JPH09324015A

JPH09324015A - 重合性直鎖アルキルピリジニウム化合物およびそれを含有する重合性組成物

Info

Publication number: JPH09324015A
Application number: JP7097297A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Harada; 美穂原田; Hideaki Yamada; 秀明山田; Kenichi Hino; 憲一日野; Satoshi Imazato; 聡今里; Mitsuo Torii; 光男鳥居
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1997-12-16
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3602682B2

Abstract

(57)【要約】【課題】重合性オレフィン性不飽和基と、抗菌活性発
現部位である長鎖アルキルピリジニウム基と、これらを
結合する連結基からなる新規な重合性抗菌剤を提供し、
その重合硬化後の組成物の表面に持続性かつ非溶出性の
抗菌性を付与する。【解決手段】抗菌性単量体として重合可能なオレフィ
ン性不飽和基と、抗菌活性発現部位である長鎖アルキル
ピリジニウム基と、これらを結合する原子数６から１５
の有機基からなる新規な重合性直鎖アルキルピリジニウ
ム化合物およびそれを含有する重合性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な直鎖アルキルピリ
ジニウム化合物に関し、抗菌性を有する重合体を製造し
うる抗菌性重合性単量体に関するものである。さらに詳
しくは、抗菌成分が溶出しない非溶出型抗菌性重合体を
製造しうる重合性単量体に関する。本発明により製造さ
れる重合性組成物は、抗菌性医療用具（歯科材料、人工
臓器のモジュール、人工血管、カテーテル、人工皮膚、
創傷被覆材、骨セメント）を始めとし、冷蔵庫の内装
材、建築物の内装用塗料などに幅広く利用することが可
能である。

【０００２】

【従来の技術】従来から抗菌性を有するポリマーは知ら
れており、その一例として溶出型の抗菌性成分を含むポ
リマーが挙げられる。特開昭６２−２０１８０６号公報
には、公知のカチオン型界面活性剤の塩化セチルピリジ
ニウムを含有する歯科用抗菌性組成物が開示されてい
る。しかし、溶出型の抗菌性ポリマーは、抗菌性成分の
溶出により経時的に抗菌性が低下し、抗菌性成分がなく
なればその抗菌性は失われる。また、溶出した抗菌性成
分は正常組織にも移行するため、その為害性をなくすこ
とはできなかった。さらに、抗菌性成分の配合により材
料の機械的強度も低下する問題もあった。

【０００３】前述のような溶出型ポリマーの問題点を解
決するために、分子内に共重合性基と抗菌性を発現する
基とを併せ持つ抗菌性単量体が開発されている。例え
ば、ビニル基と長鎖アルキルアンモニウム基を併せ持つ
化合物、塩化ジメチルセチル（４ービニル）ベンジルア
ンモニウム（繊維高分子材料研究所研究報告第１５９号
１７頁（１９８８年））、メタクリロイル基と長鎖アル
キルピリジニウム基を併せ持つ化合物、臭化メタクリロ
イルオキシドデシルピリジニウム（特開平６−９７２５
号公報）等が知られており、これらの単量体を配合した
組成物を重合させることにより重合後の表面に非溶出型
の抗菌性を発現させることが可能とされている。しかし
これらの抗菌性単量体は、重合後の表面の抗菌性が弱い
ために、表面に接触した細菌を十分に死滅させることが
できなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記の問題点を解決するために、重合させ
た後も、硬化物表面に強い非溶出型の抗菌性を発現させ
ることが可能な強力な抗菌性重合性単量体を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討を加えた結果、抗菌活性部
と重合性基を併せ持ち、且つその抗菌活性発現部位と重
合性部位の間に一定の距離を保つような連結部を有する
新規な化合物により、かかる課題を達成できることを見
いだした。

【０００６】さらに詳しくは、抗菌性単量体として、分
子内に重合可能なオレフィン性不飽和基と、抗菌活性発
現部位である直鎖アルキルピリジニウム基と、これらを
結合する原子数６から１５の有機基からなる下記一般式
（１）

【０００７】

【化２】

【０００８】（式中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基を
表し、ＸはＯまたはＮＨを表し、Ｒ²は−ＣＯ−，−Ｃ
Ｏ₂−，−ＯＣＯ−，−Ｏ−，−Ｓ−，−ＯＣＯＮＨ−
および−ＮＨＣＯ₂−から選ばれる一つ以上の基が−Ｃ
Ｒ⁴Ｒ⁵−を介して連結してなる有機基であって主鎖を構
成する原子数が６から１５となる有機残基を表し、
Ｒ⁴、Ｒ⁵は水素原子、低級アルキル基、ヒドロキシル基
またはアルコシキ基から選ばれる同一もしくは異なる基
を表し、Ｒ³は炭素数１２から２２の直鎖アルキル基を
表し、Ｚはハロゲン原子を表す）で表される重合性直鎖
アルキルピリジニウム化合物である抗菌性単量体を提供
することにより、上記課題を解決できることを見出し、
本発明に至った。

