JP4750098B2 - 木材保存に有用な抗微生物組成物 - Google Patents

Description

本発明は、木材保存に有用であって、個々の抗微生物化合物について観察されるであろうものより大きな活性を有する殺生物剤の組み合わせに関する。

少なくとも２種の抗微生物化合物を組み合わせて使用することは、潜在的な市場を広げ、使用濃度およびコストを減少させ、廃棄物を減少させることができる。いくつかの場合では、市販の抗微生物化合物は、あるタイプの微生物、例えば、ある抗微生物化合物に対して耐性であるものに対する活性が弱いために、高い使用濃度であっても、効果的な微生物の抑制をもたらすことができない。異なる抗微生物化合物の組み合わせは、特定の最終用途状況において微生物の全体的な抑制を得るために使用される場合がある。例えば、欧州特許出願公開ＥＰ８６４，４０６号は、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンと銅のモノエタノールアミン複合体の組み合わせを開示しているが、この文献は、本明細書において特許請求している相乗的な比を示唆していない。
欧州特許出願公開ＥＰ８６４，４０６号明細書

さらに、様々な系統の微生物に対する活性を向上させ、迅速かつ長期持続する微生物の効果的な抑制をもたらす抗微生物化合物のさらなる組み合わせへの要求が存在する。本発明で扱う課題は、抗微生物化合物のこのようなさらなる組み合わせを提供することである。

本発明は、（ａ）銅（ＩＩ）のモノエタノールアミン複合体；および（ｂ）４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン：を含む相乗的な抗微生物組成物に関する。
本発明はさらに、（ａ）４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン；および（ｂ）微小化銅：を含む相乗的な抗微生物組成物に関する。

本発明において、モノエタノールアミン複合体における銅（ＩＩ）は、好ましくは塩化物、炭酸塩または重炭酸塩の形態である。本明細書において用いられる場合、以下の用語は、文脈が明らかに別のものと示さない限り、示された定義を有する。「ＤＣＯＩＴ」は、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンである。「微小化銅」は、１ミクロン未満の平均粒子サイズに粉砕された無機銅（ＩＩ）塩である。微小化銅の好適な銅（ＩＩ）塩は、例えば、酸化第二銅、水酸化銅、炭酸銅および塩基性炭酸銅を包含する。「抗微生物化合物」なる用語は、対象（ｌｏｃｕｓ）における微生物の増殖を阻止または抑制することができる化合物を示し；適用される量、システム条件および所望の微生物抑制のレベルに依存して、殺細菌剤、静細菌剤、殺真菌剤、静真菌剤、殺藻剤および静藻剤を含む。用語「微生物」は、例えば、真菌類（例えば、酵母およびカビ）、細菌および藻類を含む。用語「対象」は、微生物による汚染を受ける産業システムまたは製品を示す。以下の省略形は、本明細書を通して使われる：ｐｐｍ＝１００万分の１重量部（重量／重量）、ｍＬ＝ミリリットル、ＡＴＣＣ＝アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）、およびＭＩＣ＝最小阻止濃度。別に示さない限り、温度は摂氏（℃）であり、パーセントに対する言及は重量による。本発明の組成物中の抗微生物化合物のパーセントは、組成物中の活性成分（すなわち、存在し得る任意量の溶媒、担体、分散剤、安定剤または他の物質を除いた抗微生物化合物自体）の全重量に基づいている。銅含有殺生物剤について、活性成分は銅金属として計算される。

本発明の一つの実施形態において、抗微生物組成物は、銅（ＩＩ）のモノエタノールアミン複合体および４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンを含む。好ましくは、銅（ＩＩ）のモノエタノールアミン複合体の、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンに対する重量比は、１：０．０００２〜１：０．１１７６である。もう一つ別の好ましい重量比は、１：０．００１３〜１：０．１１７６である。

本発明の別の実施形態において、抗微生物組成物は、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよび微小化銅を含む。好ましくは、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンの、微小化銅に対する重量比は、１：４８〜１：１２５,０００である。別の好ましい重量比は、１：５９〜１：１２５,０００である。

