JPH1087405A - 水性媒体における微生物の生育を抑制するための殺生材料 - Google Patents
水性媒体における微生物の生育を抑制するための殺生材料Info
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Abstract
中での微生物生育を抑制するために利用できる殺生材料
の提供。 【解決手段】 ゾル−ゲルマトリックスのような多孔質
無機ポリマー網状構造に固定した殺生剤を含む殺生材
料。該殺生材料は、流通容器内に収容して使用する。
Description
生物の生育を抑制する材料、方法および装置に関する。
分散液のような水性媒体中で多くのシステムにおいて発
生する。
処理システムの領域に、特に、低流速の洗浄物と水の循
環が用いられる場合に発生し得る。この問題は、微生物
の生体膜の生成が視覚的に明瞭になるときに、洗浄水タ
ンクに殺生剤を添加することによって克服できる。しか
しながら、この時、バクテリアが表面に付着して層状に
蓄積したコロニーを形成するため、その殺生剤が働らか
なくなって、非常に高い濃度であっても全く有効でなく
なることがある。それ故、どんな溶液中の殺生剤も、外
側のバイオフィルム層に達することができるだけで、保
護されているバイオフィルムの内層に達することはでき
ない。また、かかる殺生剤の広範囲の使用は、それらが
比較的高価であり、環境を保護するための特別な廃棄を
必要とするために、好ましくない。
する他の方法には、水との相互作用を介しての、例えば
浸出による、殺生剤の徐放が含まれる。
は、殺生剤と固体、特に、そのための吸着剤を含む、油
田水での微生物生育を抑制するための殺生組成物を記載
している。該殺生剤は、従来から油田水の処理に用いら
れた慣用の水溶性化合物、例えば、公知の吸着剤である
例えば珪藻土に付着されている2−メチル−4−イソチ
アゾリン−3−オンである。この組成物によれば、かつ
て液体状態で使われた殺生剤のこぼれから生じうる人的
および環境汚染を回避しうる。
リアの生長抑制方法および材料が遭合する問題は、殺生
剤が媒体中に解放されることである。
応じてのみ殺生剤が使われるような方法および材料が必
要とされている。作業者を毒性のある殺生剤に曝すこと
を減ずるような方法および材料も求められている。
は、前記問題点を解消するような水性媒体中での微生物
の生育を抑制する材料、方法および装置を提供すること
を目的とする。
これを固定する多孔質の無機ポリマー網状構造を有する
無機キャリヤーを含む殺生材料を提供する。
する多孔質の無機ポリマー網状構造を有する無機キャリ
ヤーを含む殺生材料を水性媒体と接触させることを含ん
でなる水性媒体中でのバクテリアの生育を抑制する方法
を提供する。
手段を有し、該流体入口手段および流体出口手段が内室
と連通していて、装置の使用時に、流体入口手段を通っ
て内室に入る流体が内室を通過し、その後流体出口手段
を通って容器を流出するようにした容器を含んでなる水
性媒体中でのバクテリアの生育を抑制する装置であっ
て、前記内室が、殺生剤およびこれを固定する多孔質の
無機ポリマー網状構造を有する無機キャリヤーを含む殺
生材料を保持していることを特徴とする装置を提供す
る。
の溶液中への殺生剤の直接添加、あるいは徐放による殺
生剤の添加の必要性を解放してくれる。殺生剤は、バク
テリアの存在時にのみ使用される。毒性のある殺生剤に
作業者が直接さらされることは、最小となる。本発明で
は、低廉で、入手が容易な無機キャリヤーを使用するこ
とができる。
材料には、ゾル−ゲル材料、窒化珪素、金属エステル、
例えば、酢酸塩、硝酸塩、燐酸塩およびオルモシル(o
rmosil:有機変性珪酸塩)が含まれる。
W.Scherer 共著、「ゾル−ゲル科学」、Academic Press
発行、1990年、第2−3章に引用されている。
を経る珪酸ガラスの製造は知られている。例えば、Ch
em.Rev.,1990年、第90巻、33−72号
の「ゾル−ゲル法」(L.L.Hench およびJ.K.West著)を
参照のこと。
が、適当なモノマー、通常は金属アルコキシドの室温重
合によって製造されてもよい。この金属アルコキシド混
合物の重合によると、数百m2 /gまでの表面積をも
ち、例えば0.5〜500nmの小孔を有する透明な多孔
質固体(キセロゲル)が得られる。この低温ガラスの合
成は、該無機ガラスに有機分子、例えば、化学感光染料
をドープしてもよい。
あっても、単一のドーピング分子が個々の篭内に孤立し
て存在しうる篭様の多孔質分子構造を有している。ゾル
−ゲルガラス内に閉じ込められた分子は、孔空間内の隣
接する液体またはガス相中の拡散性の溶質あるいは成分
と相互作用が可能である。
iO2 ,TiO2 およびZrO2 を含んでもよい。本発