【０００９】本発明の直鎖アルキルピリジニウム化合物
は、ピリジン誘導体、スペーサー、官能性重合性単量体
を反応させて重合性ピリジン誘導体を製造し、次に長鎖
アルキルハロゲン化物を反応させてピリジン環に長鎖ア
ルキル基を導入し製造することができる。また、ピリジ
ン誘導体、スペーサー、長鎖アルキルハロゲン化物を反
応させて長鎖アルキルピリジニウム化合物を製造し、次
に官能性重合性単量体を反応させて製造することもでき
る。ピリジン誘導体としては、スペーサーを結合させう
る官能基を有するものであれば何でも使用できるが、例
えば水酸基を有するものとしてピリジルメタノール、ピ
リジルプロパノール等、カルボキシル基を有するものと
してニコチン酸、イソニコチン酸等を挙げることができ
る。

【００１０】重合性単量体としては、共重合可能なビニ
ル基と、スペーサーと結合可能な官能基を併せ持つもの
であれば何でも使用できるが、例えばカルボキシル基を
有するものとして（メタ）アクリル酸、イタコン酸等、
水酸基を有するものとして２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、グリセリンモノ（メタ）アクリレート、エ
リスリトールモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロー
ル（メタ）アクリレートあるいはこれらのカプロラクト
ン変成物等、アミド基を有するものとして（メタ）アク
リルアミド等、エポキシ基を有するものとしてグリシジ
ル（メタ）アクリレート等、アジリジル基を有するもの
としてイミノール（メタ）アクリレート等を挙げること
ができる。

【００１１】スペーサーとしては、上記官能性ピリジン
誘導体と官能性単量体とを化学結合させうる官能基を２
個有し、且つピリジン環と重合性基を結合する主鎖の原
子数が６から１５となる化合物が使用できる。スペーサ
ーは１種の化合物で連結基を構成してもよく、２種以上
の化合物が結合して上記の原子数となる連結基を構成し
てもよい。また２個の官能基は環を形成していてもよ
い。官能基としては、上記ピリジン誘導体および単量体
の有する官能基と化学結合、具体的にはエステル結合、
エーテル結合、チオエーテル結合、ウレタン結合等を形
成可能である官能基であれば何でも使用できるが、例え
ばカルボキシル基、水酸基、メルカプト基、イソシアネ
ート基、ハロゲン原子あるいはこれらの活性化体である
酸ハライド、酸無水物、アルコキシド等が挙げられる。
これらのスペーサーを例示すると、無水コハク酸、無水
グルタル酸、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクト
ン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチレンイソシアネ
ート、４−クロロブタノール、エチレンブロモヒドリン
等が挙げられる。

【００１２】長鎖アルキルハロゲン化物は、ＣＨ3(ＣＨ
2）nＸで表され、ｎは１１から２１の整数であり、Ｘは
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素である化合物である。ｎが
１０より小さくても、２２より大きくても抗菌性が低く
なるため、ｎはこの範囲であるのが好ましい。化合物を
具体的に例示すると、フッ化ドデシル、フッ化セチル、
フッ化ステアリル、塩化ドデシル、塩化セチル、塩化ス
テアリル、臭化ドデシル、臭化テトラデシル、臭化セチ
ル、臭化ステアリル、臭化エイコシル、ヨウ化ドデシ
ル、ヨウ化セチル、ヨウ化ステアリル等を挙げることが
できる。

【００１３】上記官能性ピリジン誘導体、官能性単量
体、スペーサーおよび長鎖アルキルハロゲン化物の結合
は、通常有機合成に用いられる手法により形成すること
ができる。例えば、エステル結合の形成であれば、一方
に水酸基あるいはエポキシ基、他方にカルボキシル基あ
るいはその活性化体を用い、必要に応じ酸あるいは塩基
触媒存在下にエステル結合を形成させ、通常の後処理、
精製操作を経てエステル体を得ることができる。同様に
ウレタン結合では一方に水酸基、他方にイソシアネート
基を用い、塩基あるいはスズ化合物触媒存在下にウレタ
ン結合を形成させ、通常の後処理、精製操作を経てウレ
タン体を得ることができる。また、ピリジン誘導体とア
ルキルハロゲン化物との結合は、両化合物を加熱するこ
とにより生成し、通常の精製操作を経て４級ピリジニウ
ム構造を得ることができる。

