ菌、レプトスピラ種、ヒト型結核菌、ウシ型結核菌、淋菌、髄膜炎菌、ノカルジア種、ミラビリス変形菌、プロテウス・ブルガリス、ロドコッカス・エクイ、サルモネラ腸炎菌、ネズミチフス菌、腸チフス菌、ソンネ赤痢菌、志賀赤痢菌、扁桃連鎖球菌、ミュータンス連鎖球菌、コレラ菌、ペスト菌、仮性結核菌、放線菌種、およびストレプトミセス種を含めた他の微生物種に対しても有効であると考えられる。

[0033]本発明に開示されている増強的抗微生物性組成物は、化粧品およびパーソナルケア製品において細菌および真菌の増殖を制御するために施用することもできる。そのような製品としては、限定されるものではないが、クリーム、ローション、シャンプー、コンディショナー、日焼け止め、ハンドクリーナー、ニキビ制御製剤、石けん、液体ハンドソープ、洗剤、病院の手術着、殺菌性洗浄液、消臭剤などが挙げられる。微生物による攻撃を受ける化粧品およびパーソナルケア製品では、エマルションの分離、変色、見苦しい可視的コロニー、悪臭、およびｐＨ変化という問題が生じる可能性があり、これらの製品における微生物の増殖は、潜在的な健康上の危険をもたらす可能性もある。

[0034]本発明の態様は、皮膚上での細菌の増殖を安全かつ効果的に遅延させる方法を提供する。本発明は、創傷ケア製品、制汗剤を安全かつ効果的に改善する方法も提供し、抗微生物性の局所用パーソナルケア製品に用いることができる。ヒト皮膚は多くの機能を提供する複雑な器官であり、感染症を防ぐための一次バリヤーとして働くと同時に、多くの共生微生物生命体の宿主となる。皮膚から普通に分離することができる微生物としては、ブドウ球菌、およびコリネバクテリウム、ミクロコッカス、プロピオン酸菌、および白癬菌、および癜風菌酵母が挙げられる。大腸菌および緑膿菌のような他の細菌もヒト皮膚にコロニーを形成し、さまざまなヒトの苦痛の原因となる。いくつかの鉄キレーターは体臭の原因菌を減少させることが確認されているが、他のものは、ある種の抗生物質と同様に、ふけ予防活性物質の有効性を高めることが示されている。

[0035]本発明の実施の以下の実例を参照することにより、本発明のより完全な理解を得ることができるが、本発明を限定することを意図するものではない。

[0036]実施例１：キレーターを用いた場合および用いない場合の抗微生物剤のｉｎ ｖｉｔｒｏにおける微生物に対する有効性。

[0037]本発明の抗微生物性組成物の活性を、ある範囲の典型的な皮膚微生物に対し、最小阻止濃度（ＭＩＣ）試験で試験した。生命体のＭＩＣは、アクネ桿菌にはブレインハートインフュージョンブロス（ＢＨＩ）；残りの細菌にはトリプトソイブロス（ＴＳＢ）；癜風菌にはＵｓｈｉｊｉｍａブロス；他の真菌にはサブローデキストロースブロス（ＳＤＢ）において、標準的な９６ウェルマイクロタイタープレートアッセイで決定した。試料は別個のプレートで２重に試験した。細菌および真菌のプレートでは、試料をマイクロタイタープレート上で２倍濃度の培地にて連続的に希釈した。その後、滅菌脱イオン水に懸濁させた細菌または真菌の接種材料を、培地に対し１：１の比でウェルに加えた。ウェル中の細菌の最終濃度は５×１０^５ＣＦＵ／ｍＬ、真菌の最終濃度は５×１０^４細胞または胞子／ｍＬであった。アクネ桿菌の場合は嫌気的に３５℃で７日間；残りの細菌の場合は好気的に３５℃で２日間、癜風菌の場合は好気的に３５℃で７日間；毛瘡白癬菌の場合は好気的に２８℃で７日間、プレートをインキュベートした。インキュベーション後、増殖を完全に阻害することが観察される活性物質の最小濃度（ＭＩＣ）を視覚的に決定した。

