WO2002089578A1 - Antibacterien microencapsule - Google Patents

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WO2002089578A1
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dithiol
dbnpa
microencapsulated
drug
agent according
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PCT/JP2002/003278
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Inventor
Yasutoshi Watanabe
Toshio Sato
Shinji Goto
Kei Eto
Hisano Higurashi
Original Assignee
Toppan Forms Co., Ltd.
Api Corporation
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D339/00Heterocyclic compounds containing rings having two sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D339/02Five-membered rings
    • C07D339/04Five-membered rings having the hetero atoms in positions 1 and 2, e.g. lipoic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/34Nitriles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/24Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with two or more hetero atoms
    • A01N43/26Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with two or more hetero atoms five-membered rings

Definitions

  • the present invention relates to a novel microencapsulated antibacterial agent, more specifically, a dithiol compound having excellent antibacterial activity or 2,2-dibutene 3- (trithiopropionamide) (DBNPA), and a melamine resin film.
  • DBNPA 2,2-dibutene 3-
  • Microencapsulation as a material protects and stabilizes the antimicrobial component from the external environment, and maintains its effect when used as an industrial antibacterial and antifungal agent for a long period of time.
  • the present invention relates to a microencapsulated antibacterial agent which is made non-hazardous by reducing the skin irritation of the components and converting it into an aqueous emulsion.
  • the dithiol antibacterial agent used in the present invention exhibits excellent antibacterial activity against a wide range of bacteria, molds, yeasts, algae, and the like, and has an immediate action, so that it is used as an industrial antibacterial agent.
  • this dithiol compound since it decomposes in water in a short time, its use has been limited to slime control agents for papermaking.
  • this dithiol compound is highly irritating to the skin and has poor chemical stability. In particular, it decomposes in the alkaline region or when coexisting with a reducing substance-requiring reagent (sulfide, amine, etc.) in a solution.
  • a reducing substance-requiring reagent sulfide, amine, etc.
  • Dibromonitrile propionamide also exhibits excellent antibacterial activity against a wide range of bacteria and has an immediate effect, so it is used in industrial germicides, especially slime control agents for papermaking.
  • decomposition is promoted in the alkaline region or in a system in which a reducing substance or a nucleophilic reagent (sulfide, amine, etc.) coexists in the liquid, so the effect may not be sufficiently exhibited. That was the problem.
  • the object of the present invention is to use a dithiol compound or DBNPA as an antibacterial active ingredient, stabilize it, and use not only as a slime control agent for white water for papermaking but also for industrial use.
  • An object of the present invention is to provide an antibacterial agent that can withstand use in fields requiring long-term durability in terms of efficacy as a germicidal and bioproofing agent, and has reduced skin irritation. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, by dissolving or dispersing a dithiol compound or DBNPA in a hydrophobic solvent, and microencapsulating using a melamine resin as a film material, I realized that I could solve the problem. Further studies were conducted based on this finding, and the present invention was completed.
  • the present invention provides a microencapsulated antibacterial agent characterized in that a hydrophobic solvent solution or dispersion of a dithiol compound or DBNPA is microencapsulated using a melamine resin as a film material.
  • the dithiol compound or DBNPA crystal is dissolved in a polar solvent such as methyl sorbitol-n-methylpyrrolidone and glycols which are commercially available, the desired microcapsule capsule is not obtained. No.
  • the dithiol compound or DBNPA was dissolved or dispersed in a hydrophobic solvent in advance, and the compound or DBNPA was prevented from being decomposed by micro-forced cell formation. Further, by selecting a melamine resin as the film material, an antibacterial agent composition having more excellent sustained release properties could be obtained.
  • the dithiol compound used in the present invention has the general formula [I] [I]
  • R 1 and R 2 are the same or different and each represent a hydrogen atom, a phenyl group, or a halogen atom).
  • the hydrophobic solvent for dissolving or dispersing the dithiol compound or DBNPA As the hydrophobic solvent for dissolving or dispersing the dithiol compound or DBNPA, the dithiol compound or DBNPA is dissolved or dispersed, and the dithiol compound or DBNPA is chemically stable with respect to the solvent. If the dithiol compound or DBNPA is hardly eluted in the aqueous layer even when the liquid in which the dissolved or dispersed is contacted with water, it is good.
  • hydrophobic solvent examples include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and the like.
  • Hydrogen solvents petroleum solvents such as kerosene, gas oil, paraffin oil, etc .: acetate, propionate, butyrate, lactate, oxalate, crotonate, salicylate, ester benzoate, ester phthalate, Esters such as ester of adenoic acid, maleic acid ester, and ester of strong acid olenoate such as esternoate of sebacic acid and ester such as esternole of phosphoric acid.
  • These solvents vary depending on the capsule formation process, the usage form of the dithiol compound or the DBNPA-containing capsule, and the like, but are generally desirably high boiling and non-volatile.
  • a high boiling point solvent More preferably, it has a boiling point of at least 120 ° C, more preferably at least 150 ° C, and still more preferably at least 170 ° C.
  • solvents include, for example, low molecular weight epoxy resins and dimethyl terephthalate, getyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, dioctyl phthalate, diisodecyl phthalate, butyl benzyl phthalate, dimethinoleisophthalate, di Ethynole phthalenolates such as ethylhexyl phthalate, ditridecinolephthalate, and dinormal alkyl phthalate: Ethanol maleate such as dibutinolemalate: adipic acid esters such as dibutinole adipate and dibutyl diglycol adipate: sebacic acid Sebacates such as dibenzyl and dioctyl se
  • the ratio of the hydrophobic solvent to the dithiol compound or DBNPA used is 1: 0.5 to 30, preferably 1: 1 to 20 by weight.