【００１４】このようにして得られた本発明の抗菌性単
量体として具体的には以下のものが挙げられる。

【００１５】

【化３】

【００１６】本発明の抗菌性単量体は、この単量体単独
あるいは他の共重合可能な単量体あるいは樹脂類と共
に、重合開始剤の使用の下に重合硬化させることによ
り、硬化物表面に強い非溶出型の抗菌性を付与すること
が可能である。共重合可能な単量体もしくは樹脂類とし
てはアクリル系単量体、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、シリコン系樹脂、塩化ビニルのように特殊な反応条
件によらずとも容易に重合するものであれば、何でも使
用できる。これら共重合可能な単量体あるいは樹脂類の
添加量は、本発明の抗菌性単量体の抗菌効果を十分に発
現するためには９９．９９重量％以下であるのが好まし
い。

【００１７】使用する重合開始剤としては、通常のラジ
カル重合開始剤であれば何でも使用できるが、具体的に
はベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキ
サイドなどの有機過酸化物、トリブチルボラン、ベンゾ
イルパーオキサイド／芳香族第３級アミン系、芳香族ス
ルフィン酸（またはその塩）／芳香族第２級または第３
級アミン／アシルパーオキサイド系などの常温重合開始
剤が挙げられる。また、カンファーキノン、カンファー
キノン／ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステル系、カン
ファーキノン／ｐ−ジメチルアミノベンゾフェノン、カ
ンファーキノン／芳香族スルフィン酸塩系、カンファー
キノン／過酸化物、カンファーキノン／アルデヒド系、
カンファーキノン／メルカプタン系、アシルフォスフィ
ンオキサイドなどの光重合開始剤を挙げることができ
る。なお、紫外線照射による光重合を行う場合には、ベ
ンゾインメチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、
ベンゾフェノン、２−エチルチオキサントン、ジアセチ
ル、ベンジル、アゾビスイソブチロニトリル、テトラメ
チルチウラムジスルフィドなどが好適である。さらに
は、常温重合開始剤と光重合開始剤の両方を同時に使用
することも可能である。また重合触媒は通常組成物全体
に対して０．１〜１０重量％の範囲内で使用される。

【００１８】

【実施例】以下本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれらの実施例により限定されるものではない。

【００１９】（実施例１）還流冷却器および塩化カルシ
ウム管を備えた５００ｍｌ容ナス型フラスコに、４−ピ
リジルメタノール２２．４ｇ、無水コハク酸２０．５
ｇ、ピリジン２０ｍｌおよびトルエン２００ｍｌを仕込
み、１２時間加熱還流させた。反応混合物を室温まで放
冷後、析出した固体を濾取しトルエンで洗浄後、減圧乾
燥した。淡黄色微粉末としてコハク酸（４−ピリジルメ
チル）半エステル３９．８ｇ（９３％収率）を得た。塩
化カルシウム管を備えた２００ｍｌ容ナス型フラスコに
上記で得られたコハク酸半エステル１９．４ｇおよび塩
化チオニル５０ｍｌを仕込み、８０℃で５時間加熱撹拌
した。過剰の塩化チオニルを減圧留去し、残渣に乾燥塩
化メチレン８０ｍｌを加えた。ここへ２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート１３．３ｇを乾燥塩化メチレン２０
ｍｌに溶解させたものを滴下し、その後室温で終夜撹拌
した。反応混合物を水、飽和重曹水、飽和食塩水で順次
洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、
残渣を減圧乾燥することで、黄褐色油状物としてコハク
酸［２−（メタクリロイルオキシエチル）］（４−ピリ
ジルメチル）エステル２４．８ｇ（８３％収率）を得
た。

【００２０】還流冷却器および塩化カルシウム管を備え
た２０ｍｌ容ナス型フラスコに上記で得られたコハク酸
エステル２．１８ｇ、１−ブロモドデカン１．６５ｍｌ
および４−メトキシフェノール０．０３ｇを仕込み、１
２０℃で１時間加熱撹拌した。放冷後、反応混合物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、淡赤褐
色固体２．２５ｇを得た。これを酢酸エチルより再結晶
し、無色鱗状晶として臭化ドデシル［４−［３−（２−
メタクリロイルオキシ）エトキシカルボニル］プロパノ
イルオキシメチル］ピリジニウム（化合物１）２．０３
ｇ（５２％収率）を得た。¹ H-NMR(270MHz,CDCl₃,ppm from TMS) 0.87(3H t), 1.24
(18H s), 1.93(3H s),2.0-2.1(2H m), 2.7-2.8(4H m),
4.34(4H s), 4.98(2H t), 5.43(2H s), 5.57 (1H s),
6.12(1H s), 8.03(2H d), 9.37(2H d)