[0038]表１〜５は、キレーターを用いた場合および用いない場合の、広範な皮膚細菌に対する阻害効果に必要な抗微生物剤の最小濃度を示している。ＭＩＣにより鉄キレーター自体の増強効果を評価すると、抗微生物活性の増強はほとんど観察されない。しかしながら、これら鉄キレーターが亜鉛錯体として存在する場合、抗微生物剤の活性を高める能力が向上していることがわかる。表６では、この理論が、ＺＰＴ＋キレーターおよびそれらのＺｎ塩に関するデータにより強調されている。亜鉛キレートはその親油性により膜透過性であり、一旦細胞内に入ると、鉄を亜鉛と交換し、それにより代謝機能に必要な必須Ｆｅを生命体から奪うことができる。細胞間の鉄の欠乏は、微生物を抗微生物剤に対してより脆弱にし、それにより局所処置の有効性を高めるための魅力的な戦略を提供する。列挙したすべてのキレーターは、アクネ桿菌に対するサリチル酸および過酸化ベンゾイルの活性を著しく改善させた。表７に、キレーターを用いた場合および用いない場合の、アクネ桿菌に対して試験したサリチル酸および過酸化ベンゾイルのＭＩＣ値（ｐｐｍ）を示す。

[0039]実施例２：微生物減少実験
[0040]キレーターを用いた場合および用いない場合で黄色ブドウ球菌、緑膿菌、および大腸菌に対する抗微生物剤による微生物減少を評価するために、時間−死滅試験を実施した。試験に用いた抗微生物剤および／またはキレーターとしては、亜鉛ピリチオン（ＺＰＴ）、２−ＨＰＮＯ、８−ＨＱ、ＨＢＥＤ、ＺＰＴ／２−ＨＰＮＯ、ＺＰＴ／８−ＨＱおよびＺＰＴ／ＨＢＥＤが挙げられる。

[0041]試料１００μＬおよび５×１０^５細胞／ｍＬの細菌懸濁液１００μＬを、９６ウェルプレートの各列の第１のウェルに入れて混合し、特定の接触時間の後、マルチチャンネルピペットを用いて、２０μＬを１８０μＬのレーゼンブロスに移して混合することを１０回行うことにより、１０倍連続希釈を行った。このプロセスを繰り返した。その後、６つの選択した希釈物それぞれからの３つの複製物１０μＬを、２〜２０μＬのモノチャンネルピペットを用いてトリプトソイ寒天上に置いた。プレートをそのまま乾燥した後、３５℃のインキュベーターに２４時間置いた。コロニー計数器を用いてコロニー（０．５〜１ｍｍ）を数えた。表８〜１０は、初期の微生物個体群からのｌｏｇ減少（ＣＦＵ／ｍＬ）を示している。

[0042]時間−死滅試験における鉄キレーターとＺＰＴの併用の評価は、ＺＰＴおよびキレーターそれ自体と比較して、著しいＣＦＵの減少を示した。ＨＢＥＤが最良のキレーターであることが見いだされた。

[0043]本発明をその特定の態様を参照して記載してきたが、本明細書に開示する本発明の概念から逸脱することなく多くの変更、修正および変形を加えられることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および広範な範囲にあるそのような変更、修正および変形はすべて包含されるものとする。本明細書で引用するすべての特許出願、特許、および他の公表物は、その全体を援用する。

Claims (23)

