JPS62209001A - 一時的殺菌剤としてのエステル化合物の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、食物、人間および動物と接触すべき製品の
殺菌に対して、または殺菌のため製品中において一時的
殺菌効果を得るため、長鎖アルキルエステルを使用する
方法に関するものである。

第４級アンモニウムタイプの両親媒性化合物は、ずっと
以前から抗菌活性を示すことが知られており、１９３５
年のドマークによる発表（Ｇ、ＤＯＩｌａｏｋ、　　Ｄ
ｃｓｃｈ、　Ｍｅｄ、　Ｗｏｃｈｅｎｓｃｈｒ、　　６
１．８２９　（１９３５））は、この分野の発展に強い
衝撃を与えている。しかしながら、慢性毒性と同洋の鋭
意の研究から、これらの化合物が皮膚刺激および過敏症
を起こすかもしれず、したがって特定の用途には全く推
薦できないものであることが明らかになっている。

それゆえに、この発明の目的は、上述の欠点を持たない
抗菌化合物を見出すことにある。この発明の他の目的は
、抗菌化合物の調整可能な分解によって速やかに不活性
化することにある。さらにその他の目的は、皮膚刺激お
よびそれに類するものの起こらないｐＨ値である、約６
から約８．５のｐＨ１ｉ！Ｉにおいてこのような分解を
起こさせることにある。

このような目的から、次の一般式を有する長鎖アルキル
エステルが、食物、人間および動物、たとえば人間なら
びに動物の細胞および組織と接触すべき製品の殺菌のた
めに、または殺菌のため製品中において、約６から約８
．５のｐＨ値の水系媒体の中で、一時的殺菌剤として用
いることを見出した。

エ　　　　　■ ［ここで、Ｒ、Ｒ、およびＲＩｒは水素または低級アル
キル基、ＲＦは炭素原子数１０〜１８を有する長鎖アル
キル基、ＲＶ″は水素または式ＲｖｒＮ＋Ｈ３（ＲｖＬ
は炭素原子数３〜４のフルキレンＪｌ）　、Ａは１価の
対イオン、ｎはエステル化合物中のカチオン基の数１ この発明において、約６から約８．５のＥ）ＨＩＩＩの
水系媒体中で微生物が長鎖アルキルエステルにざらされ
ることにより、微生物が初期状態で不活性化し、微生物
の不活性化と同時におよびそれに続いて起こる加水分解
反応によって、エステルの内容物が短時間で無害なレベ
ルに達するように、長鎖アルキルエステルが解毒される
。

Ｉ 低級アルキルｌ！Ｒ，ＲおよびＲＩＩは、好ましくは炭
素原子数１〜４を有するアルキル基であり、ざらに好ま
しくは、メチル基である。Ｒｒｆは、直鎖アルキル基で
あることが好ましい。対イオンＡは、通常塩素イオンの
ようなハロゲンイオンもしくは）−１８０４−である。

好ましい例としては、次の式で表わされるエステルが挙
げられる。

エエ、　　　　　　　　　エエエ。

ＭＶ。

［ここでＲｌｖおよびＡは上述と同様である。］一般に
、通常のアルキルエステル化合物は、これらのｐＨ値で
は非常に小さな加水分解速度である。荷電した長鎖アル
キルエステルエは、約６から約８．５のＩ］Ｈの範囲に
おいて有用なエステル加水分解速度を示す。特に、この
発明において約７から約８のｐＨ範囲で用いると、人間
および動物に対して、制限された毒性効果のみが現われ
る一方において、初期の完全な殺菌効果を得るのには有
効である。毒性効果制限の利点は、殺菌されたもしくは
殺菌する製品と人間およびｖＪ物との間で、より長い接
触時間、たとえば１時間半もしくはそれ以上となる場合
に、より明らかなものとなるであろう。長鎖アルキルエ
ステルは、用途での特定の条件に依存して他の濃度を用
いることとなるかもしれないが、通常、水系媒体中での
有効濃度が少なくとも２ｐＩ）ＩＩＩ、好ましくは５お
よび２０ｏｐｕの間となるような量添加される。