  • the melamine resin used as the film material in the present invention can be formed by using a polymerizable material such as a monomer or a low molecular weight prepolymer and polymerizing on the particle surface of the core substance.
  • membrane materials can achieve the intended purpose without reducing the antibacterial action of the dithiol compound or DBNPA, and these membrane materials are used under various conditions when using encapsulated preparations. It may be adopted as appropriate in consideration of economic efficiency.
  • the antibacterial agent of the present invention is obtained by microencapsulating a dithiol compound or DBNPA using a melamine resin as a film material.
  • the microencapsulation can be performed, for example, by the following method.
  • the core substance is encapsulated with a water-soluble polymer such as a hydrolyzate of styrene-monomaleic anhydride or gelatin, and the concentrated substance is prepared.
  • a water-soluble polymer such as a hydrolyzate of styrene-monomaleic anhydride or gelatin
  • a coacervation method in which a wall material is formed by a film material to separate and harden phases, a monomer that is a raw material of the film material is implanted in a dispersed core material, and a water-soluble monomer in a solution that forms a continuous phase with the monomer And a polymerization reaction at their interface to form a wall film containing the core substance.
  • the ratio of the melamine resin film material to the hydrophobic solution or dispersion of dithiol or DBNPA is 1: 1 to 30 by weight, preferably 1: 1 to 10 by weight.
  • the method of using the microencapsulated antimicrobial agent of the present invention thus obtained is not particularly limited, but it is preferable to use the microencapsulated antimicrobial agent dispersed in water or an organic dispersion medium.
  • the microencapsulated antibacterial agent serving as a dispersoid is preferably smaller in particle size in terms of dispersibility in a dispersion medium, and practically has an average particle size of 1 to 25 ⁇ m, preferably 2 to 1 ⁇ m.
  • it is a 5 micron particulate.
  • the organic dispersion medium is not particularly restricted but includes, for example, higher alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, and polyglycerin; Glyconoethers; surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers can be used.
  • higher alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, and polyglycerin
  • Glyconoethers such as polyoxyethylene alkyl ethers
  • surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers
  • One of these dispersion media may be used, or two or more of them may be used in combination.
  • the microencapsulated antibacterial agent of the present invention may contain carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, sodium alginate, xanthan gum and the like as dispersion stabilizers.
  • the concentration of the microencapsulated antibacterial agent of the present invention is, for example, 1 to 10% when used as a preservative in synthetic resin emulsions, metal working oils, paints, starch liquids (slurries and pastes). It is about 0 g Zm 3 , and when used as a slime control agent in a paper pulp papermaking system, it is about 0.1 to 50 g Zm 3 .
  • the microencapsulated antibacterial agent of the present invention can be used, for example, as a slime control agent in a cooling water system or paper pulp papermaking, as an antiseptic such as starch and casein, as an antifungal agent, as an antiseptic and antifungal agent such as SBR latex, paint, and adhesive.
  • preservative for metalworking oils
  • fungicide a preservative for impregnating and kneading yarns in textile products
  • fungicide a preservative for impregnating and kneading yarns in textile products
  • fungicide a preservative for impregnating and kneading yarns in textile products
  • a dithiol compound having antibacterial activity or DBNPA is used.
  • a hydrophobic solution or dispersion having a concentration of 5 to 50% with a polymer film-forming component of melamine resin By microencapsulating a hydrophobic solution or dispersion having a concentration of 5 to 50% with a polymer film-forming component of melamine resin, the dithiol compound or DBNPA is double-stably protected from the external environment, and Sustained release is provided. Therefore, the decomposition of the dithiol compound or DBNPA is prevented, and the antibacterial activity of the dithiol compound or DBNPA is stably maintained for a long period of time due to its sustained release effect.
  • Solution A was prepared by dissolving 40 g of dithiol in 160 g of dibutyl adipate.
  • Solution A was emulsified in 300 g of a 2% hydrolyzate of styrene maleic anhydride (Polymalon K S-1570, manufactured by Arakawa Chemical Industries) to prepare an O / W emulsion.
  • styrene maleic anhydride Polymalon K S-1570, manufactured by Arakawa Chemical Industries
  • OZW emulsion 80 g of a melamine formaldehyde prepolymer (main component: trimethylol melamine monomethyl ether, trade name: Sumirez resin 607, manufactured by Sumitomo Chemical).
  • Example 2 the pH was adjusted to 5.5 with citric acid, and stirring was continued at 70 ° C for 2 hours to obtain a dithiol-encapsulated mic mouth capse with an average particle size of 10 ⁇ m using melamine resin as a film material.
  • Example 2
  • Solution B was prepared by dissolving 20 g of DBNP A in 180 g of dibutyl adipate. Solution B was added to 300 g of a 2% hydrolyzate of styrene maleic anhydride (Polymalon KS-1570, manufactured by Arakawa Chemical Industries) and emulsified to prepare an O / W emulsion. In the obtained O / W emulsion, the initial stage of melamine formaldehyde 80 g of a polymer (main component: trimethylol melamine monomethyl ether, trade name: Sumire z range 607, manufactured by Sumitomo Chemical) was added.