本発明の組成物中の抗微生物化合物は、「そのまま」使用してもよく、あるいは最初に溶媒または固体担体と共に配合してもよい。適切な溶媒としては、例えば、水；グリコール類、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、およびポリプロピレングリコール；グリコールエーテル類；アルコール類、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコールおよびフェノキシプロパノール；ケトン類、例えば、アセトンおよびメチルエチルケトン；エステル類、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、グリセロールトリアセテート、ＴＥＸＡＮＯＬ（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、モノイソブチレートエステル；Ｅａｓｔｍａｎ社（テネシー州キングズポート）より入手可能）；およびＣ_３−Ｃ_７ジカルボン酸類、例えば、コハク酸、グルタル酸およびアジピン酸のメチルエステル類およびイソブチルエステル類；炭酸塩類、例えば、プロプレンカーボネートおよびジメチルカーボネート；ならびにそれらの混合物が挙げられる。溶媒は、水、グリコール類、グリコールエーテル類、エステル類およびそれらの混合物から選択されるのが好ましい。適切な固体担体としては、例えば、シクロデキストリン、シリカ類、珪藻土、ワックス類、セルロール物質類、アルカリおよびアルカリ土類（例えば、ナトリウム、マグネシウム、カリウム）金属塩類（例えば、塩化物、硝酸塩、臭化物、硫酸塩）および木炭が挙げられる。

抗微生物成分が溶媒中で形成される場合、その配合物は、任意に界面活性剤を含むことができる。このような配合物が界面活性剤を含む場合、それらは、一般に乳化濃縮物、エマルション、マイクロ乳化濃縮物、またはマイクロエマルションの形態である。乳化濃縮物は、十分な量の水を加えるとエマルションを形成する。マイクロ乳化濃縮物は、十分な量の水を加えるとマイクロエマルションを形成する。このような乳化濃縮物およびマイクロ乳化濃縮物は、当該技術分野で一般的に周知である。米国特許第５，４４４，０７８号は、様々なマイクロエマルションおよびマイクロ乳化濃縮物の調製について、さらなる一般的な詳細および具体的な詳細に対する参考となりうる。

抗微生物化合物はまた、分散液の形態で配合することもできる。分散液の溶媒成分は、有機溶媒または水が可能であり、好ましくは水であり得る。このような分散液は、アジュバント、例えば、共溶媒、増粘剤、不凍剤、分散剤、フィラー、顔料、界面活性剤、バイオ分散剤、スルホサクシネート類、テルペン類、フラノン類、ポリカチオン類、安定剤、スケール防止剤および耐腐食添加剤を含むことができる。

抗微生物化合物は、別々または一緒に配合することができる。両抗微生物化合物が、それぞれ最初に溶媒と配合される場合、第一の抗微生物化合物のために使われる溶媒は、他方の市販の抗微生物化合物を配合するために使われる溶媒と同じかまたは異なるものであってもよい。二つの溶媒は、混和性であることが好ましい。別の方法では、第一の抗微生物化合物および他の抗微生物化合物を直接組み合わせて次いでその混合物に溶媒を加えてもよい。

当業者は、本発明の抗微生物化合物を逐次的または同時に対象に添加してもよく、あるいは対象に添加する前に組み合わせてもよいことは認識しているであろう。第一の抗微生物化合物および第二の抗微生物化合物を対象に同時に添加するか、あるいは対象に添加する前に組み合わせるのが好ましい。抗微生物化合物を対象に添加する前に組み合わせる場合、このような組み合わせは、任意に、アジュバント、例えば、溶媒、増粘剤、凍結防止剤、着色剤、金属イオン封鎖剤（例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンジコハク酸、イミノジコハク酸およびその塩類）、分散剤、界面活性剤、バイオ分散剤、スルホサクシネート類、テルペン類、フラノン類、ポリカチオン類、安定剤、スケール防止剤および耐腐食添加剤を含有してもよい。