上記の式中の低級アルキル基の例としては、メチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第２ブチルお
よびイソブチルがあるが、エチルおよび特にメチルが好
ましい基である。長鎖アルキルＩＲ’としては、デカニ
ル、ドデカニル、ドデセニル、テトラデカニル、ヘキサ
デカニル、オクタデカニル、オクタデセニル、オクタデ
カンジェニルおよびオクタデカンジェニルを用いること
ができ、特にこれらの基の中で飽和基が好ましい。

上記の式で表わされる化合物は、既に化学文献（１、Ｍ
ｅｔａｙｅｒ、　　Ａｎｎｐｈａｒｍ、ｆｒａｎｃ、　
　１≦ト、４３５．４３９　（１９５２））に発表され
ており、これらはまた既に抗菌効果を有することが知ら
れている＜Ａ、　Ｅ、　ＥＤＳｔｅｔｎら、　Ｋ　ｈｉ
ｍ、　ｌ”　ａｒｍ、ｚｈ。

１４．２３　＜１９８０＞およびＴ　ｅｒｕａｋｉ　　
Ｎ　ａｋａｍｉｙａら、　Ｆｅｒｍｅｎｔ、　Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ、ｖｏｌ　　５４．　Ｎ。

６、ｐ、３６９−３７６、（１９７６））。７付近のｐ
Ｈ範囲内でのエステルの加水分解の結果としての生物学
的活性の低下について研究している報告はなく、したが
って前記文献ではこれらの化合物が従来知られている殺
菌化合物の代わりとして用いる利点については指摘され
ていない。

この発明の背後にある主たる思想は、適当な濃度レベル
では、完全な抗菌効果のために必要な時間が一般的にか
なり短いという事実に基づいている。多くの実際的な条
件下では、抗菌剤はまた非常に多くの過剰１与えられる
。したがって、多くの適用の際、望ましくないかつ不要
な抗菌作用を示した後かなり長い問責性化合物が活性に
なる。

この発明の開示する原理によれば、抗菌化合物は加水分
解反応によって、その生物学的活性および毒性作用を失
う。加水分解速度は、ｐＨの小さな変化および電解質の
濃度によって制御することができ、生理学的に適正な約
６から約８．５のＩ）Ｈの範囲内で無害なａ終生酸物を
導く。

低級アルコールおよびアルコール／水混合物のような極
性有機溶媒中でのエステルの溶解度は、１（１／Ｈｉｌ
ｌのオーダである。このような式で示される化合物は、
安定度が高く長期間貯蔵が可能である。

菌および後に掲げる試験データの例のようなグラム陽性
およびグラム陰性バクテリアの広い範囲にわたって、こ
のエステルは高い活性を有する。

このニスゲルの一時的殺菌効果は、生理帯、タンポン、
マスク、ナプキンおよび化粧用パウダーなどの衛生用品
に用いることができる。また、たとえば食品産業設備の
ためあるいは、泡風呂、スイミングプールおよび口内洗
浄剤における殺菌剤として、ならびに包装、食品産業設
備、食品、飲料水などの処理のための殺菌剤として用い
ることもできる。このエステルは、ウェブおよびガーメ
ント上で浸漬することにより、あるいはわずかに酸性の
エステル水溶液をスプレーした後即座に乾燥させること
により、塗布することができる。セルローズ繊維には、
ヘッドボックス中のセルローズパルプのスラリーにエス
テルを添加して染込ませることができる。乾燥した形態
で用いる場合には、エステルを粉もしくは発泡錠剤のよ
うな錠剤の形態にすることができる。