明の好ましい実施態様では、SiO2 /TiO2 ゾル−
ゲルマトリックスが使用される。好ましくは、ゾル−ゲ
ルガラスにおけるSi:Tiのモル比は、90:10〜
50:50、より好ましくは、80:20〜60:40
である。
「材料保護用の殺微生物剤」、Chapman Hall発行、19
93年に記載されるものが含まれる。それらは、バクテ
リア、酵母、菌類、藻類および地衣類のような微生物の
増殖を殺生し、あるいは抑制することができる薬剤であ
る。その例には、複素環N,S化合物、活性ハロゲン基
および第4級アンモニウム塩をもつ化合物が含まれる。
処理に現在用いられているもの、例えば、イソチアゾリ
ノンが含まれる。
式:
ルおよびアルアルキルを表わし;そして、R1 およびR
2 は、独立して水素、ハロゲン、アルキル、またはR1
とR2 は、一緒になって縮合炭素環、好ましくは5−も
しくは6−員環、例えば、ベンゼン環を完結するのに必
要な原子を示す。)を有するものがある。
基、または6〜20個の炭素原子を有するアリール基で
ある。);
択され、R4 は、5〜20個の炭素原子を有するアルキ
ル基である。);および
2〜20個の炭素原子を与えるアルキル基であり、R10
は、置換もしくは非置換のアルキルまたはアリール、例
えば、フェノキシエチルであり、そして、Yは、いかな
る適当な対イオン、例えばハライドである。)を有する
ものがある。
剤の特定例には、 Proxel(登録商標)(Zeneca製):
製):
製):
ba-Geigy製):
製):
製):
録商標)およびKathon(登録商標)は、次の構
造:
であるが、それらの疎水度が増大したものは、本発明で
の使用に好ましい疎水性化合物に変えることが必要であ
る。
(ここで、Pは、次式:
配係数を示す。)を有することが好ましい。
る周知の用語である。こゝでも用いられているように、
それは、殺生剤の疎水度についての尺度を与える。種々
の市販の並びに疎水性を変えた殺生剤が研究されてい
る。オクタノールと水との間の分配係数は、UV/可視
吸収により25℃で測定されている。最初に、各殺生剤
の検量線が、主として水溶性物質である場合にはμg/
g(ppm)水の単位で、また主として油溶性の殺生剤であ
る場合にはμg/gオクタノールの単位で、光学濃度
(ODabs)対殺生剤濃度として決定された。
て10mlの水かあるいは10mlのオクタノールのいずれ
かを含むガラス容器中に置いた。等容量の他の溶媒を添
加して、容器を密封した。容器を数分間激しく振り、次
いで数時間毎に48時間以上振盪した。各混合物は、密
封した分離ロート内に置き、さらに24時間放置した。
各混合物の水相を取り除き、次いでUV/可視スペクト
ルを適当に希釈された水と衝突させて市販用の殺生剤と
するため0〜1.5の吸光度に調整し、そして疎水変性
された殺生剤の場合には、そのオクタノール留分を調べ
た。
た。
は、好ましくは少なくとも1.5、より好ましくは少な
くとも2.0である。
ルコキシドまたは無機ポリマー網状構造を構成するのに
使用した他の先駆体を基にして、5〜35モル%、より
好ましくは20〜30モル%である。
支持体上に塗布される。好ましい支持体材料は、無機ポ
リマーが容易に付着するものである。
が低廉および物理的強さという付加利益を与える。適当
な材料には、軽石、粘土、砂、小石、チョーク、ゼオラ
イトおよびガラスが含まれる。かかる材料は、廃棄が容
易という更なる利点を与え、そして有機ポリマーをベー
スとする系のものよりも広範囲のPH域にわたって一層
安定である可能性がある。
には、適当な表面特性を有するいかなる不活性で、水不
溶性のポリマーも含まれる。かかるポリマー支持体は非
結晶性の表面を有するものが好ましい。好ましくは、ポ
リマー支持体は、−OHおよび−COOHのような基を
含有する親水性表面を有する。
ポリマー例には、ポリオレフィン、ポリスチレン、塩化
ポリビニル、酢酸ポリビニル、およびアクリルポリマー
を含むエテニル系ポリマー、並びにポリエステル、ポリ
アミド、ポリウレタン、ポリエーテル、エポキシ樹脂、
アミノ樹脂およびフェノール−アルデヒド樹脂を含む縮
合反応によって生成されるポリマーが含まれる。
シートまたは繊維の形を採ってもよい。それは、多孔質
または非多孔質であってもよい。
の厚さは、10nm〜10μm、好ましくは50nm〜5μ
mであってよい。
生剤溶液が有機溶媒、例えばテトラヒドロフランまたは
アルコール中で製造される。この殺生剤溶液は、アルコ
キシドのゾル−ゲル生成先駆体と混合される。この殺生
剤を含む先駆体は、所望の場合にはいかなる慣用の塗布
手段、例えば、浸漬、スピンおよび噴霧によって支持体
上に塗布されてもよい。殺生剤を含む先駆体は、好まし
くは減圧下で、溶媒の除去前に、数時間、例えば4〜6