本発明の抗微生物組成物は、微生物の攻撃を受ける対象の上に、中に、またはその場に抗微生物的に有効な量の組成物を導入することにより、微生物の増殖を阻止するために使用することができる。適切な対象としては、例えば：冷却塔；空気洗浄器；鉱物スラリー；排水処理；装飾噴水；逆浸透濾過；限外濾過；バラスト水；蒸発凝縮器；熱交換器；パルプおよび紙処理液；プラスチック；エマルション；分散液；塗料；ラテックス；コーティング、例えば、ワニス；建築用品、例えば、マスチック剤、コーキング剤およびシーラント剤；建築用接着剤、例えば、セラッミク接着剤、カーペット裏地接着剤、およびラミネート接着剤；工業用接着剤または民生用接着剤；写真用薬品；印刷用液；家庭用品、例えば、浴室洗剤および台所洗剤；化粧品；洗面用品；シャンプー；石鹸；洗剤；工業用洗剤；床磨き剤；洗濯すすぎ水；金属加工液；コンベヤー潤滑剤；作動液；皮革および皮革製品；繊維；繊維製品；木材および木材製品、例えば、合板、チップボード、フレークボード、積層梁、配向性ストランドボード、ハードボードおよびパーティクルボード；石油処理液；燃料；油田液、例えば、注入水、破砕液および掘削泥水；農業用アジュバント保存；界面活性剤保存；医療用機器；診断試薬保存；食品保存、例えば、プラスチックまたは紙の食品包装；プール；および温泉が挙げられる。

好ましくは、本発明の抗微生物組成物は、木材および木材製品、エマルション、分散液、塗料、ラテックス、家庭用品、化粧品、洗面用品、シャンプー、石鹸、洗剤、機械加工液および工業用洗剤の１つ以上から選択される対象における微生物の増殖を阻止するために使用される。特に、本発明の抗微生物組成物は、木材および木材製品、エマルション、分散液、塗料およびラテックスにおいて有用である。

本発明の相乗的な組成物がパーソナルケア組成物において使用される場合、配合された組成物は、紫外線吸収剤、界面活性剤、レオロジー調整剤または増粘剤、芳香剤、湿潤剤、保湿剤、皮膚柔軟剤、コンディショニング剤、乳化剤、静電気防止助剤、顔料、染料、毛染め剤、着色剤、酸化防止剤、還元剤および酸化剤から選択される１以上の成分もまた含むことができる。

対象における微生物の増殖を阻止または抑制するために必要とされる本発明の組成物の具体的な量は、保護される特定の対象に依存する。典型的に、対象における微生物の増殖を抑制するための本発明の組成物の量は、対象において０．１〜２５,０００ｐｐｍの本組成物の活性成分を提供できれば十分である。本組成物の活性成分は、対象において、少なくとも０．５ｐｐｍ、より好ましくは少なくとも１ｐｐｍ、さらにより好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、そして最も好ましくは少なくとも５０ｐｐｍの量で、存在することが好適である。本発明の１つの実施形態では、活性成分は、少なくとも５００ｐｐｍの量で存在する。本組成物の活性成分は、２０,０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１５,０００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは１０,０００ｐｐｍ以下の量で、対象において存在することが好適である。本発明の１つの実施形態では、活性成分は、１０,０００ｐｐｍ以下、より好ましくは７,５００ｐｐｍ以下、最も好ましくは５,０００ｐｐｍ以下の量で存在する。

本発明の組み合わせの相乗作用は、化合物の広い範囲の濃度および比率を試験することにより実証された。

相乗作用の１つの測定法は、以下の式により定められた比を用いるＫｕｌｌ，Ｆ．Ｃ．；Ｅｉｓｍａｎ，Ｐ．Ｃ．、Ｓｙｌｗｅｓｔｒｏｗｉｃｚ，Ｈ．Ｄ．およびＭａｙｅｒ，Ｒ．Ｌ．（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ９：５３８〜５４１（１９６１））によって記述された産業的に受容できる方法である。
Ｃ_ａ／Ｃ_Ａ＋Ｃ_ｂ／Ｃ_Ｂ＝相乗作用指数（「ＳＩ」）
ここで：
Ｃ_Ａ＝単独で作用させて、終点を生じさせた化合物Ａ（第一成分）のｐｐｍ濃度（化合物ＡのＭＩＣ）。
Ｃ_ａ＝混合物中で終点を生じさせた化合物Ａのｐｐｍ濃度。
Ｃ_Ｂ＝単独で作用させて、終点を生じさせた化合物Ｂ（第二成分）のｐｐｍ濃度（化合物ＢのＭＩＣ）。
Ｃ_ｂ＝混合物中で終点を生じさせた化合物Ｂのｐｐｍ濃度。