【００２１】（実施例２）還流冷却器及び塩化カルシウ
ム管を備えた２０ｍｌ容ナス型フラスコに実施例１中で
得られたコハク酸［２−（メタクリロイルオキシエチ
ル）］（４−ピリジルメチル）エステル２．９２ｇ、１
−ブロモヘキサデカン２．８０ｇおよび４−メトキシフ
ェノール０．０４ｇを仕込み。１２０℃で２時間加熱撹
拌した。反応混合物を冷却し、得られた赤褐色半固体を
酢酸エチルより再結晶し、淡黄色鱗状晶として臭化ヘキ
サデシル［４−［３−（２−メタクリロイルオキシ）エ
トキシカルボニル］プロパノイルオキシメチル］ピリジ
ニウム（化合物２）２．８５ｇ（５０％収率）を得た。

【００２２】¹H-NMR(270MHz,CDCl₃,ppm from TMS) 0.88
(3H t), 1.24(26H s), 1.95(3H s),2.0-2.1(2H m), 2.7
-2.8(4H m), 4.33(4H s), 4.98(2H t), 5.44(2H s), 5.
57 (1H s), 6.12(1H s), 8.05(2H d), 9.40(2H d)

【００２３】（実施例３）還流冷却器および塩化カルシ
ウム管を備えた２００ｍｌ容ナス型フラスコに，３−
（４−ピリジル）プロパノール１３．７ｇ、無水コハク
酸１０．０ｇ、ピリジン１０ｍｌおよびトルエン１００
ｍｌを仕込み。２０時間加熱還流した。反応混合物を室
温まで冷却し、析出した淡黄色固体を濾取した。これを
トルエンで洗浄後、減圧乾燥することでコハク酸３−
（４−ピリジル）プロピル半エステルを淡黄色微粉末と
して２２．８ｇ（９６％収率）得た。還流冷却器および
滴下ロートを備えた２００ｍｌ容三頭フラスコに、上記
で得られた半エステル２２．８ｇおよびジクロロエタン
１００ｍｌを仕込み、０℃２冷却した。ここへグリシジ
ルメタクリレート１３．６ｇを５０ｍｌのジクロロエタ
ンに溶解したものを２時間かけて滴下し、その後８時間
加熱還流した。反応混合物を放冷後、水、飽和食塩水で
順次洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去
し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーにて精製し、淡黄色油状物としてコハク酸［（２−ヒ
ドロキシ−３−メタクリロイルオキシ）プロピル］［３
−（４−ピリジル）プロピル］を１９．３ｇ（５３％収
率）得た。

【００２４】還流冷却器および塩化カルシウム管を備え
た１００ｍｌ容ナス型フラスコに、上記で得られたコハ
ク酸エステル１９．３ｇ、１−ブロモドデシル１２．９
ｇおよび４−メトキシフェノール０．１ｇを仕込み、１
００℃で３時間加熱撹拌した。反応混合物を氷冷し、得
られた赤褐色の半固体を酢酸エチルから再結晶し、単黄
褐色固体として臭化ドデシル［４−［３−［３−［２−
（２−ヒドロキシ−３−メタクロイルオキシ）プロピル
オキシカルボニル］プロパノイルオキシ］プロピル］ピ
リジニウム］（化合物３）１２．１ｇ（３８％収率）を
得た。¹ H-NMR(270MHz,CDCl₃,ppm from TMS) 0.87(3H t), 1.24
(18H s), 1.2-1.3(2Hm), 1.95(3H s), 2.0-2.1(2H m),
2.7-2.8(4H m), 2.86(2H t), 3.7-3.8(4H m),4.10(1H
m), 4.32(4H s), 5.58(1H s), 6.13(1H s), 8.03(2H
d), 9.38(2H d)

