JP7217054B2 - 殺菌・抗菌用組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、殺菌・抗菌用組成物に関する。
銅の殺菌・抗菌作用は昔から知られている。この銅の殺菌・抗菌作用を利用して様々な商品が考案されている。銅金属をそのまま使用できる場合であれば良いが、液体として使用する場合には、銅イオンとして作用させなければならず、銅イオンを単独で溶液中に長時間、留めておくことは困難で、時間経過と共に水酸化銅の形で沈殿してしまう。銅イオンは、1985年に文部省「環境科学」特別研究人体影響班によるサルでの長期実験で安全性が確認されている。
特開2005-170797号公報 特開2005-126400号公報 特開2009-155292号公報
しかしながら、従来の方法では、銅イオン単独では、銅イオンの存在が不安定なため、殺菌・抗菌効果が不十分な場合があり、より効果で、安全で新たな殺菌・抗菌用組成物が求められている。特許文献1に記載の技術は、金属塩として用いるため、殺菌力が低く、安定性に問題がある。また、特許文献2も金属化合物とキレート剤を別に使用しているため、殺菌力と安定性に問題がある。また更に、特許文献3においては、銅化合物と過酸化水素を含有することとなっているため、人体に直接的に使用するにあたって、安全性に欠ける。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、銅イオンとしての高い殺菌・抗菌効果を発揮し、かつ、安定性に優れ、人体に安全な殺菌・抗菌用組成物を提供することを課題とする。
本発明の殺菌・抗菌用組成物は、銅イオンとのキレート剤が、下記、一般式(I)または(II)の少なくともいずれか一つで、銅キレート錯体として含有することを特徴とする。
Figure 0007217054000001
(式中、X1~X4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、カチオン性アンモニウム基からなる群より選ばれる1種を表している。)
Figure 0007217054000002
(式中、Yはアルキル基、カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、水酸基、または水素原子を表し、X5~X7は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、カチオン性アンモニウム基からなる群より選ばれる1種を表し、nは0から5の整数を表す。)
本発明によれば、銅イオンとしての高い殺菌・抗菌効果を発揮し、かつ、安定性に優れ、人体に安全な殺菌・抗菌用組成物を提供することができる。
生体中におけるウイルス及び細菌感染による炎症部位では、白血球が作用し、感染部位においてウイルス及び細菌と白血球との接近部位では強酸性を呈し、全体としてその炎症部位は酸性を呈する。
また、一般式(I)または(II)の水溶液中で陰イオンとなる-COOの部分が酸性下においてはキレート能が低下する。
そのため、炎症部位においては、該銅キレート錯体のキレート能が低下して、銅イオンがキレート剤から解放される。
炎症が起こっている酸性部位でキレートが解かれ、銅イオンが炎症部位でウイルス及び細菌に対して殺菌や抗菌の作用をする。よって、該銅レート錯体による殺菌・抗菌用組成物を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の殺菌・抗菌用組成物は、銅イオンのキレート剤として、下記一般式(I)または(II)のいずれかの構造の化合物(以下、化合物(A)、(B)という。)であることを特徴とする。
化合物(A)は、下記一般式(I)で示される。
Figure 0007217054000003
化合物(A)において、X1~X4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、カチオン性アンモニウム基からなる群より選ばれる1種を表す。
X1~X4が上記のものであると、本発明の殺菌・除菌用組成物を水に溶解すると、この化合物(A)は、-COOX1、-COOX2、-COOX3、-COOX4が電離して、それぞれ-COOとなり、陰イオンを生成する。そして、この陰イオンの-COOの部分が銅元素と錯形成可能となる。
好ましくは、X1~X4はいずれもナトリウムまたはカリウムである。なお、X1~X4のうちの1種以上がアルカリ土類金属Mである場合には、その部分は-COOMと示されることとなる。
化合物(A)の具体例としては、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウムなどが挙げられる。
化合物(B)は、下記一般式(II)で示される。
Figure 0007217054000004
化合物(B)において、Yはアルキル基、カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、水酸基、または水素原子を表し、X5~X7は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、カチオン性アンモニウム基からなる群より選ばれる1種を表す。
