JP6603221B2 - 殺菌性組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、個々の殺菌剤に観察されるであろうものよりも優れた活性を有する、選択される殺菌剤の相乗的組み合わせに関する。
昔から、精油は、香水、医薬品、化粧品、及び食品業界において、香味を付けるか、または香りを強めるために、また民間薬及びアロマセラピーにおいて治癒及び治療活性成分として、使用されている。植物から抽出された芳香性かつ揮発性の液体からなる精油は、害虫に対する植物防御の役割を果たし、抗菌特性を有することが多い、化学物質（二次代謝産物）を含有する。精油及びそれらの構成物質の抗細菌特性は、広く実証されている。例えば、ローズマリーの精油は、抗菌力、ならびに種々のグラム陽性菌及びグラム陰性菌の成長を制御することにおける有効性を示している。局所的に適用される化粧品配合物の保存剤としてタイム油を用いることもまた、調査されており、極めて有効であることが実証されている。様々な業界（家庭用品、パーソナルケア、及び建築材料）がより多くの天然製品を使用する方向に進んでいるため、天然の保存剤として精油への関心が高まっている。しかしながら、精油を保存剤として使用することによりもたらされる重大な問題は、ほとんどの場合、単独の殺生剤としては十分に強力でなく、効果的な保存には非常に高い濃度が必要となることが多いことである。結果として、感覚を刺激する悪い影響が経験され得る。強化された保存効果、最大限の費用効果、及び最小限の感覚刺激作用を提供する組成物に対する必要性が存在する。
さらに、一部の場合では、個々の有機殺菌剤は、ある特定の種類の微生物、例えば、一部の殺菌剤に耐性のものに対する弱い活性に起因して、または攻撃的な環境条件に起因して、高い使用濃度であっても、微生物の効果的な制御を提供することができない。特定の最終使用環境においては、異なる殺菌剤の組み合わせが、微生物の全体的な制御を提供するために使用されることがある。例えば、米国特許出願公開第２００７／００７８１１８号は、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン（ＭＢＩＴ）と他の殺生剤との相乗的な組み合わせを開示している。しかしながら、微生物の効果的な制御を提供するためには、種々の微生物株に対して強化された活性を有する殺菌剤のさらなる組み合わせに対する必要性が存在する。さらに、環境的及び経済的利点のため、個々の殺菌剤を低濃度で含有する組み合わせに対する必要性が存在する。現在、家庭及びパーソナルケア市場などの市場は、天然の成分に基づく製品を期待している。ＭＢＩＴは家庭及びパーソナルケア市場でしばしば用いられる成分であるが、使用されるＭＢＩＴの量を最小限に抑え、それを天然の成分と組み合わせ、その上で同じかまたはそれ以上の有効性を維持することが、有利であろう。
本発明が取り組む問題は、殺菌剤のそのようなさらなる組み合わせを提供することである。
本発明は、（ａ）Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと、（ｂ）少なくとも１つの精油とを含む、殺菌性組成物を対象とする。
本発明はまた、殺菌性組成物を、工業プロセス水；限外濾過；工業用または消費者用接着剤；家庭用品；化粧品；洗面用品；シャンプー；石鹸；洗剤；工業用洗浄剤；床磨き剤；洗濯のすすぎ水；医療デバイス；診断薬保存；食品、飲料、及び工業プロセス低温殺菌器；便器；レクリエーション用水；プール；及び温泉に加えるステップを含む、微生物の成長を阻害するか、またはその成長を制御する方法も対象とする。
さらに、本発明によると、（ａ）Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと、（ｂ）少なくとも１つの精油とを含み、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと精油との重量比が、１：５２〜１：１６０，０００である、コーティング組成物が提供される。
また、本発明は、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと、少なくとも１つの精油とを含み、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと精油との重量比が、１：５２〜１：１６０，０００である、製品を対象とする。
最後に、本発明は、前述のコーティング組成物を基材に塗布し、コーティング組成物を乾燥させるか、コーティング組成物が乾燥するようにすることを含むプロセスによって作製される、乾燥フィルムを対象とする。