【００２５】（実施例４）還流冷却器を備えた２００ｍ
ｌ容ナス型フラスコに３−（４−ピリジル）プロパノー
ル６．８５ｇ、δ−バレロラクトン５．００ｇ、ｐ−ト
ルエンスルホン酸０．５ｇおよびトルエン１００ｍｌを
仕込み、１０時間加熱還流した。反応混合物を室温まで
冷却後、水、飽和食塩水で順次洗浄し、硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。溶媒を留去後、得られた残渣をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーにて精製し、淡褐色油状物
として５−ヒドロキシ吉草酸３−（４−ピリジル）プロ
ピル５．３３ｇ（４５％収率）で得た。窒素雰囲気下、
１００ｍｌ容ナス型フラスコに、上記で得られた５−ヒ
ドロキシ吉草酸エステル５．３３ｇ、トリエチルアミン
３．７５ｍｌおよび乾燥塩化メチレン３０ｍｌを仕込
み、０℃に冷却した。ここへ塩化メタクリロイル２．６
４ｍｌを滴下し、その後室温で終夜撹拌した。反応混合
物に７０ｍｌの塩化メチレンを加え、これを水、飽和食
塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留
去後、残渣を減圧乾燥することで淡赤褐色油状物として
５−メタクリロイルオキシ吉草酸３−（４−ピリジル）
プロピル５．８４ｇ（８５％収率）で得た。

【００２６】還流冷却器および塩化カルシウム管を備え
た５０ｍｌ容ナス型フラスコに、上記で得られた５−メ
タクリロイルオキシ吉草酸エステル５．８４ｇ、１−ブ
ロモヘキサデカンおよび４−メトキシフェノール０．０
８ｇを仕込み、１２０℃で２時間加熱撹拌した。反応混
合物を氷冷し、析出した固体を酢酸エチルより再結晶
し、淡紅褐色微粉末として臭化ヘキサデシル［４−［３
−（５−メタクリロイルオキシ）バレロイルオキシ］プ
ロピル］ピリジニウム（化合物４）５．４８ｇ（４７％
収率）を得た。¹ H-NMR(270MHz,CDCl₃,ppm from TMS) 0.86(3H t), 1.2-
1.3(32H s), 1.95(3Hs), 2.0-2.1(2H m), 2.31(2H t),
2.86(2H t), 4.21(2H t), 4.33(2H t), 4.96(2H t), 5.
58(1H s), 6.12(1H s), 8.03(2H d), 9.37(2H d)

【００２７】（実施例５）水分凝縮器を備えた２００ｍ
ｌ容丸底フラスコに，４−ピリジルメタノール３．２７
ｇ、１２−アミノドデカン酸６．４５ｇ、濃硫酸５．８
８ｇおよびクロロホルム１００ｍｌを仕込み、流出する
水分を除きながら４８時間加熱還流した。放冷後、反応
混合物に２００ｍｌの水を加え、苛性ソーダでｐＨを９
に調整し、分エキした水槽をクロロホルムで抽出した。合
わせた有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。溶媒を留去し残渣を減圧乾燥する
ことで、暗褐色油状物として１２−アミノドデカン酸
（４−ピリジル）メチル３，８６ｇ（４２％収率）を得
た。窒素雰囲気下、１００ｍｌ容ナス型フラスコに、上
記で得られた１２−アミノドデカン酸エステル３．８６
ｇ、トリエチルアミン２．１０ｍｌおよび乾燥アセトニ
トリル５０ｍｌを仕込み、０℃に冷却した。ここへ塩化
メタクリロイル１．４７ｍｌを滴下し、その後室温で終
夜撹拌した。反応混合物から溶媒を留去し、残渣に塩化
メチレン５０ｍｌを加え溶解し、これを水、飽和食塩水
で順次洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留
去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて
精製し、淡黄色油状物として１２−メタクリロイルアミ
ノドデカン酸（４−ピリジル）メチル３．６８ｇ（７８
％収率）で得た。

【００２８】還流冷却器および塩化カルシウム管を備え
た２０ｍｌ容ナス型フラスコに、上記で得られた１２−
メタクリロイルアミノドデカン酸エステル３．６６ｇ、
１−クロロヘキサデカン２．５５ｇおよび４−メトキシ
フェノール０．０５ｇを仕込み、１２０℃で３時間加熱
撹拌した。反応混合物を室温まで放冷後、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにて精製し、淡褐色固体として
塩化ヘキサデシル［４−（１２−メタクリロイルアミ
ノ）ドデカノイルオキシメチル］ピリジニウム（化合物
５）１．４３ｇ（２３％収率）を得た。¹ H-NMR(270MHz,CDCl₃,ppm from TMS) 0.87(3H t), 1.2-
1.3(44H s), 1.93(3Hs), 2.0-2.1(2H m), 2.33(2H t),
3.21(2H q-like), 4.98(2H t), 5.45(2H s),5.58(1H
s), 6.11(1H s), 6.7(1H br-s), 8.03(2H d), 9.38(2H
d)