時間放置される。乾燥が、好ましくは60〜100℃の
温度で真空炉中で実施される。
られる。接触を実行する別の手段には、容器、例えば、
該材料を球状の形態で含むカラムに水性媒体を通過させ
ること、該材料のフィルターに水性媒体を通過させるこ
とおよび該材料の全面に表面被膜の形で水性媒体を通す
ことが含まれる。
ある。かかるシステムは、露光写真材料を現像し、定着
し、漂白しそして洗浄する段階を含む。各段階では、適
当な水性処理溶液を写真材料に適用する装置を必要とし
ている。該装置は、そのような溶液を供給し、除去し、
そして可能な場合には再循環する手段を含んでもよい。
用いられる洗浄液またはその他の溶液中での微生物の生
育を抑制するために使用される。
る装置の略図である。該装置は、流体入口手段11およ
び流体出口手段12を有する容器10を含み、前記入口
および出口手段11,12は容器の内室13と連通して
いる。装置が使用されるときには、入口手段11を通っ
て内室に入る流体は室13を通過し、その後出口手段1
2を通って容器を出る。内室13には、本発明に従って
粒体14の形態で殺生材料が保持されている。粒体を保
有するためのフィルター15が、装置からの粒体の損失
を防ぐために、内室の頂部に配置される。容器10の頂
部には、装置内に蓄積するガスを逃がすためのプラグ1
6が設置されている。
次いで粒体を通って上方に流れる。矢印は、装置を通過
する流体の流れ方向を示している。
である。水21を有するタンク20が、例えば写真処理
装置の洗浄水タンクとして示されている。管22は、タ
ンク20の底部で水21中に開放端部を有し、他方の端
部は、タンク20の外部にあるポンプ23の導入口に連
結されている。管24は、ポンプ23の排出口を図6で
示されるタイプの装置25の導入口に連結している。管
26の一端は、装置25の排出口と連結され、また他方
の端部はタンク20の上部に差し込まれて開放されてい
る。
0の底部から吸引され、そして循環ループ内をタンク2
0に返送される。矢印は、ループを循環する水の流れを
示す。
る。
ーム1に概説するような3段階で、市販の入手可能な出
発物質から調製した。
2を、25%モル/モルで、70/30 Si/Tiア
ルコキシドゾル−ゲル生成先駆体(“液体−コート”、
Merck ZLI 2132,1857)に添加し
た。この混合物を軽石(Prolabo 263982
93)上に塗布し、減圧下(14mmHg)で溶媒を除去す
る前に、ゾルを約5時間支持体と接触させたまゝにして
おいた後、真空炉で乾燥した。乾燥サンプルを分析(I
R,MSおよび元素分析)したところ、固定された殺生
剤の存在を示した。
(ゾル−ゲルに固定した殺生剤)被覆軽石を、〜104
バクテリア/ml(Pseudomonas aeruginosa)を含む栄養
ブイヨン内で試験した。対照粒子および活性粒子を、ス
クリュー締めプラスチックアダプターとポリプロピレン
ノズルを備えた10cmのガラスカラム内にそれぞれ別個
に装填した。ナイロンメッシュフィルターは、2個のゴ
ムワッシャー間における各カラムの底部および頂部に設
置した。循環流を完成させるのに必要なカラム、全ての
シリコンラバー管、フラスコおよび栄養ブイヨンは、1
20℃で20分以上の間オートクレーブ滅菌した。各カ
ラムは、図1に示されるように50mlの栄養ブイヨンを
備えた循環路に設置した。30℃に保った振盪水浴が、
培養物を含有する250mlの広口丸底フラスコをこの恒
温に維持するために使用された。予め調製した培養物の
少量の接種剤を、フラスコ内で既知数のバクテリア/ml
を与えるように、それぞれのフラスコに添加した。最初
に、更なるカウント/分析用のために既知少量のバクテ
リア培養物を各フラスコから取出し、それから13.5
ml/分の容積流量を与えるようにポンプを始動した。流
れの方向は、軽石を経由する上向流とした。
および24時間の間隔をおいて取出して、実行可能なカ
ウントを行った。これらのデータは図2に要約されてい
る。バクテリアが新しい媒体になじむときには通常遅れ
相が生じ、次いで生育相がそれぞれの系に発生する。し
かしながら、バクテリアの個体数が活性系において有意
に低く、それが対照に比して殺菌効果を示していること
は全く明らかである。
アの個体群が光散乱現象のため増殖してくると溶液が一
層曇ってくるので視覚的に見ることができる。光散乱と
恐らく紫外線吸収とは、バクテリアの全個体数を検出す
るのに使用できるであろうが、平板培養の場合は同じと
はいえず、これらの手法では生育できる微生物と生育不
能な微生物を識別しえないであろう。
または明瞭な代謝産物のいずれもが、HPLCまたは質
量分析法によって検出されなかった。
m)を使用したことを除いて実施例1と同じ方法を用い