本明細書に使用されるとき、以下の用語は、文脈によりそうでないことが明確に示されない限り、指定される意味を有する。「ＭＢＩＴ」は、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンである。「精油」という用語は、植物に由来する揮発性の芳香化合物を含有する疎水性の液体を指す。精油の例としては、鉱油、ウインターグリーン油、ヒマシ油、パイン油、アーモンド油、シトロネラ油、タイム油、及びローズマリー油が挙げられる。本発明の精油には、タイム油ＣＡＳ番号８００７−４６−３及びローズマリー油ＣＡＳ番号８０００−２５−７が含まれる。「抗菌剤」と同義の「殺菌剤」という用語は、ある場所（ｌｏｃｕｓ）の微生物を殺滅させる、その成長を阻害する、またはその成長を制御することができる、化合物を指し、殺菌剤には、殺細菌剤、殺真菌剤、及び殺藻剤が含まれる。
「微生物」という用語には、例えば、真菌（酵母及びカビ）、細菌、及び藻、好ましくは真菌及び細菌が含まれる。「場所」という用語は、微生物による汚染を受ける工業システムまたは製品を指す。以下の略語が、本明細書全体で使用される：ｐｐｍ＝百万分の１重量分率（重量／重量）、ｍＬ＝ミリリットル、ＡＴＣＣ＝Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、ＭＢＣ＝最小殺生濃度、及びＭＩＣ＝最小阻止濃度。別途指定されない限り、温度は、摂氏（℃）であり、百分率（％）への言及は、重量基準である。有機殺菌剤の量は、活性成分のｐｐｍ（重量／重量）に基づいて得られる。
本発明の組成物は、予想外なことに、個々の殺菌剤のものよりも低い、組み合わせた活性成分濃度において強化された有効性が見られている。特許請求の範囲に列挙されたもの以外の追加の殺菌剤が、本組成物中に存在してもよい。
本抗菌性組成物は、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと精油とを含む。
本発明の一部の組成物では、抗菌性組成物は、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンとタイム油とを含む。好ましくは、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンとタイム油との重量比は、１：５２〜１：１６０，０００である。
本発明の一部の組成物では、抗菌性組成物は、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンとローズマリー油とを含む。好ましくは、Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンとローズマリー油との重量比は、１：２５０〜１：１６，０００である。
本発明の組成物中の殺菌剤は、「そのままの状態で」使用されてもよく、または溶媒もしくは固体担体とともに配合されてもよい。好適な溶媒には、例えば、水；グリコール、例えば、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、ポリエチレングリコール、及びポリプロピレングリコール；グリセリン、グリコールエーテル；例えば、プロピレングリコールエーテル、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メチルエーテル、エチレングリコール、エチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル；アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、フェネチルアルコール、フェノキシエタノール、及びフェノキシプロパノール；ケトン、例えば、アセトン及びメチルエチルケトン；エステル、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、クエン酸トリアセチル、及びグリセロールトリアセテート；炭酸塩、例えば、プロピレンカーボネート及びジメチルカーボネート；ならびにこれらの混合物が挙げられる。溶媒は、水、グリコール、グリコールエーテル、エステル、及びそれらの混合物から選択されることが好ましい。好適な固体担体には、例えば、シクロデキストリン、シリカ、粘土、動物性油脂、珪藻土、ワックス、セルロース系材料、アルカリ及びアルカリ土類（例えば、ナトリウム、マグネシウム、カリウム）金属塩（例えば、塩化物、硝酸塩、臭化物、硫酸塩）、ならびに木炭が挙げられる。