エステル■は、ハロゲン化炭化水素中で、りＯローもし
くはプロモーアセチルハライドにアルコールを反応させ
てクロロ−もしくはブロモ−酢酸アルキルとする常法に
よってｙＡ製することができる。このエステルは、アセ
トンもしくはトルエンのような溶媒中でガス状のトリア
ルキルアミンと反応させることによって式■を有するよ
うなエステルに変換される。エステル■および■は、ｐ
−トルエンスルホン酸を触媒として用い、対応するアミ
ノ酸と長鎖脂肪族アルコールとの直接エステル化により
製造することができる。

以下の実施例により、この発明をさらに説明する。

！１」ＬＬ 次の式で表わされるような３つのエステルの殺菌効果を
測定し、従来より知られている殺菌剤であるセチルトリ
メチルアンモニウムブロマイド＜ＣＴＡＢ）と比較した
。

＋ （ＣＨ３１３Ｎ　Ｃ１（２Ｃｏ２ＣＭ２（ＣＨ２１ｐＣ
Ｈ３゛［ｐはそれぞれ１０．１２６よび１４である。］
試験微生物として大腸菌（ＮＣＴｏ　　１０４１８）を
用い５分間接触させて、生存するバクテリアの数が１０
’のファクタで減少するのに要する濃度として効果を評
価した。結果を第１表に示す。

第１表 化合物　　　　　　濃　度 Ｐ　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｍ１０　　　　　
　　　５Ｑ １２　　　　　　　　１２．５ １４　　　　　　　　　＞１ｏＯ ＣＴＡＢ　　　　　　　　　１２．５ 結果から明らかなように、このエステルは適当な殺菌効
果を有している。

実施例２ アルキル鎖に合計で１４の炭素数を有する実施例１の化
合物（ｐ−１２）について、一連の微生物に対する活性
を測定した。関連する試験データを第２表に示す。活性
は、室温、燐Ｉ５！緩′ｆ１塩中、５分間の接触時間、
１２．５ｐｐｍレベルでのｌｏｇ（ｃｆｕ　／ｎ＋Ｉ）
で表わした。効果は、コントロール（殺菌剤なし）およ
びＣＴＡＢと比較した。Ｇ＋およびＧ−は、それぞれグ
ラム陽性およびグラム陰性の種を示している。

第２表 微生物（タイ７）　　　　　　　ｌｏｇ　　（ｃｒｕ　
／ｉｆ）コント。−ルベタインＣＴＡ ベタインエステルおよびＣＴＡＢの効果は、実験誤差の
範囲内で同一であった。より抵抗力のあるａｍ国および
イーストＣ，アルビカンスを除いては、このような低い
１１度でも十分に高い活性を示している。

実施例３ アルキル鎖中の合計の炭素数が１４であるの実施例１中
の化合物（ｐ−１２）について、このベタイン類のエス
テルのアルカル加水分解速度を測定した。試験条件およ
び得られた結果を第３表に第３表 ｐＨ 時間　　２．６　　３　　４　　５　　６　　７　　８
　　９０９Ｂ ２４　　　＜１　　　２　　３　　５ ４８　　　　　＜１　　　　　　　２　　　　　５　　
　　１０加水分解速度は１度にも依存している。温度が
２５℃から３０℃に上昇すると、ｐＨ７，０での半減期
は９時間から５時間に減少する。

実施例４ エステルの加水分解速度およびそれによる生物学的活性
の持続期間は、またこの発明に従い、媒体の塩濃度によ
り調節することができる。加水分解速度は、塩化ナトリ
ウム濃度の層加によりかなり低下する。第４表には、実
施例２の化合物の加水分解における塩化ナトリウムの影
響（ｐＨ７゜９．３０℃）を示す。