  • main component trimethylol melamine monomethyl ether, trade name: Sumire z range 607, manufactured by Sumitomo Chemical
  • a first liquid was prepared by dissolving 40 g of 4,5-dichloro-1,2-dithiol-3-one (hereinafter, simply referred to as dithiol) and 160 g of terephthalic acid chloride in 160 g of dibutynole phthalenolate.
  • the first solution was emulsified in 300 g of a 2% aqueous solution of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray, PVA217) to prepare an OZW emulsion.
  • a second liquid was prepared by dissolving 4 g of sodium carbonate and 8 g of diethylenetriamine in 80 g of water.
  • Solution A was prepared by dissolving 40 g of dithiol in 160 g of dibutyl adipate. Solution A was added to and emulsified in 300 g of a 5% aqueous gelatin solution to prepare an OZW emulsion. Then, 200 g of a 5% gum arabic aqueous solution was added with stirring, and then adjusted to pH 4.3 with acetic acid to form a coacervate on the surface of the oil droplets. Further, 10 g of a 37% formalin solution was added and the mixture was stirred at 60 ° C for 2 hours to obtain a dithiol-encapsulated microcapsule having an average particle size of 10 ⁇ m and using gelatin-rubber rubber as a film material. Test example 1
  • Test microorganism Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus)
  • Drug of the present invention YF-12 (melamine membrane microforce aqueous suspension containing about 6% by weight of dithiol, containing 1, 10, and 30 ppm in terms of dithiol drug substance)
  • the bactericidal effect was examined by measuring the number of viable bacteria in each test solution. The results are shown in [Table 1].
  • Test microorganism Staphylococcus apereus
  • the drug of the present invention YF—12 (10,3 Oppm in terms of the dithiol drug substance)
  • YF-15 aqueous suspension of melamine membrane microcapsules containing about 3% by weight of DBNPA, containing 10 and 30 ppm in terms of DBNPA drug substance
  • Comparative drugs Dithiol drug substance (10, 30 ppm)
  • the drug YF-12 of the present invention (10, 30 ppm in dithiol drug)
  • a pH 9 carbonate buffer was dispensed into test tubes, and autoclaved. Further, a predetermined amount of the drug was added thereto and shaken for 1 hour. Thereafter, a predetermined amount of the bacterial solution pre-cultured overnight was added, and the number of viable bacteria was measured over time while shaking. Two days and 16 days later, additional bacteria were inoculated and the number of viable bacteria was measured. The results are shown in [Table 4]. [Table 4]
  • the drug of the present invention YF-12, to which 30 ppm was added was effective for one month. That is, the drug YF-12 of the present invention is characterized by the fact that the active ingredient gradually elutes into the system through the microcapsule membrane and the drug remains for a long period of time.
  • Test microorganism Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa)
  • Drug of the present invention YF-12 (melamine membrane microforce aqueous suspension containing dithiol at about 6% by weight, containing 3 Oppm in terms of dithiol drug)
  • YF- 12N aqueous suspension of a polyimide membrane containing about 6% by weight of dithiol prepared in Comparative Example 1, microforce capsule aqueous solution, containing 30 ppm in terms of dithiol drug substance
  • YF-12WU polyurethane containing about 6% by weight of dithiol prepared in Comparative Example 2.
  • YF- 12U polyurethane membrane microforce aqueous suspension containing about 6% by weight of dithiol prepared in Comparative Example 3, containing 30 ppm in terms of dithiol bulk
  • YF-12Z Aqueous suspension of gelatin membrane microcapsules containing about 6% by weight of dithiol prepared in Comparative Example 4, containing 30 ppm in terms of dithiol drug substance
  • the bactericidal effect was examined by measuring the number of viable bacteria in each test solution.
  • the microencapsulated antibacterial agent of the present invention can (1) prevent degradation of a dithiol compound or DBNPA and improve stability, and (2) maintain its effect over a long period of time due to its sustained release function. It can be processed with a small amount of addition, and there is no need for re-addition, and the workability is improved. (3) The skin irritation of dithiol compounds or DBNPA is reduced. (4) Existing dithiol products It has excellent effects such as no problem of emulsion destruction by the solvent in it, and it can be used effectively for various emulsion systems without adversely affecting the product. Therefore, the antimicrobial agent encapsulated in the microphone mouth of the present invention can be used, for example, in a cooling water system or paper pulp papermaking.