【００２９】（実施例６）窒素雰囲気下、温度計、還流
冷却器および滴下漏斗を備えた１００ｍｌ容三頭フラス
コに、ヘキサメチレンジイソシアネート１６．２ｍｌを
仕込んだ。ここへ室温で４−ピリジルメタノール１．０
９ｇ、ジブチルスズラウリレート一滴およびジクロロエ
タン２０ｍｌを滴下し、６０℃で３時間加熱撹拌した。
反応混合物を室温まで放冷した後、ここへ２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート２９．８ｇおよびジクロロエタ
ン２０ｍｌを滴下し、６０℃で８時間加熱撹拌した。反
応混合物を水に注ぎ、これを酢酸エチルで抽出した。合
わせた有機層を水、飽和重曹水、飽和食塩水で順次洗浄
し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下に留去
し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精
製し、黄色油状物として１，６−ヘキサンジカルバミン
酸（２−メタクリロキシエチル）（４−ピリジルメチ
ル）エステル２．５６ｇ（６３％収率）を得た。

【００３０】還流冷却器および塩化カルシウム管を備え
た２０ｍｌ容ナス型フラスコに、上記で得られた１，６
−ヘキサンジカルバミン酸エステル２．５６ｇ、１−ブ
ロモヘキサデカン１．９３ｇおよび４−メトキシフェノ
ール０．０６ｇを仕込み、１２０℃で２時間加熱撹拌し
た。反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
にて精製し淡黄褐色微粉末として臭化ヘキサデシル
［４−［６−（２−メタクリロキシ）エトキシカルボニ
ルアミノ］ヘキシルアミロキシメチル］ピリジニウム
（化合物６）１．７５ｇ（３９％収率）を得た。¹ H-NMR(270MHz,CDCl₃,ppm from TMS) 0.85(3H t), 1.23
(26H s), 1.5-1.7(8Hm), 1.94(3H s), 2.05(2H m), 3.2
3(4H q-like), 4.34(4H s), 4.98(2H t), 5.2(2H br-
s), 5.50(2H s), 5.57(1H s), 6.12(1H s), 8.05(2H
d), 9.38(2H d)

【００３１】（試験片の調製方法）重合性単量体、抗菌
性基を有する単量体、光重合開始剤を含有する組成物
を、直径２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの金型に填入、両面
を１分間ずつ光照射して重合硬化させ、円盤状の試験片
を作成した。得られた試験片をメタノールに１時間浸漬
し、表面の未重合モノマーを除去した後、エチレンオキ
サイドガス滅菌を行った。

【００３２】（抗菌性試験方法）Ｓ．ｍｕｔａｎｓ（Ｉ
ＦＯ１３９５５）を、ＢＨＩ（ブレインハートインフー
ジョン）培地中で一夜培養した後、細菌濃度が５×１０
³（ＣＦＵ／ｍｌ）になるように生理食塩水で希釈し
た。この希釈液１０μｌを試験片の上にマイクロピペッ
ターを用いて滴下し、そのまま１５分間静置した後、試
験片をさかさまにして、試験片上の液をＢＨＩ寒天培地
に押しつけて残存細菌を回収した。さらに、試験片をＢ
ＨＩ寒天培地の異なる部分に押しつけて、細菌を残らず
寒天培地に回収した。その後、３７℃で４８時間好気培
養を行った後、寒天培地に形成されるコロニー数を計測
した。各サンプルについて、形成コロニー数と、接種し
た全細菌数をもとに、下記の計算式に従って、細菌死滅
率を求めた。（細菌死滅率）＝（接種細菌数）−（形成コロニー数）
／（接種細菌数）×１００（％）

【００３３】同じようにして、細菌濃度が５×１０
⁴（ＣＦＵ／ｍｌ）、５×１０⁵（ＣＦＵ／ｍｌ）になる
ように希釈した細菌希釈液を用いて、全く同じ試験を行
った。さらに、Ｓ．ｍｕｔａｎｓの代わりに、枯草菌
（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、ＩＦＯ１３７２１）、ブドウ
球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、ＩＦＯ１２７３２）、大腸菌
（Ｅ．ｃｏｌｉ．、ＩＦＯ１２７３４）を用いて、上記
と全く同じ試験を行った。