1. 以下を含む抗微生物性組成物：
   ａ）ピリチオン塩を含む少なくとも１種の抗微生物剤；および
   ｂ）２−ヒドロキシピリジン−１−オキシドもしくはその塩またはＮ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸もしくはその塩を含む鉄キレーター、
   ここで、少なくとも１種の抗微生物剤および鉄キレーターは、１：１０００〜１０００：１の重量比で存在する。
2. ピリチオン塩が、ナトリウムピリチオン、キトサンピリチオン、マグネシウムジスルフィドピリチオン、および銅ピリチオンから成る群より選択される、請求項１に記載の抗微生物性組成物。
3. ピリチオン塩が亜鉛ピリチオンを含む、請求項１に記載の抗微生物性組成物。
4. 鉄キレーターが、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸またはその塩を含む、請求項１に記載の抗微生物性組成物。
5. 鉄キレーターが、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸の亜鉛塩を含む、請求項４に記載の抗微生物性組成物。
6. 鉄キレーターが、２−ヒドロキシピリジン−１−オキシドまたはその塩を含む、請求項１に記載の抗微生物性組成物。
7. 鉄キレーターが、２−ヒドロキシピリジン−１−オキシドの亜鉛塩を含む、請求項６に記載の抗微生物性組成物。
8. 鉄キレーターが、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、または銅の塩を含む、請求項１に記載の抗微生物性組成物。
9. 鉄キレーターが、亜鉛塩を含む、請求項１に記載の抗微生物性組成物。
10. 少なくとも１種の抗微生物剤および鉄キレーターが、１：１０〜１０：１の重量比で存在する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の抗微生物性組成物。
11. 少なくとも１種の抗微生物剤および鉄キレーターが、１：１０〜１：１の重量比で存在する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の抗微生物性組成物。
12. 処理される系の水の重量に基づいて、少なくとも１種の抗微生物剤が１ｐｐｍ〜１０，０００ｐｐｍの量で存在し、鉄キレーターが１０ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍの量で存在する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の抗微生物性組成物。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の抗微生物性組成物を含むパーソナルケア組成物であって、クリーム、軟膏、ローション、シャンプー、コンディショナー、日焼け止め、消臭剤、石けん、ハンドクリーナー、洗剤、スクラブ、殺菌性洗浄液、およびニキビ製剤から成る群より選択される、前記パーソナルケア組成物。
14. 水系中での微生物の増殖を阻害する方法であって、前記系に有効量の抗微生物性組成物を施用することを含み、抗微生物性組成物は：
    ａ）ピリチオン塩を含む少なくとも１種の抗微生物剤；および
    ｂ）２−ヒドロキシピリジン−１−オキシドもしくはその塩またはＮ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸もしくはその塩を含む鉄キレーター、
    を含み、
    ここで、処理される系の水の重量に基づいて、少なくとも１種の抗微生物剤は１ｐｐｍ〜１０，０００ｐｐｍの量で存在し、キレーターは１０ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍの量で存在する、前記方法。
15. ピリチオン塩が、ナトリウムピリチオン、亜鉛ピリチオン、キトサンピリチオン、マグネシウムジスルフィドピリチオン、および銅ピリチオンを含む、請求項１４に記載の方法。
16. ピリチオン塩が亜鉛ピリチオンを含む、請求項１４に記載の方法。
17. 鉄キレーターが、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸またはその塩を含む、請求項１４に記載の方法。
18. 鉄キレーターが、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’二酢酸の亜鉛塩を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 鉄キレーターが、２−ヒドロキシピリジン−１−オキシドまたはその塩を含む、請求項１４に記載の方法。
20. 鉄キレーターが、２−ヒドロキシピリジン−１−オキシドの亜鉛塩を含む、請求項１９に記載の方法。
21. 処理される系の水の重量に基づいて、少なくとも１種の抗微生物剤が１０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの量で存在し、キレーターが１００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの量で存在する、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 処理される系の水の重量に基づいて、少なくとも１種の抗微生物剤が５０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの量で存在し、キレーターが１００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの量で存在する、請求項２１に記載の方法。
23. 少なくとも１種の抗微生物剤および鉄キレーターが１：１０〜１：１の重量比で存在する、請求項１４〜２２のいずれか１項に記載の方法。

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