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Description

明 細 書
マイクロカプセル化抗菌剤
技術分野
本発明は、 新規なマイクロカプセル化抗菌剤、 さらに詳しくは、 優れた抗菌活 性を有するジチオール化合物もしくは 2、 2—ジブ口モー 3 —二トリ口プロピオ ンアミ ド (D B N P A) を、 メラミン樹脂を膜材としてマイクロカプセル化する ことにより、外的環境から該抗菌成分を保護してその安定化を図り、工業用防菌、 防カビ剤などとしての使用時の効果を長期間持続させるとともに、 該抗菌成分の 皮膚刺激性を軽減させ、 且つ水性ェマルジヨン化することにより非危険物化した マイクロカプセル化抗菌剤に関する。
背景技術
本発明に使用されるジチオール系抗菌剤は、 広い範囲の細菌、 カビ、 酵母及び 藻類などに対して優れた抗菌活性を示し、かつその作用が即効性であることから、 工業用抗菌剤として使用されているが、 水中では短時間で分解することから用途 としては製紙用スライムコントロール剤等に限定されて使用されてきた。 またこ のジチオール化合物は皮膚刺激性が強い上、 化学的安定性に劣り、 特にアルカリ 性域において、 あるいは液中に還元性物質ゃ求該試薬 (硫化物、 ァミンなど) な どが共存すると分解が加速されるため、 適用する系によっては十分にその効果が 発揮されないという欠点があった。
ジブロモニトリ口プロピオンアミ ドも広範囲の細菌に対し優れた抗菌活性を示 し、 かつ作用が即効性を有することから工業用殺菌剤、 特に製紙用スライムコン ト口ール剤に使用されている力 ジチオール化合物と同様アル力リ性域において、 あるいは液中に還元性物質や求核試薬 (硫化物、 ァミンなど) などが共存する系 において分解が促進される為、 十分効果が発揮されないことがあるという問題が めった。
このようなことから、 工業用防菌、 防カビ剤としてジチオール化合物もしくは D B N P Aを適用する場合には、 製紙工程の白水等の限定された用途で、 分解を 考慮して過剰量の添加を行ったり、 再添加を繰り返したり、 あるいは該ジチォー ル化合物もしくは DBNPAよりも殺菌効力は劣るが効果の持続性に優れる他の 殺菌剤を併用する方法等が採用されている。
本発明の目的は、 このような事情のもとで、 抗菌活性成分としてジチオール化 合物もしくは DBNPAを用い、 その安定化を図り、 製紙用白水等のスライムコ ントローノレ剤としての用途ばかりでなく、 工業用防菌、 防力ビ剤として効力面で 長期の持続性が要求される分野での使用にも耐え、 且つ皮膚刺激性を軽減させた 抗菌剤を提供することにある。 発明の開示
本発明者らは、 前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、 ジチオール 化合物もしくは D B N P Aを疎水性溶媒に溶解又は分散させ、 メラミン樹脂を膜 材として用いてマイクロカプセル化することにより、 その課題を解決することが できることを見知した。 そしてこの知見に基づいてさらに検討を行い、 本発明を 完成するに至った。
すなわち、 本発明は、 ジチオール化合物もしくは DBNPAの疎水性溶媒溶液 又は分散液をメラミン樹脂を膜材としてマイクロカプセル化したことを特徴とす るマイクロカプセル化抗菌剤を提供するものである。
ジチオール化合物もしくは DBNPAの結晶を従来より市販されているメチル 力ルビトールゃ n—メチルピロリ ドン、 グリコール類のような極性溶媒に溶解し てマイク口カプセル化しようとしても目的とするマイク口カプセルが得られな い。 これに対し本発明においては、 今回ジチオール化合物もしくは DBNPAを あらかじめ疎水性溶媒に溶解または分散させ、 マイクロ力プセル化することによ り化合物もしくは DBNPAの分解を防止することにも成功した。 また、 膜材と してメラミン樹脂を選択したことによって、 より徐放性の優れた抗菌剤組成物を 得ることが出来た。
本発明に使用されるジチオール化合物は、 一般式 [I] 〔I〕
Figure imgf000004_0001
(式中 R1及び R 2は同一又は異なって、 水素原子、 フエニル基又はハロゲン原子 を示す。) で表される化合物である。
一般式 〔I〕 で表される化合物の具体例としては、
4、 5—ジクロ口一 1、 2—ジチォ一ノレ一 3—オン、
4—フエニノレー 5—クロロー 1、 2—ジチォ一ノレ一 3—オン、
1、 2—ジチオール一 3—オン
などがあげられる。
ジチオール化合物もしくは DBNPAを溶解または分散させる疎水性溶媒とし ては、 ジチオール化合物もしくは DBNPAを溶解または分散させ、 ジチオール 化合物もしくは DBNPAがその溶媒に対して化学的に安定であること、 またジ チオール化合物もしくは DBNPAを溶解または分散させた液が水と接触しても ジチオール化合物もしくは DBNPAが水層に溶出しにくいものであればよレ、。 このような疎水性溶媒としては、 例えばへキサン、 ヘプタン、 オクタン等の脂 肪族炭水素、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン等の芳香族炭化水素、 シクロへキサ ン等の脂環族炭化水素等の炭化水素系溶媒:灯油、 軽油、 パラフィン油等の石油 系溶媒:酢酸エステル、 プロピオン酸エステル、 酪酸エステル、 乳酸エステル、 シユウ酸エステル、 クロ トン酸エステル、 サリチル酸エステル、 安息香酸エステ ル、 フタル酸エステノレ、 アジピン酸エステノレ、 マレイン酸エステル、 セバシン酸 エステノレ等の力ノレボン酸エステル類ゃリン酸エステノレ等のエステル類等のエステ ル類があげられる。 