第４表 加水分解０％ Ｎａ　Ｃｌのモル 時間　　　　　　０　　　０．１　　０．５　　１．０
Ｘ１」口Ｌ ｐ）−１８、○の１０ｍＭ燐酸緩衝液中で、実施例１の
化合物の１５０ｐｐｍの溶液について、大腺菌＜ＮＣＴ
ｏ　　１０４１８）に対する殺菌効果と、加水分解度を
異なる時点で分析した。加水分解度は、ガスクロマトグ
ラフィ（８０／１００　５ｕｐｅｌｃｏｐｏｒｔの３％
５Ｐ−２１００の４フイートの充填ガラスカラム；１３
０℃で等温）により単離した１−テトラデカノールの分
析から決定した。１−テトラデカノールは、ヘキサンで
注意深く抽出した。内部標準として、１−ヘキサデカノ
ールを用いた。殺菌効果は、１１のサンプルを５１の殺
菌したＩＩＢ衝液に希釈して２５１ｌｌ）ＤＩとし、次
にバクテリアの懸濁液を６０μｍ添加することにより決
定した。室温で５分後、１００倍に希釈し、スパイラル
プレータシステムを用いて寒天プレート上に塗った。プ
レートを３７℃で２０時間インキュベーションした模、
カウントした。この実験から得られたデータを第５表に
示す。

第５表 加水分解およびバクテリア活性の効果 ：ｔ＋１ ３０　　　　　　　　　　　　　　　　　４．１　ｘ　
１０３１０９　　　　　　　　　　　　　　　　　３、
Ｏｘ　１０６１５８　　　　　　　　　　　　　　　　
　７．９　ｘ　１０６１９９　　　　　　　　　　　　
　　　　　７．８　ｘ　１０６！！暫水溶液（１０ｍＭ
、ｐｌ−１７，４）中で、５つの異なる微生物に対して
、２５１）Ｉ）ｍレベルで以下に掲げる化合物を試験し
た。１組の水溶液の方は、すぐに接種し、一方他の組の
方は接種する前に３０℃で２４時間保持した。接触時間
は５分間Ｊ−１．ｔ−１Ｑ　ら　ｔｌ、を−紡！−左笛
　６　夷「　干す　−第６表 化合物微生物　　　　　　Ａ　ｌｏｇ　　ｃｆｕ／ｍｌ
Ｏｈｒｓ　　　　２４　　ｈｒｓ ＬＥ１６　　　　Ｅ、ｃ、　　　　　　　　　　　　４
．３　　　　　３．２Ｃ，ａ、　　　　　　　　　　　
　６．１　　　　　０．７−　　　０ＲＮ１４　　　Ｅ
、ｃ、　　　　　　　　　　　　７．１　　　　０５ｔ
、ａ、　　　　　　　　　　　　５．２　　　　　０Ｓ
、ｔ、　　　　　　　　　　　　６．７　　　　　０Ｐ
ｓ、ａ、　　　　　　　　　　　　　　　８．２　　　
　　　　＜３．２Ｃ，ａ、　　　　　　　　　　　　６
．１　　　　　０ＢＥ１４　　　　Ｅ、ｃ、　　　　　
　　　　　　　７．１　　　　　０．２Ｓｔ、ａ、　　
　　　　　　　　　　６．５　　　　　０．２Ｓ、七、
　　　　　　　　　　　　　　６．７　　　　　０．Ｉ
Ｐｓ、ａ、　　　　　　　　　　　　　　８．２　　　
　　　　＜３．２Ｃ，ａ、　　　　　　　　　　　　３
．３　　　　　０ＣＴＡＢ　　　　　Ｅ、ｃ、　　　　
　　　　　　　　７．１　　　　　７．ＩＳヒ、ａ、　
　　　　　　　　　　　　６．５　　　　　　６．４Ｓ
、ヒ、　　　　　　　　　　　　６．７　　　　　６．
５Ｐｓ、ａ、　　　　　　　　　　　　８．２　　　　
　８．２Ｃ，ａ、　　　　　　　　　　　　６．１　　
　　　６．０Ｓ　（、ａ、−黄色ブドウ球菌（Ｓ　Ｃａ
ｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ　ａｕｒｅｔｌｓ）　　ＮＣＴ
Ｃ’１０７８ｇ ５．（、−ネスミチフスｍ　（Ｓ　ａｌｍｏｎｅｌｌａ
　ｔｙｐｈｉｓｕｒＩｕｓ　　） Ｐｓ、ａ、−緑膿菌　（Ｐ　ｓｅｕｄｏｇ＋ｏｎａｓ　
　ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ　　）Ａ　Ｔ　ＣＣ１５４４２ Ｃ、ａ、−力ンシダ７ルピカンス（Ｃａｎｄｌｄａ　ａ
、Ｉｂ１ｃａｎＳ　　）ＡＴＣＣ１０２３１ 結果から明らかなように、種々の長鎖アルキルエステル
の殺菌効果は、セチルトリメチルアンモニウムブロマイ
ドの効果と同じ程度であった。この発明の殺菌剤につい
ては、水溶液中で２４時間俊、効果が著しく減少した。