【００３４】上記の細菌死滅率が１００％の場合には、
サンプル上に接種した細菌がすべて死滅したことを示
し、サンプル表面に非常に強い抗菌性が発現しているこ
とを示すものである。逆に細菌死滅率が０％の場合に
は、接種した細菌がすべて生存していることを示し、サ
ンプル表面には抗菌性がないことを示すものである。さ
らに、細菌死滅率が０％から１００％の間の場合には、
細菌を完全に死滅させることはできないものの、ある程
度の抗菌性を有していることを示すものである。本発明
の目的からすれば、死滅率１００％のものが好ましい
が、死滅率８０％以上の場合には、十分目的を達しうる
ものと判断される。

【００３５】（溶出試験方法）Ｓ．ｍｕｔａｎｓ（ＩＦ
Ｏ１３９５５）を、ＢＨＩ（ブレインハートインフージ
ョン）培地中で一夜培養した後、細菌濃度が１×１０⁶
（ＣＦＵ／ｍｌ）になるように生理食塩水で希釈した。
この希釈液を、ＢＨＩ寒天プレートに塗布した後乾燥し
た。その上に試験片を置き、３７℃で４８時間好気培養
を行った後、試験片の周辺に形成される阻止斑の有無を
観察し、以下の判定基準により判定した。（＋）：サンプルの周囲に細菌の増殖が抑制された阻止
斑が形成された。（−）：サンプルの周囲に阻止斑が全く形成されなかっ
た。

【００３６】さらに、Ｓ．ｍｕｔａｎｓの代わりに、枯
草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、ＩＦＯ１３７２１）、ブ
ドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、ＩＦＯ１２７３２）、大
腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ．、ＩＦＯ１２７３４）を用いて、
上記と全く同じ試験を行った。

【００３７】上記の判定の結果、（＋）のものは、サン
プル表面から抗菌性物質が溶出されたことを示してお
り、本発明の目的のひとつである非溶出型抗菌性の発現
という要求を満たしていないことになる。前述の抗菌性
試験の結果、１００％の死滅率を示したサンプルであっ
ても、この溶出試験で阻止斑が形成されたものは、本発
明の目的を達成することはできないと判断される。

【００３８】（実施例７）実施例１で合成した化合物１
および、ビスフェノールＡジ（２−ヒドロキシプロポキ
シ）ジメタクリレート（以下ＢｉｓＧＭＡと略称す
る）、トリエチレングリコールジメタクリレート（以下
３Ｇと略称する）、カンファーキノン（以下ＣＱと略称
する）、ジメチルアミノエチルメタクリレート（以下Ｄ
ＭＡＥＭＡと略称する）を表１に記載した割合で配合し
たモノマー混合物を調製した。該組成物を用いて前述の
方法により試験片を作製し、前述の抗菌性試験方法に従
い、Ｓ．ｍｕｔａｎｓに対する抗菌性を評価した。結果
を表２に示す。さらに、同じ方法で調製した試験片を用
いて、前述の溶出試験方法に従い、Ｓ．ｍｕｔａｎｓ、
に対する阻止斑形成の有無を観察した。さらに、Ｓ．ｍ
ｕｔａｎｓの代わりに、枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉ
ｓ、ＩＦＯ１３７２１）、ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕ
ｓ、ＩＦＯ１２７３２）、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ．、Ｉ
ＦＯ１２７３４）を用いて、上記と全く同じ試験を行っ
た。結果を表２、３に示す。

【００３９】（実施例８〜１２）実施例２〜６で合成し
た化合物２〜６および、ＢｉｓＧＭＡ、３Ｇ、ＣＱ、Ｄ
ＭＡＥＭＡを表２に記載した割合で配合したモノマー混
合物を調製した。該組成物を用いて実施例１と同様の方
法により、Ｓ．ｍｕｔａｎｓ、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、
Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｅ．ｃｏｌｉ．に対する抗菌性試験
および阻止斑形成試験を行った。結果を表２、３に示
す。

【００４０】（比較例１）実施例１で用いた化合物１の
代わりに、塩化ジメチルセチル（４ーベンジル）アンモ
ニウム（化合物７）および、ＢｉｓＧＭＡ、３Ｇ、Ｃ
Ｑ、ＤＭＡＥＭＡを表１に記載した割合で配合したモノ
マー組成物を調製した。該組成物を用いて実施例１と同
様の方法により、Ｓ．ｍｕｔａｎｓ、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌ
ｉｓ、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｅ．ｃｏｌｉ．に対する抗菌
性試験および阻止斑形成試験を行った。結果を表２、３
に示す。