これらの溶媒は、 カプセル生成過程あるいは、 ジチオール化 合物もしくは DBNPA含有カプセルの使用形態等によっても異なるが、 一般に 高沸点、 不揮発性のものであることが望ましい。 高沸点の溶媒としては、 好まし くは沸点 1 2 0 °C以上、 より好ましくは沸点 1 5 0 °C以上、 さらに好ましくは 1 7 0 °C以上のものがあげられる。 そのような溶媒としては、 たとえば低分子量の エポキシ樹脂、 およびジメチルテレフタレート、 ジェチルフタレート、 ジブチル フタレート、 ジヘプチルフタレート、 ジォクチルフタレート、 ジイソデシルフタ レート、 ブチルベンジルフタレート、 ジメチノレイソフタレート、 ジー 2—ェチル へキシルフタレート、 ジトリデシノレフタレート、 ジノルマルアルキルフタレート 等のフタノレ酸エステノレ : ジブチノレマレートなどのマレイン酸エステノレ : ジブチノレ アジぺート、 ジブチルジグリコールアジぺート等のアジピン酸エステル:セバシ ン酸ジベンジル、 セバシン酸ジォクチル等のセバシン酸エステル: リン酸トリフ ェニル、 リン酸トリタレジル、 リン酸トリオクチル、 リン酸ォクチルジフエニル 等のリン酸エステル等が挙げられる。
ジチオール化合物または D B N P Aに対する疎水性溶媒の使用割合は、 重量比 で 1 : 0 . 5〜 3 0、 好ましくは 1 : 1〜2 0である。
本発明において膜材として使用されるメラミン樹脂は、そのモノマーあるいは、 低分子量のプレボリマー等の重合性材料を使用し、 芯物質の粒子表面で重合させ ることにより形成させることができる。
この膜材は、 いずれもジチオール化合物もしくは D B N P Aの抗菌作用を低減 させることなく、 所期の目的を達成することの出来る膜材であり、 これら膜材を カプセル化製剤の使用形態時における種々の条件、 経済性等に鑑み適宜採用すれ ばよい。
本発明の抗菌剤は、 ジチオール化合物もしくは D B N P Aを、 メラミン樹脂を 膜材に用いてマイクロカプセル化したものであり、 このマイクロカプセル化とし ては、 例えば次に示す方法によって行うことができる。
すなわち、 本発明のジチオール化合物もしくは D B N P Aを芯物質として用い てマイクロカプセルを調製するには、 例えば、 スチレン一無水マレイン酸の加水 分解物やゼラチン等の水溶性ポリマーで芯物質を包括し、 その濃厚相を分離、 硬 化するように膜材により壁膜を形成させるコアセルべーシヨン法、 分散状態の芯 物質に膜材の原料となるモノマーを植え付け、 これと連続相を形成する溶液の水 溶性モノマーとを、 それらの界面で重合反応させ芯物質を包含した壁膜を形成さ せる界面重縮合法および芯物質に重合触媒を吸着させ、 外部側から初期重縮合物 を包囲させるように反応させて壁膜を形成させるインサイチュ重合法など自体公 知の方法があげられるが、 本発明においてはそれらの中でもインサイチュ重合法 が適している。
メラミン樹脂の膜材とジチオールもしくは D B N P Aの疎水性溶液もしくは分 散液の使用割合は、 重量比で 1 : 1〜3 0、 好ましくは 1 : 1〜1 0である。 このようにして得られた本発明のマイクロカプセル化抗菌剤の使用方法につい ては特に制限はないが、 水又は有機分散媒に分散して用いるのが好ましい。 この 場合、 分散質となるマイクロカプセル化抗菌剤は、 分散媒体への分散性の面から その粒子径が小さいほど好ましく、 実用的には平均粒径 1〜2 5 ミクロン、 好ま しくは 2〜1 5ミクロンの微粒体であるのが有利である。 該有機分散媒について は、 特に制限はないが、 例えばエチレングリコール、 プロピレングリコール、 グ リセリン、 ポリグリセリンなどの高級アルコール類; ジエチレンダリコールモノ メチノレエーテノレ、 エチレングリコーノレモノプチノレエーテノレなどのグリコーノレエー テル類;ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの界面活性剤などを用いるこ とができる。 これらの分散媒は 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合わせて用 いてもよい。 また、 本発明のマイクロカプセル化抗菌剤には、 分散安定化剤とし てカルボキシメチルセルロース、ポリ ビュルアルコール、ポリ ビニルピロリ ドン、 アルギン酸ナトリゥム、 キサンタンガムなどを含んでいてもよい。
本発明のマイクロカプセル化抗菌剤の添加濃度の目安としては、 例えば合成樹 脂エマルシヨン、 金属加工油、 塗料、 でんぷん液 (スラリー及び糊) などに防腐 剤として用いる場合、 1〜1 0 , 0 0 0 g Zm3程度であり、 また紙パルプ抄紙 系にスライムコントロール剤として用いる場合、 0 . l〜5 0 g Zm 3程度であ る。 本発明のマイクロカプセル化抗菌剤は、 例えば冷却水系や紙パルプ抄紙にお けるスライムコントロール剤として、 でんぷんやカゼインなどの防腐、 防かび剤 として、 S B Rラテックス、 塗料、 接着剤などの防腐、 防かび剤として、 あるい は金属加工油の防腐、 防かび剤、 繊維加工品における糸への含浸 ·練り込み用防 腐、 防かび剤等として、 幅広い分野に極めて有効に使用することができる。