Ｃ_ａ／Ｃ_ＡおよびＣ_ｂ／Ｃ_Ｂの合計が１より大きい場合、拮抗作用が示される。その合計が１と等しい場合、相加性が示され、そして１未満の場合、相乗作用が実証される。ＳＩが低ければ低いほど、特定の混合物が示す相乗作用は、より大きくなる。抗微生物化合物の最小阻止濃度（ＭＩＣ）は、特定のセットの条件の下で試験された最小の濃度であって、それは添加された微生物の増殖を妨害するものである。

これらの実験において用いられた微小化銅は、１ミクロン未満の平均粒子サイズの水酸化銅（ＩＩ）であった。

相乗作用試験は、試験微生物が最適に成長するように設計された培地での標準マイクロタイタープレートアッセイを使って行われた。０．２％のグルコースおよび０．１％の酵母抽出物が補給された最少塩培地（Ｍ９ＧＹ培地）が細菌試験のために使用された；ポテトデキストロースブロス（ＰＤＢ培地）が酵母試験およびカビ試験のために使用された。この方法では、広い範囲の殺微生物剤の組み合わせが、種々の濃度の殺生物剤の存在下で、高分解能ＭＩＣアッセイを行うことにより試験された。高分解能ＭＩＣは、活性成分の一連の終点範囲を得るために、マイクロタイタープレートの１列に様々な量の殺微生物剤を加えること、および、続いて自動液体操作システムを使って１０倍希釈することによって測定された。本発明の組み合わせの相乗作用が、２つの細菌：シュードモナス・アエルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）（Ｐｓ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ−ＡＴＣＣ＃９０２７）およびスタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ−ＡＴＣＣ＃６５３８）、酵母：カンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ−ＡＴＣＣ＃１０２３１）、およびカビ：アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）（Ａ．ｎｉｇｅｒ−ＡＴＣＣ＃１６４０４）に対して測定された。細菌は１ｍＬあたり約１〜６×１０^６細菌、酵母およびカビは１ｍＬあたり約１〜５×１０^５真菌の濃度で使用された。これらの微生物は、多くの消費者および産業応用における自然汚染の典型的なものである。２５℃（酵母およびカビ）または３０℃（細菌）における様々なインキュベーション時間の後のＭＩＣを測定するために、プレートを微生物増殖（濁度）について目視評価した。

本発明の殺微生物剤の組み合わせの相乗作用を実証するためのテスト結果が以下の表中に示される。各表は、第一成分（ａ）および第二成分（ｂ）の特定の組み合わせ；複数のインキュベーション時間で試験された微生物に対する結果；第一成分（ａ）及び第二成分（ｂ）の混合物中の第一成分（ａ）について、ＭＩＣにより測定されたｐｐｍでの終点活性（Ｃ _ａ ）、若しくは単独で作用させた第一成分（ａ）についてＭＩＣにより測定されたｐｐｍでの終点活性（Ｃ _Ａ ）；第一成分（ａ）及び第二成分（ｂ）の混合物中の第二成分（ｂ）についてＭＩＣにより測定されたｐｐｍでの終点活性（Ｃ _ｂ ）、若しくは単独で作用させた第二成分（ｂ）についてＭＩＣにより測定されたｐｐｍでの終点活性（Ｃ _Ｂ ）；計算されたＳＩ値；およびＣ _ａ ／Ｃ _ｂ の比を示している。

以下の表は、相乗作用指数（ＳＩ）および殺生物剤の重量比と共に、真菌類および細菌に対する殺生物剤の組み合わせについてのデータをまとめている。殺生物剤のすべての量は活性成分のｐｐｍとして報告されている。

Claims (1)

1. （ａ）４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン；および
   （ｂ）微小化銅：
   を含む相乗的な抗微生物組成物であって、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン：微小化銅の重量比が１：４８〜１：１２５０００である相乗的な抗微生物組成物。