【００４１】（比較例２）実施例１で用いた化合物１の
代わりに、臭化メタクリロイルオキシドデシルピリジニ
ウム（化合物８）を用いて、ＢｉｓＧＭＡ、３Ｇ、Ｃ
Ｑ、ＤＭＡＥＭＡを表１に記載した割合で配合したモノ
マー組成物を調製した。該組成物を用いて実施例１と同
様の方法により、Ｓ．ｍｕｔａｎｓ、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌ
ｉｓ、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｅ．ｃｏｌｉ．に対する抗菌
性試験および阻止斑形成試験を行った。結果を表２、３
に示す。

【００４２】（比較例３）実施例１で用いた化合物１の
代わりに、塩化セチルピリジニウム（化合物９）を用い
て、ＢｉｓＧＭＡ、３Ｇ、ＣＱ、ＤＭＡＥＭＡを表１に
記載した割合で配合したモノマー組成物を調製した。該
組成物を用いて実施例１と同様の方法により、Ｓ．ｍｕ
ｔａｎｓ、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、
Ｅ．ｃｏｌｉ．に対する抗菌性試験および阻止斑形成試
験を行った。結果を表２、３に示す。

【００４３】表２から明らかなように、実施例１〜６で
合成した化合物１〜６を含む組成物の重合硬化後の表面
には、接触した４種の細菌を全て死滅させ得るだけの強
い抗菌性が発現している（実施例７〜１２）。さらに、
表３から明らかなように、実施例１〜６で合成した化合
物１〜６を含む組成物の重合硬化後の表面からは、抗菌
性成分の溶出は見られない。従って、これらの組成物の
抗菌性は非溶出型の抗菌性であることは明らかである。
これに対して、表２から明らかなように、比較例１〜３
の組成物では、接触させた４種の細菌いずれの場合に
も、全て死滅させることはできなかった。また、比較例
３の化合物では、表２から明らかなように重合後の表面
に接触させた細菌は全て死滅したが、表３から明らかな
ように、この抗菌性は表面から溶出した抗菌性成分によ
る抗菌性である。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】

【発明の効果】抗菌性を有する重合性単量体を歯科用組
成物に配合することにより、重合後の組成物表面に非溶
出型の抗菌性を付与することは公知であるが、該技術に
よる歯科用組成物は、重合後の表面に抗菌性を有するも
のの、接触した細菌を速やかに死滅させることはできな
かった。これに対して、本発明では、抗菌性単量体とし
て重合可能なオレフィン性不飽和基と、抗菌活性発現部
位である長鎖アルキルピリジニウム基と、これらを結合
する原子数６から１５の有機基からなる新規な共重合性
抗菌剤を配合することによりその重合硬化後の組成物の
表面に接触した細菌を速やかに死滅させることができる
強い抗菌性が発現することを見いだした。

【００４８】上記の抗菌性は、重合後の組成物をアセト
ン、メタノールなどで洗浄することにより、未重合の重
合性単量体やリン酸化合物を洗浄除去した後にも確認さ
れたことから、これらの抗菌性成分の溶出による効果で
はなく、組成物表面に共有結合で固定化された非溶出型
の抗菌性であることが判った。従って、抗菌成分が溶出
することにより抗菌性が低下することはなく、その抗菌
性は半永久的に保持される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 220/60 Ｃ０８Ｆ 220/60 //(Ｃ０８Ｆ 220/26 220:30） (Ｃ０８Ｆ 220/26 220:34）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表される重合性直鎖
アルキルピリジニウム化合物。【化１】（式中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基を表し、ＸはＯ
またはＮＨを表し、Ｒ²は−ＣＯ−，−ＣＯ₂−，−ＯＣ
Ｏ−，−Ｏ−，−Ｓ−，−ＯＣＯＮＨ−および−ＮＨＣ
Ｏ₂−から選ばれる一つ以上の基が−ＣＲ⁴Ｒ⁵−を介し
て連結してなる有機基であって主鎖を構成する原子数が
６から１５となる有機残基を表し、Ｒ⁴、Ｒ⁵は水素原
子、低級アルキル基、ヒドロキシル基またはアルコシキ
基から選ばれる同一もしくは異なる基を表し、Ｒ³は炭
素数１２から２２の直鎖アルキル基を表し、Ｚはハロゲ
ン原子を表す）
【請求項２】（ａ）重合性単量体、（ｂ）請求項１に
記載される重合性直鎖アルキルピリジニウム化合物およ
び（ｃ）重合開始剤を含むことを特徴とする重合性組成
物。