本発明においては、 抗菌活性を有するジチオール化合物もしくは D B N P Aの 5〜 50 %濃度の疎水性溶液または分散液を、 メラミン樹脂の高分子成膜成分で マイクロカプセル化することにより、 該ジチオール化合物もしくは DBNP Aは 外的環境から二重に安定に保護され、 かつ徐放性が付与される。 そのため、 該ジ チオール化合物もしくは DBNP Aの分解が防止されるとともに、 その徐放効果 でジチオール化合物もしくは DBNPAによる抗菌活性が長期間にわたり安定に 持続する。 しかも、 該ジチオール化合物もしくは DBNP Aの皮膚刺激性も低減 され、 水ェマルジヨン製剤にすることで消防法等の規制も外れ、 貯蔵時、 使用時 の取り扱いが改善される。 発明を実施するための最良の形態
次に実施例および試験例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、 本発明は これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例 1
メラミン樹脂膜のカプセル
アジピン酸ジブチル 160グラムにジチオール 40グラムを溶解し A液を調製 した。 2 %スチレン無水マレイン酸の加水分解物 (ポリマロン K S— 1 570、 荒川化学工業製) 水溶液 300グラム中に A液を乳化し、 O/Wェマルジヨンを 調製した。 得られた OZWェマルジヨンにメラミンホルムアルデヒ ド初期重合物 (主成分: トリメチロールメラミンモノメチルエーテル、 商品名 : Sumirezレジ ン 607、 住友化学製) 80グラムを添加した。 次にクェン酸で pHを 5. 5に 調製し、 70°Cで 2時間かき混ぜ続け、 メラミン樹脂を膜材とする平均粒径 10 ミクロンのジチオール内包マイク口カプセ^/を得た。 実施例 2
メラミン樹脂膜のカプセル
アジピン酸ジブチル 180グラムに DBNP A 20グラムを溶解し B液を調製 した。 2 %スチレン無水マレイン酸の加水分解物 (ポリマロン KS— 1 570、 荒川化学工業製) 水溶液 300グラム中に B液を加えて乳化し、 O/Wェマルジ ョンを調製した。 得られた O/Wェマルジョンにメラミンホルムアルデヒ ド初期 重合物 (主成分: トリメチロールメラミンモノメチルエーテル、 商品名 : Sumire zレンジ 607、 住友化学製) 80グラムを添加した。 次にクェン酸で pH5. 5に調製し、 70°Cで 2時間かき混ぜ続け、 メラミン樹脂を膜材とする平均粒径 1 0ミクロンの D B N P A内包マイクロカプセノレを得た。 比較例 1
ポリアミ ド樹脂膜のカプセル
フタノレ酸ジブチノレ 1 60グラムに 4、 5—ジクロ口一 1、 2—ジチオールー3 —オン (以下、 単にジチオールという。) 40グラムとテレフタル酸クロリ ド 1 3グラムを溶解した第一液を得た。 次いで 2%のポリビニルアルコール (PVA 2 1 7 クラレ製) 水溶液 300グラム中に第一液を乳化し、 OZWェマルジョ ンを調製した。 一方、 水 80グラムに炭酸ナトリウム 4グラムとジエチレントリ ァミン 8グラムを溶解した第二液を調製した。
上記 O/Wエマルジョンをかきまぜながら、 ゆっく り第二液を加え、 さらに 2 4時間撹拌を続け、 ポリアミ ドを膜材とする平均粒径 10ミクロンのジチオール 内包マイクロカプセルを得た。 比例例 2
ポリウレタン 'ポリゥレア樹脂膜のカプセル
比較例 1のテレフタル酸クロリ ド 1 3グラムの代わりに、 イソシァネートポリ マー (タケネート D 1 1 ON 武田薬品工業製) 22. 5グラムと HD I (HD I 日本ポリウレタン製) 2. 5グラムを加えた第一液を用いた。その後の操作は、 比較例 1 と同様にして行い、 ポリウレタン 'ポリウレァを膜材とする平均粒径 1 0ミクロンのジチオール内包マイクロカプセルを得た。 比較例 3
ポリゥレア樹脂膜のカプセル
比較例 1のテレフタル酸クロリ ド 1 3グラムの代わりに、 MD I (ミリオネー ト MR 200 日本ポリウレタン製) 22. 5グラムと HD I (HD I 日本ポ リウレタン製) 2. 5グラムを加えた第一液を 2%のポリビニルアルコール (P VA 21 7 クラレ製) 水溶液 300グラム中に加えて乳化し、 OZWェマルジ ョンを調製した。 上記 OZWェマルジョンを 40°Cで 24時間さらにかきまぜ続 け、 ポリゥレア樹脂を膜材とする平均粒径 10ミクロンのジチオール内包マイク 口カプセルを得た。 比較例 4
ゼラチン ' アラビアゴム膜のカプセル
アジピン酸ジブチル 160グラムにジチオール 40グラムを溶解し A液を調製し た。 5%ゼラチン水溶液 300グラム中に A液を加えて乳化し、 OZWェマルジ ヨンを調製した。 次いで撹拌しながら 5%アラビアゴム水溶液 200グラムを加 えたのち、 酢酸で pH4. 3に調製し油滴表面にコアセルべートを生成させた。 さらに 37%ホルマリン溶液 10グラム加え 60°C2時間撹拌し、 ゼラチン -了 ラビアゴムを膜材とする平均粒径 10ミクロンのジチオール内包マイクロカプセ ルを得た。 試験例 1