た。微生物学的評価は、実施例1と同様にして行った
が、そのデータを図3に示す。それによると、粘土ビー
ズ上に塗布したゾル−ゲル中に固定された化合物2の場
合には、制菌活性が得られることを示している。
例1と同じ方法を用いた。微生物学的評価は、未処理の
軽石(ゾル−ゲル塗膜なし)およびゾル−ゲル塗膜のみ
(殺生剤なし)を使用して、実施例1と同様にして行っ
た。そのデータを図4に示す。このデータによると、疎
水性殺生剤の制菌活性は、軽石上に塗布したゾル−ゲル
中に固定したものを用いると保持されることを示してい
る。
例1と同じ方法を用いた。得られた活性軽石および対照
の軽石を90℃で1時間乾燥した後、前述したように試
験した。図5における微生物学的結果によると、この乾
燥処理は、空のゾル−ゲル塗膜から何らかの寄与を取り
去っていることを示している。この場合には、軽石上に
塗布したゾル−ゲル中に固定された化合物3は、強い殺
菌性がある。
様を引用して詳細に述べたが、その変更および修正も、
本発明の技術的思想並びに技術的範囲に入ることが理解
されよう。
て列記する。 1.殺生剤およびこれを固定する多孔質の無機ポリマー
網状構造を有する無機キャリヤーを含む殺生材料。
ゲルのマトリックスである前記1.に記載の殺生材料。
iO2 /TiO2 ゾル−ゲルのマトリックスである前記
2.に記載の殺生材料。
るSi:Tiのモル比が、80:20〜60:40であ
る前記3.に記載の殺生材料。
ルおよびアルアルキルを表わし;そして、R1 およびR
2 は、独立して水素、ハロゲン、アルキルを表わすか、
あるいはR1 とR2 は一緒になって縮合炭素環を完成す
るのに必要な原子を表わす。)を有する前記1.に記載
の殺生材料。
に塗布されている前記1.に記載の殺生材料。
6.に記載の殺生材料。
6.記載の殺生材料。
材料と接触させることを含む、水性媒体中での微生物生
育を抑制する方法。
の洗浄溶液である前記9.の微生物生育を抑制する方
法。
る容器を含む水性媒体中での微生物生育を抑制するため
の装置であって、前記流体入口および流体出口手段は内
室と連通していて、該装置の使用時に、流体入口手段を
通って前記内室に入る流体が前記内室を通過し、その後
前記流体出口手段を通って前記容器を排出するようにな
っていて、前記内室が前記1.に記載の殺生材料を保持
していることを特徴とする装置。
の略図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 殺生剤およびこれを固定する多孔質の無
機ポリマー網状構造を有する無機キャリヤーを含んでな
る殺生材料。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB9615944:7 | 1996-07-30 | ||
GBGB9615944.7A GB9615944D0 (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | A material,method and apparatus for inhibiting microbial growth in an aqueous medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1087405A true JPH1087405A (ja) | 1998-04-07 |
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ID=10797710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP9203453A Pending JPH1087405A (ja) | 1996-07-30 | 1997-07-29 | 水性媒体における微生物の生育を抑制するための殺生材料 |
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Country | Link |
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US (1) | US5855899A (ja) |
EP (1) | EP0832561B1 (ja) |
JP (1) | JPH1087405A (ja) |
AU (1) | AU736967B2 (ja) |
CA (1) | CA2207168A1 (ja) |
DE (1) | DE69719892T2 (ja) |
DK (1) | DK0832561T3 (ja) |
GB (1) | GB9615944D0 (ja) |
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