殺菌剤成分を溶媒中に配合する場合、配合物は、任意に界面活性剤を含有し得る。そのような配合物が界面活性剤を含有する場合、それらは、一般に、乳剤、エマルジョン、マイクロエマルジョン剤、またはマイクロエマルジョンの形態にある。乳剤に、十分な量の水を加えるとエマルジョンが形成される。マイクロエマルジョン剤に、十分な量を加えるとマイクロエマルジョンが形成される。そのような乳剤及びマイクロエマルジョン剤は、概して、当該技術分野で周知であり、そのような配合物は界面活性剤を含まないことが好ましい。種々のマイクロエマルジョン及びマイクロエマルジョン剤の調製に関してさらなる一般的及び具体的な詳細について、米国特許第５，４４４，０７８号を参照することができる。
殺菌剤成分はまた、分散液の形態で配合されてもよい。分散液の溶媒成分は、有機溶媒または水であってもよく、好ましくは水であり得る。そのような分散液は、アジュバント、例えば、共溶媒、キレート剤または金属イオン封鎖剤、アミン、増粘剤、凍結防止剤、分散剤、充填剤、顔料、界面活性剤、バイオ分散剤（ｂｉｏｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）、スルホコハク酸塩、テルペン、フラノン、ポリカチオン、安定剤、スケール阻害剤、及び耐腐食添加剤を含有し得る。
当業者であれば、本発明の殺菌剤成分が、ある場所に順次付加されてもよく、同時に付加されてもよく、またはその場所に付加する前に合わされてもよいことを理解するであろう。第１の殺菌剤と第２の殺菌剤成分とが、同時または順次に付加されることが好ましい。殺菌剤が同時または順次に付加される場合、それぞれの個々の成分は、アジュバント、例えば、溶媒、増粘剤、凍結防止剤、着色剤、金属イオン封鎖剤（エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミンコハク酸、エチレンジアミンコハク酸、イミノジコハク酸、及びそれらの塩）、分散剤、界面活性剤、バイオ分散剤、スルホコハク酸塩、テルペン、フラノン、ポリカチオン、安定剤、スケール阻害剤、及び耐腐食添加剤等を含有し得る。
本発明の殺菌性成分は、微生物の攻撃を受ける場所の上、その中、またはそこに、殺菌に有効な量の組成物を導入することによって使用することができる。好適な場所としては、例えば、工業プロセス水；電着成膜システム；冷却塔；空気清浄器；ガス浄化装置；鉱物スラリー；排水処理；観賞用噴水器；逆浸透濾過；限外濾過；バラスト水；蒸発凝縮器；熱交換器；パルプ及び紙加工用流体及び添加剤；デンプン；プラスチック；エマルジョン；分散液；塗料；ラテックス；ニス等のコーティング；マスチック、コーキング、及び封水剤等の建築製品；建築用接着剤、例えば、セラミック系接着剤、カーペット裏地接着剤、及び貼り合わせ用接着剤；工業用または消費者用接着剤；写真用化学物質；印刷流体；家庭用製品、例えば、浴室及び台所用洗浄剤及びサニタリーワイプ；化粧品；洗面用品；シャンプー；石鹸；洗剤；工業用洗浄剤；床磨き剤；洗濯のすすぎ水；金属加工油剤；コンベア潤滑剤；作動液；革及び革製品；織物；織物製品；木材及び木材製品、例えば、合板、チップボード、壁板、木片ボード、積層梁、配向性ストランドボード、ハードボード、及びパーティクルボード；石油生成流体；燃料；油田流体、例えば、注入水、破砕流体、及び掘削泥酔；農業用アジュバント保存（ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｄｊｕｖａｎｔ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）；界面活性剤保存；医療デバイス；診断薬保存；食品保存、例えば、プラスチックもしくは紙の食品用ラップ；食品、飲料、及び工業プロセス低温殺菌器；便器；レクリエーション用水；プール；ならびに温泉が挙げられる。
好ましくは、本発明の殺菌性組成物は、工業プロセス水；限外濾過；工業用または消費者用接着剤；家庭用品；化粧品；洗面用品；シャンプー；石鹸；洗剤；工業用洗浄剤；床磨き剤；洗濯のすすぎ水；医療デバイス；診断薬保存；食品、飲料、及び工業プロセス低温殺菌器；便器；レクリエーション用水；プール；及び温泉のうちの１つ以上から選択される場所での微生物の成長を阻害するために使用される。