1. 試験材料
供試微生物: スタフイロコッカス ァゥレウス (黄色ぶどう球菌)
本発明薬剤: Y F— 12 (ジチオールを約 6重量%含むメラミン膜マイクロ力 プセル水性懸濁液、 ジチオール原体換算で 1, 10, 30ppm含 有)
比較薬剤: ジチオール原体水溶液 (1, 10, 100ppm)、
ブランク : 薬剤無添加
2. 試験方法
pH9の炭酸塩緩衝液 10m lを試験管に分注してオートクレーブによる滅菌 を行った。 この中に上記薬剤の所定量を加えて 1時間, 試験管振とう培養機を用 いて 37°Cにて振とうした。 その後、 一夜前培養しておいた菌液の一定量を 1 08個 Zm】になるように加 え振とうしながら経時的に生菌数を測定した。 その間、 2日後、 3日後の生菌数 測定後に予め一夜前培養していた菌液を 1。'個 !!! 1になるように調整し 1 % 量再接種した。
各試験液中の生菌数を測定することにより、 殺菌効果を調べた。 これらの結果 を 〔表 1〕 に示す。
【表 1】
生菌数 (個/ ml) ★印は菌の再接種
Figure imgf000010_0001
〔表 1〕 から、 本発明の薬剤 YF— 12のジチオール原体換算 1、 1 0、 .30 ppmを添加したものは、 比較薬剤と比べてアル力リ条件下でも長期にわたる生菌 抑止効果を有することが確認された。 YF— 1 2を a i 3 Oppm (a iは、 activ e ingredient, 即ち活性成分を意味する。) 添加したものは振とう開始 5時間経 過後以降特に優れた菌発育阻止効果を示した。 YF— 1 2 a i l , 1 Oppmも 1日目以降は良好な効果を発揮し、 生菌は認められなかった。 即ちジチオールの
差替え用紙 (規則 26) マイク口カプセル製剤はいずれも効力の持続性が認められた。 これに対しマイク ロカプセル化されていないジチオール原体添加区では殆ど菌発育阻止効果が認め られなかった。 試験例 2
1. 試験材料
供試微生物:スタフイロコッカス ァゥレウス
還元剤:チォ硫酸 Na 400pprti添加
本発明薬剤: Y F— 1 2 (ジチオール原体換算で 10, 3 Oppm)
YF- 1 5 (DBNPAを約3重量%含むメラミン膜マイクロ力 プセル水性懸濁液、 D B N P A原体換算で 1 0, 30 ppm含有) 比較薬剤: ジチオール原体 (10, 30ppm)、
DBNPA原体 (10, 30ppm)、
: 薬剤無添加
2. 評価方法
p H 7のクェン酸緩衝液にチォ硫酸ナトリウムを 40 Oppmになるように添加 し、 試験管に分注し、 オートクレープ滅菌を行った。 更に、 この中に薬剤の所定 量を加えて 1時間振とうした。 その後、 一夜前培養しておいた菌液の一定量を 1 08個 Zm 1になるように加え、 振とうしながら経時的に生菌数を測定した。 その間、 更に 2日後、 4ョ後に、 予め前培養していた菌液を 1 07個 m 1に なるように調整し 1 %量再接種した。 これらの結果を 〔表 2〕 および 〔表 3〕 に 示す。
【表 2】 生菌数 (個/ ml) ★印は菌の再接種
Figure imgf000012_0001
〔表 2〕 から明らかなように、 Y F— 1 2のジチオールを原体換算で 3 0 ppm 添加したものは、 振とう開始後 5時間目に 1 04個 m 1の生菌が見られたもの 、 1 S目以降 1 4日後まで菌を再接種しても生菌は検出されず、 マイクロカブ セル化されていない比較薬剤ジチオールに比べ顕著な殺菌効果の持続性を示し た。 このようにジチオール系殺菌剤はマイクロカプセル化することにより、 高濃 度の還元剤共存下でも分解されず、徐放性により、低添加量でも長期間にわたり、 効果が持続することが確認された。
また 〔表 3〕 から日月らかなように、 YF— 1 5の D BN PA原体換算で 3 Opp m添加した系は、 マイク口化されていない比較薬剤 D BN PAに比べ殺菌効果に 優れ、 かつ持続性を示した。 このことから DBNPAはマイクロカプセル化する ことにより、 高濃度の還元剤共存下でも分解されにくくなり、 その徐放性により
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差替え用紙 (規則 26) 長期間に渡り効果が持続することが確認された 試験例 3
1. 試験材料
供試微生物 スタフイロコッカス ァゥレウス
本発明薬剤 YF- 12 (ジチオール原体換算で 10, 30 ppm)
比較薬剤: ジチオール原体 (10, 3 Oppm)
ブランク : 薬剤無添加
2. 評価方法
pH 9の炭酸塩緩衝液を試験管に分注しオートクレープ滅菌を行った。 更に、 この中に薬剤の所定量を加えて 1時間振とうした。 その後、 一夜前培養しておい た菌液の所定量を加え振とうしながら経時的に生菌数を測定した。さらに 2日後、 16日後に菌を追加接種し生菌数を測定した。 これらの結果を 〔表 4〕 に示す。 【表 4】
生菌数 (個/ ml) ★印は菌の再接種
Figure imgf000013_0001
〔表 4〕 から本発明薬剤 Y F— 1 2を 30 ppm添加したものは 1ヶ月間有効で あった。 すなわち、 本発明薬剤 YF— 12は、 有効成分がマイクロカプセル膜を 通して系内に徐々に溶出することにより、 長期にわたり薬剤が残留するため、 比