X5~X7が上記のものである場合、本発明の殺菌・除菌用組成物を洗濯時に水に溶解すると、この化合物(B)は、-COOX5、-COOX6、-COOX7が電離して、それぞれ-COOとなり、陰イオンを生成する。そして、この陰イオンの-COOの部分が銅元素と錯形成可能となる。
好ましくは、X5~X7はいずれもナトリウムまたはカリウムである。なお、X5~X7のうちの1種以上がアルカリ土類金属Mである場合には、その部分は-COOMと示されることとなる。また、nは0から5の整数を表し、好ましくは0から2である。
化合物(B)の具体例としては、N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン-N,N’,N’-三酢酸三ナトリウムなどが挙げられる。
なお、殺菌効果とは、表面に存在する菌数を減少させる効果を示し、抗菌効果とは、表面に付着した菌の増殖を抑制する効果を示す。
銅イオンをエチレンジアミン四酢酸(EDTA)又は、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)の少なくともいずれか一つで、銅キレート錯体とした塩は、銅が抗菌組成物中に625ppm以上となるように配合すると好ましく、1000ppm以上であると更に好ましく、1250ppm以上であると特に好ましい。
該銅キレート錯体の作用場のpH値は、0~6.0が好ましく、0~4.0であると更に好ましい。
下記に錯体化の具体的方法の例について説明するが、特に制限されるものではない。
実施例1
<エチレンジアミン四酢酸(EDTA)銅キレート錯体水溶液作成>
既に銅イオンとエチレンジアミン四酢酸(EDTA)でキレートされているキレストCu(キレスト株式会社製)を用いて調整し作成した溶液を作成する。
水はイオン交換水を用いた。
銅濃度として、
(A-1)200ppmは、
キレストCuを0.16g取り、を注入して100mlとする溶液。
(B-1)500ppmは、
キレストCuを0.4g取り、水を注入して100mlとする溶液。
(C-1)625ppmは、
キレストCuを0.5g取り、水を注入して100mlとする溶液。
(D-1)1000ppmは、
キレストCuを0.8g取り、水を注入して100mlとする溶液。
(E-1)1250ppmは、
キレストCuを1.0g取り、水を注入して100mlとする溶液。
(F-1)1500ppmは、
キレストCuを1.2g取り、水を注入して100mlとする溶液。
をそれぞれ作成した。
<pH3.0の希塩酸作成>
pHメーターで測定しながら、100mLのイオン交換水に1Nの塩酸をパスツールピペットで1滴ずつ入れていきpH3.0の塩酸を作成する。
大腸菌は、酸に対して非常に耐性が高い、そのため酸性下の殺菌力評価に大腸菌を用いた。
「殺菌力評価」
殺菌・抗菌用組成物が、銅濃度といて、比較例は0質量%、上記で調整した(A-1)、(B-1)、(C-1)、(D-1)、(E-1)、(F-1)の溶液から試験液として8.9mLをそれぞれ取り、pH3.0の希塩酸1mLを各試験液に加え、さらに各試験液へ菌数が100個/mLとなるように調整された大腸菌母液(IFO3972)0.1mLを添加し、均一に攪拌した。10分後に1mL採取し、9mLのSCDLP培地(Soybean-Casein Digest Broth with Lectin & Polysorbate 80:和光純薬工業株式会社製)に加え、10倍希釈液とした。得られた希釈液をさらに10倍に希釈する操作を4回繰り返し、10倍から100000倍の希釈を得た。これら各希釈液から1.0mLをシャーレに採取し、SCDLP寒天培地(Soybean-Casein Digest Ager with Lectin & Polysorbate 80:和光純薬工業株式会社製)15mLを加えて均一化し、37℃で2日間培養した後、コロニー数70~300の範囲にあるものを選んでコロニーをカウントして生存菌数を求め、初菌数の対数値と試験後の生存菌数の対数値との差を殺菌数とした。
(殺菌力評価基準)
比較例の場合と比較して、以下の4段階で殺菌力を評価した。
・大腸菌に対する抗菌効果基準
×:殺菌数1桁未満。
△:殺菌数2桁未満。
○:殺菌数2桁以上だが、全滅には至らない。
◎:残存菌数0(全滅)。
結果を表1に示す。
Figure 0007217054000005
実施例1-2
歯周病患者10人に対して1250ppmのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)銅キレート錯体水溶液にて、朝夕2回、洗口して2週間後の経過を診た。
結果、すべての患者で改善がみられた。
効果(改善) 判定
◎:大いにある → 8名
○:あり → 1名
△:有無判定困難 → 1名
×:なし → 0名
また副反応は0名でした。
実施例2
<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)銅キレート錯体水溶液作成>
N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン-N,N’,N’-三酢酸三ナトリウム二水和物(東京化成工業株式会社製)8.16gをイオン交換水にて1Lに溶解する。該溶液を有限会社エルアンドアール製の銅イオン水生成器「銅しましょ」にて7時間通電して、24時間放置後、ろ過し、1500ppmの銅-HEDTAキレート水溶液を1L作成。