ある場所における微生物及びより高等な水生生物の成長を阻害または制御するために必要な本発明の組成物の具体的な量は、保護される具体的な場所に依存する。典型的には、ある場所における微生物の成長を制御するための本発明の組成物の量は、それが、その場所に組成物中のイソチアゾリン成分を０．１〜１，０００ｐｐｍ提供すれば十分である。組成物中のイソチアゾロン成分は、少なくとも０．５ｐｐｍ、より好ましくは少なくとも４ｐｐｍ、及び最も好ましくは少なくとも１０ｐｐｍの量で、その場所に存在することが好ましい。組成物中のイソチアゾロン成分は、１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下、及び最も好ましくは２００ｐｐｍ以下の量で、その場所に存在することが好ましい。
本発明の殺菌性組成物は、コーティング組成物中に含まれてもよい。Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン及び少なくとも１つの精油を、別個に、またはそれらの混合物もしくは任意の組み合わせとして、コーティング組成物に添加することができる。好ましいコーティング組成物は、液体である。コーティング組成物は、水溶性または非水溶性であり得る。水溶性コーティング組成物は、通常、コーティング組成物の重量に基づいて、混合物の３０重量％以上の水を含有する。
塗料または他のコーティング組成物中に−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン及び少なくとも１つの精油が含まれる実施形態の中でも、好ましくは、コーティング組成物は、液体組成物であり、特に、水性媒体中のポリマーの分散液を含有する組成物である。
コーティング組成物は、コーティング組成物の層を、基材に容易に適用し、次いで、乾燥させるかまたは乾燥するようにして、乾燥フィルムを形成することができるように設計される。コーティング組成物は、結合剤を含有する。結合剤は、次のうちの１つ以上を含有する：１つ以上のポリマー、１つ以上のオリゴマー、及び／または１つ以上のモノマー。結合剤中のオリゴマー及びモノマーは、乾燥フィルムの形成中またはその後に、重合及び／または架橋するように設計される。結合剤中のポリマーは、乾燥フィルムの形成中またはその後に、架橋するように設計されてもされなくてもよい。
コーティング組成物は、任意に、１つ以上の顔料を含有する。顔料は、小さな固体粒子の形態をした鉱物または有機物質である。顔料は、乾燥フィルムの完全または部分的な不透明さをもたらす。
抗菌性化合物の組み合わせは、塗料または他の液体コーティングの適用後に得られる乾燥フィルムコーティングの保存に有用である。好ましくは、抗菌性組成物は、本明細書に開示される抗菌性化合物の組み合わせのうちの１つ以上を含む水溶性ラテックス塗料、またはこの塗料を表面に適用することにより得られる乾燥フィルムコーティングである。水溶性ラテックス塗料は、結合剤がラテックスの形態のポリマー（すなわち、ポリマー粒子が水中に分散した形態にある）である、水溶性液体コーティング組成物である。結合剤が１つ以上のアクリルポリマーを含有する水溶性ラテックス塗料が、より好ましい。
本発明はまた、本特許請求される抗菌性化合物の組み合わせを材料に組み込むことによって建築材料、特に乾燥フィルムコーティングにおける微生物の成長を防ぐための方法も包含する。
典型的には、抗菌性組成物は、細菌及び／または真菌の成長を阻害するために使用される。一部の実施形態は、１つ以上の追加の抗菌性化合物を含有し得ることが企図される。
材料及び方法
本発明の組み合わせの相乗作用を、広範な濃度及び比率の化合物を試験することによって示した。
相乗作用の１つの尺度は、Ｋｕｌｌ，Ｆ．Ｃ．、Ｅｉｓｍａｎ，Ｐ．Ｃ．、Ｓｙｌｗｅｓｔｒｏｗｉｃｚ，Ｈ．Ｄ．、及びＭａｙｅｒ，Ｒ．Ｌ．によって、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ９：５３８−５４１（１９６１）に記載される、産業的に認められた方法であり、式
Ｑａ／ＱＡ＋Ｑｂ／ＱＢ＝相乗作用指数（「ＳＩ」）
によって決定される比率を用いて決定され、
式中、
ＱＡ＝単独で作用する化合物Ａ（第１の成分）の濃度（ｐｐｍ）、これによりエンドポイント（化合物ＡのＭＩＣ）を得た。
Ｑａ＝混合物中の化合物Ａの濃度（ｐｐｍ）、これによりエンドポイントを得た。
ＱＢ＝単独で作用する化合物Ｂ（第２の成分）の濃度（ｐｐｍ）、これによりエンドポイント（化合物ＢのＭＩＣ）を得た。
Ｑｂ＝混合物中の化合物Ｂの濃度（ｐｐｍ）、これによりエンドポイントを得た。
Ｑａ／ＱＡとＱｂ／ＱＢとの合計が１よりも大きい場合、アンタゴニズムが示される。合計が１に等しい場合、相加作用が示され、１未満の場合は、相乗作用が示される。ＳＩが低いほど、その特定の混合物が示す相乗作用は大きい。殺菌剤の最小阻止濃度（ＭＩＣ）は、特定の条件下で試験した、添加された微生物の成長を防ぐ最低濃度である。試験した微生物は、大腸菌（大腸菌、ＡＴＣＣ番号８７３９）、酵母であるカンジダ・アルビカンス（カンジダ・アルビカンス、ＡＴＣＣ番号１０２３１）、及びカビであるアスペルギルス・ニガー（アスペルギルス・ニガー、ＡＴＣＣ番号１６４０４）であった。