０ＲＮ１４およびＢε１４で示したエステルは、特に好
ましい性質を示した。

Ｘ舊」ＬＬ 飲料水の殺菌について、リジン−テトラデシルエステル
、ベクインーテトラデシルエステルおよびベタイン−ヘ
キサデシルエステルを異なる１１度で試験した。飲料水
には、ネズミチフス菌（Ｓａｔｍｏｎｅｌｌａ　ｔｙｐ
ｈ＋ｍｕｒ目＋ｍ）３９５ＭＳ、ｆｆｉよびシゲラソネ
イ（Ｓｈｉｇｅｌｌａ　５ｏｎｎｅｉ　）が含まれてい
た。約７のＩ）Ｈ１殺菌剤１０ｐｐｍの濃度で、上述の
バクテリアは１０分間で完全に不活性化した。完全な不
活性とは、バクテリアの９９．９９％以上が死滅したこ
とを意味する。汚染物質（０，２％の牛の血清アルブミ
ン）の存在下、１００　ｐｐｍのμ度でも、１０分間で
完全に不活性化させるには充分であった。この条件下で
、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒｊｅｊｕｎｉも、同じ範
囲で不活性化された。

実施例８ 緑ＩＩＩ菌株（Ｐ　ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ａｅｒｕｇ
ｉｎｏｓａ　５ｔｒａｉｎ）１０７８３を含む水の殺菌
は、ベタイン−テトラデシルエステルおよびリジン−テ
トラデシルエステルによりなしとげられた。緑膿菌（Ｐ
　ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ　）種
は、カチオン性界面活性殺菌剤に対して抵抗性を有する
ことが知られている。

１０ｏｐｐｌＩｌのエステルの濃度において、バクテリ
アが１分で完全に不活性化した。同様の結果が、汚染有
機物質（０，２％の牛の血清アルブミン）の存在下でも
、得られた。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）次式で表わされる長鎖アルキルエステルを、約６
   から約８．５のｐＨ値の水系媒体中で、食物、人間およ
   び動物と接すべき製品の殺菌のために、または殺菌のた
   め製品中に、一時的殺菌剤として用いる方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［ここで、Ｒ＾ I 、Ｒ＾II、およびＲ＾IIIは水素また
   は低級アルキル基、Ｒ＾IVは炭素原子数１０〜１８の長
   鎖アルキル基、Ｒ＾Ｖは水素または式Ｒ＾VIＮ＾＋Ｈ＿
   ３を有する基（Ｒ＾VIは炭素原子数３〜４のアルキレン
   基）、Ａは１価の対イオン、ｎはエステル化合物中のカ
   チオン基の数］
2. （２）エステルが次の一般式であることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項記載の使用方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼
3. （３）エステルが次の一般式である、特許請求の範囲第
   １項記載の使用方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼
4. （４）エステルが次の式である、特許請求の範囲第１項
   記載の使用方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ここで、Ｒ＾IVおよびＡは上記と同じ意味である。］
5. （５）Ｒ＾IVが直鎖アルキル基であることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の使
   用方法。
6. （６）バクテリアまたは菌を殺菌の対象とすることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に
   記載の使用方法。
7. （７）バクテリアがグラム陰性またはグラム陽性のバク
   テリアであることを特徴とする、特許請求の範囲第６項
   記載の使用方法。