上記1500ppmの銅-HEDTAキレート水溶液を用いて下記の濃度に調整し作成する。
銅濃度として、
(A-2)300ppmは、
該銅-HEDTAキレート水溶液を5倍に希釈し100mlとする溶液。
(B-2)500ppmは、
該銅-HEDTAキレート水溶液を3倍に希釈し100mlとする溶液。
(C-2)750ppmは、
該銅-HEDTAキレート水溶液を2倍に希釈し100mlとする溶液。
(D-2)1000ppmは、
該銅-HEDTAキレート水溶液を1.5倍に希釈し100mlとする溶液。
(E-2)1250ppmは、
該銅-HEDTAキレート水溶液を1.2倍に希釈し100mlとする溶液。
(F-2)1500ppmは、
該銅-HEDTAキレート水溶液を100mlとする溶液。
をそれぞれ作成した。
<pH3.0の希塩酸作成>
pHメーターで測定しながら、100mLのイオン交換水に1Nの塩酸をパスツールピペットで1滴ずつ入れていきpH3.0の塩酸を作成する。
大腸菌は、酸に対して非常に耐性が高い、そのため酸性下の殺菌力評価に大腸菌を用いた。
「殺菌力評価」
殺菌・抗菌用組成物が、銅濃度といて、比較例は0質量%、上記で調整した(A-2)
、(B-2)、(C-2)、(D-2)、(E-2)、(F-2)の溶液から試験液として8.9mLをそれぞれ取り、pH3.0の希塩酸1mLを各試験液に加え、さらに各試験液へ菌数が100個/mLとなるように調整された大腸菌母液(IFO3972)0.1mLを添加し、均一に攪拌した。10分後に1mL採取し、9mLのSCDLP培地(Soybean-Casein Digest Broth with Lectin & Polysorbate 80:和光純薬工業株式会社製)に加え、10倍希釈液とした。得られた希釈液をさらに10倍に希釈する操作を4回繰り返し、10倍から100000倍の希釈を得た。これら各希釈液から1.0mLをシャーレに採取し、SCDLP寒天培地(Soybean-Casein Digest Ager with Lectin & Polysorbate 80:和光純薬工業株式会社製)15mLを加えて均一化し、37℃で2日間培養した後、コロニー数70~300の範囲にあるものを選んでコロニーをカウントして生存菌数を求め、初菌数の対数値と試験後の生存菌数の対数値との差を殺菌数とした。
(殺菌力評価基準)
比較例の場合と比較して、以下の4段階で殺菌力を評価した。
・大腸菌に対する抗菌効果基準
×:殺菌数1桁未満。
△:殺菌数2桁未満。
○:殺菌数2桁以上だが、全滅には至らない。
◎:残存菌数0(全滅)。
結果を表2に示す。
Figure 0007217054000006
実施例2-2
歯周病患者10人に対して1250ppmの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)銅キレート錯体水溶液にて、朝夕2回、洗口して2週間後の経過を診た。
結果、すべての患者で改善がみられた。
効果(改善) 判定
◎:大いにある → 6名
○:あり → 2名
△:有無判定困難 → 2名
×:なし → 0名
また副反応は0名でした。
本発明によれば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)銅キレート錯体、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)銅キレート錯体が、人体に対して抗生物質を用いることなく殺菌・抗菌することができ、そのため耐性菌を増やすことがなく、副作用が少なくない殺菌・抗菌組成物を提供することができる。

Claims (3)

  1. 銅イオンとキレート剤との銅キレート錯体を含有し、前記キレート剤が、下記一般式(I)及び(II)の少なくとも一であることを特徴とする炎症部位の殺菌・除菌用組成物。
    Figure 0007217054000007

    (式中、X1~X4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びカチオン性アンモニウム基からなる群より選ばれる1種を表している。)
    Figure 0007217054000008

    (式中、Yはアルキル基、カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、水酸基、または水素原子を表し、X5~X7は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びカチオン性アンモニウム基からなる群より選ばれる1種を表し、nは0から5の整数を表す。)
  2. 前記銅キレート錯体が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)銅キレート錯体、及び、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)銅キレート錯体の少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の炎症部位の殺菌・除菌用組成物。
  3. 前記銅キレート錯体を、銅が前記殺菌・除菌用組成物中に625ppm以上となる量で含有する請求項1または2に記載の炎症部位の殺菌・除菌用組成物。
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