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差替え用紙(規則 26) 較薬剤に比べて効果の持続性に優れていることが明らかである。
このことから、 ジチオール系殺菌剤はマイクロカプセル化することにより、 適 用対象製品がアルカリ性でも分解されず、 徐放性により、 低添加量でも長期間に わたり、 効果が持続することが確認された。 試験例 4
1. 試験材料
供試微生物: シユードモナス · エルギノーサ (緑膿菌)
本発明薬剤: Y F— 1 2 (ジチオールを約 6重量%含むメラミン膜マイクロ力 プセル水性懸濁液、 ジチオール原体換算で 3 Oppm含有)
比較薬剤:
YF- 1 2N (比較例 1で調整したジチオールを約 6重量%含むポリアミ ド膜 マイクロ力プセル水性懸濁液、 ジチオール原体換算で 30 ppm含有)、
YF- 1 2WU (比較例 2で調整したジチオールを約 6重量%含むポリウレタ ン .ポリゥレア膜マイクロカプセル水性懸濁液、 ジチオール原体換算で 3 Oppm 含有)、
YF- 1 2U (比較例 3で調整したジチオールを約 6重量%含むポリウレタン 膜マイクロ力プセル水性懸濁液、 ジチオール原体換算で 30 ppm含有)、
YF- 1 2 Z (比較例 4で調整したジチオールを約 6重量%含むゼラチン膜マ イクロカプセル水性懸濁液、 ジチオール原体換算で 30 ppm含有)
ブランク : 薬剤無添加
2. 試験方法
pH9の炭酸塩緩衝液 10m lを試験管に分注してオートクレープによる減菌 を行った。 この中に上記薬剤の所定量を加えて 1時間、 試験管振とう培養機を用 いて 37°Cにて振とうした。
その後、 一夜前培養しておいた菌液の一定量を 1 08個 1になるように加 え振とうしながら経時的に生菌数を測定した。 その間、 2日後及び 8日後に、 予 め前培養した菌液を 107個 1111になるように調整し 1%量再接種した。
各試験液中の生菌数を測定することにより、 殺菌効果を調べた。 これらの結果
- 3 - を 〔表 5〕 に示す。
【表 5 】
Figure imgf000015_0001
〔表 5〕 から、 本発明の薬剤 Y F— 1 2 (ジチオールを約 6重量%含むメラミ ン膜マイクロカプセル水性懸濁液) は、 他の膜剤を使用したマイクロカプセルに 比べ徐放性に優れていることが確認された。 産業上の利用可能性
本発明のマイクロカプセル化抗菌剤は、 (1 ) ジチオール化合物もしくは D B N P Aの分解を防止し、 安定性を向上させることができる、 (2 ) 徐放機能によ り、 効果が長期間にわたり持続するため、 低添加量で処理が可能であり、 また再 添加の必要性がなく、 作業性が改善される、 (3 ) ジチオール化合物もしくは D B N P Aの皮虡刺激性が低減する、 (4 ) 既存のジチオール製品中の溶媒による エマルシヨン破壊の問題もなく、 各種エマルシヨン系に対しても製品に悪影響を 及ぼすことなく、 有効に使用することができる、 などの優れた効果を奏する。 し たがって本発明のマイク口カプセル化抗菌剤は、 例えば冷却水系や紙パルプ抄紙
14
差替え用紙 (規則 26) におけるスライムコントロール剤として、 でんぷんやカゼインなどの防腐、 防か び剤として、 S B Rラテックス、 塗料、 接着剤などの防腐、 防かび剤として、 あ るいは金属加工油の防腐、 防かび剤、 繊維加工品における糸への含浸 '練り込み 用防腐、 防かび剤等として、 幅広い分野に極めて有効に使用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
一般式 〔 I〕
Figure imgf000017_0001
(式中 R1および R2は、 同一又は異なって、 水素原子、 フエニル基又はハロゲン 原子を示す。) で表されるジチオール化合物もしくは 2、 2—ジブロモ— 3—二 トリ口プロピオンアミ ド (以下、 DBNPAと記す。) を、 疎水性溶媒に溶解又 は分散させ、 メラミン樹脂を膜剤としてマイクロカプセル化したマイクロカプセ ル化抗菌剤。
2. 一般式 〔 I〕 で表されるジチオール化合物が、 4, 5—ジクロロ— 1, 2— ジチオール— 3—オンである請求の範囲 1記載のマイクロカプセル化抗菌剤。
3. 疎水性溶媒が 1 20°C以上の沸点を有するものである請求の範囲 1記載のマ イク口カプセル化抗菌剤。
4. マイクロカプセル化がィンサイチュ重合法により行われたものである請求の 範囲 1記載のマイクロ力プセル化抗菌剤。
5. 一般式 〔 I〕 で表されるジチオール化合物もしくは 2, 2—ジブロモ— 3— ユトリロプロピオンアミ ド (以下 DBNPAと記す。) と疎水性溶媒の使用割合 が重量比で 1 : 0. 5〜30である請求の範囲 1記載のマイクロカプセル化抗菌 剤。
6. メラミン樹脂の膜材とジチオールもしくは DBNPAの疎水性溶液もしくは 分散液の使用割合が重量比で 1 : 1〜30である請求の範囲 1記載のマイクロ力 プセル化抗菌剤。
7. 平均粒子径が 1〜25 μπιである請求の範囲 1記載のマイクロカプセル化抗 菌剤。
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