ＭＢＩＴと二次殺生剤との相乗作用を、微生物の成長を阻害するのに必要とされる殺生剤または殺生剤混合物の最小濃度を評価することによって決定した。全ての研究は、９６マイクロタイタープレートの形式を用いて行った。全ての研究について、種々の濃度のＭＢＩＴ単独、二次殺生剤単独、または両方の殺生剤化学物質の組み合わせを含有する２００μｌの微生物成長培地を、マイクロタイタープレートの個々のウェルに加えた。具体的には、Ｔｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ｂｒｏｔｈ（ＴＳＢ）を細菌（大腸菌、ＡＴＣＣ番号８７３９）に、Ｙｅａｓｔ Ｍａｌｔ Ｅｘｔｒａｃｔ Ｂｒｏｔｈ（ＹＭＢ）を酵母（カンジダ・アルビカンス、ＡＴＣＣ番号１０２３１）に、及びＰｏｔａｔｏ Ｄｅｘｔｒｏｓｅ Ｂｒｏｔｈ（ＰＤＢ）をカビ（アスペルギルス・ニガー、ＡＴＣＣ番号１６４０４）に用いた。１０４ＣＦＵ／ｍＬまたは１０４胞子／ｍＬの最終濃度で、試験微生物を、並列実験で各ウェルに適用して、ＭＩＣの評価を開始した。殺生剤を含有しない成長培地を、各微生物の成長能力を確認するために各実験設定において対照として用いた。
８つの濃度（２倍希釈）のそれぞれの個々の殺生剤を、６４個の可能性のあるこれらの殺生剤濃度の組み合わせに加えて、微生物成長阻害試験において評価した。個々の殺生剤濃度の評価は、相乗作用指数を計算するための阻害濃度エンドポイントを達成するために必要である。微生物を加えた後、９６ウェルのマイクロタイタープレートを、２５℃で４８時間、または殺生剤を含有しないウェルにおいて成長が観察されるまで、インキュベートした。個々のウェルを、目視による微生物成長の濁度に基づいて、成長または非成長としてスコア付けした。ＭＢＩＴ及び二次殺生剤のいずれについても、微生物の成長をもたらさなかった最も低い単独の有効な殺生剤濃度を、微生物成長の阻害をもたらした組み合わせの殺生剤の濃度に加えて、相乗作用指数のために記録した。
これらの微生物は、多数の消費者及び工業用途における天然の汚染物質を表す。２５℃（酵母及びカビ）または３０℃（細菌）での様々なインキュベーション時間の後に、プレートを微生物成長（濁度）に関して目視で評価して、ＭＩＣを決定した。
本発明のＭＢＩＴの組み合わせの相乗作用の提示のための試験結果を、以下の表１及び２に示す。
相乗作用を示した２つの殺生剤の比を表１及び２に示す。
Figure 0006603221
Figure 0006603221

Claims (6)

  1. （ａ）Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと、
    （ｂ）タイム油と、を含む、殺菌性組成物であって、
    Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンとタイム油との重量比が、１：５２〜１：１６０，０００である、前記殺菌性組成物。
  2. （ａ）Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンと、
    （ｂ）ローズマリー油と、を含む、殺菌性組成物であって、
    Ｎ−メチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンとローズマリー油との重量比が、１：２５０〜１：１６，０００である、前記殺菌性組成物。
  3. 請求項１又は２に記載の前記殺菌性組成物を、工業プロセス水；限外濾過；工業用または消費者用接着剤；家庭用品；化粧品；洗面用品；シャンプー；石鹸；洗剤；工業用洗浄剤；床磨き剤；洗濯のすすぎ水；医療デバイス；診断薬保存；食品、飲料、及び工業プロセス低温殺菌器；便器；レクリエーション用水；プール；及び温泉に加えるステップを含む、微生物の成長を阻害するか、またはその成長を制御する方法。
  4. 請求項１又は２に記載の前記殺菌性組成物を含む、コーティング組成物。
  5. 請求項１又は２に記載の前記殺菌性組成物を含む、製品。
  6. 請求項４に記載の前記コーティング組成物の層を基材に適用し、前記コーティング組成物を乾燥させるか、または前記コーティング組成物が乾燥するようにすることを含むプロセスによって作製される、乾燥フィルム。
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