JPH06321717A

JPH06321717A - 殺菌殺藻剤

Info

Publication number: JPH06321717A
Application number: JP10964593A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Hashimoto; 一吉橋本; Yoshiko Inaba; 佳子稲葉; Seiji Shimura; 征爾志村; Kazutsune Tanaka; 一経田中; Koichi Iwabuchi; 耕一岩渕; Yoshihiro Konagai; 芳広小永井
Original assignee: K I KASEI KK; Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Current assignee: K I KASEI KK; Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】一般式（１）（Ｒ^１，Ｒ^２およびＲ^３は炭素原子数１〜２２のヒドロ
キシル基置換または未置換のアルキル基、Ｒ^４は水素原
子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素原子数１〜４のア
ルキル基またはハロゲン、Ｘ⁻は無機酸または有機酸の
陰イオンを示す）のベンジルホスホニウム塩を有効成分
とする殺菌殺藻剤。【効果】使用濃度が低くとも十分な殺菌殺藻力を示
し、しかも気泡性や臭いの少ない殺菌殺藻剤を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベンジルホスホニウム
塩を有効成分とする殺菌殺藻剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、医療用としては勿論、工業、農
業、食品等の様々な分野で実に多種類の殺菌剤が使用さ
れている。従来から使用されてきた殺菌剤の大部分は、
高い毒性を持った殺菌剤であったが、最近では、環境汚
染の問題や経済性の問題から、使用濃度が低くても充分
な抗菌活性を示す殺菌剤の開発が望まれている。また、
従来よりホスホニウム塩化合物は、抗菌製剤の活性成分
として使用することは知られており、細菌類、真菌類、
藻類に対して広い活性スペクトルを持っている。これら
は一般工業材料や工業用水、あるいはパルプや紙の製造
の工程水や用水等の殺菌剤として利用されており、例え
ば米国特許第３２８１３６５号明細書、特開昭５７−２
０４２８６号公報、特開昭６２−１１４９０３号公報、
特開昭６３−６０９０３号公報、特開平２−２４００９
０号公報等がある。なかでもテトラキスヒドロキシメチ
ルホスホニウムサルフェート（以下、ＴＨＰＳと略す）
は、水処理用殺菌剤（商標：トルサイドＰＳ）として市
販されている。また、ホスホニウム塩化合物と構造的に
似ている含窒素化合物、特に第四級アンモニウム塩やア
ミン塩も殺菌剤としてよく知られており、例えばアルキ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド（塩化ベン
ザルコニウム）やジｎ−デシルジメチルアンモニウムク
ロライド等が主に用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ホ
スホニウム塩化合物は、短時間の接触での殺菌殺藻効果
が未だ充分でない。特に有機物が高濃度で存在する系で
は殺菌殺藻効果が著しく低下してしまい、その用途も極
めて限定してしまう欠点を有している。また、前記の第
四級アンモニウム塩化合物は、ある程度の殺菌効果を有
しているものの、ある使用濃度において泡立ちやすいと
いう性質を有しているために、その用途も限定される。
しかも、第四級アンモニウム塩化合物は、特にマイナス
に帯電した物質表面に吸着されやすい性質があるため、
吸着による薬剤濃度の低下やそれによる殺菌効果の低下
という欠点を有している。本発明者らは、上記のような
課題を解決し、広い殺菌殺藻スペクトルを有し、且つ短
時間の接触で充分な殺菌殺藻効果を有し、環境衛生上な
らびに医療用を含めた幅広い分野に適用できる殺菌殺藻
剤を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、ある種のベンジルホスホニウム塩化合物が、近
縁のホスホニウム塩化合物や第四級アンモニウム塩と比
較して極めて強力な殺菌殺藻力と広い殺菌殺藻スペクト
ルを有し、さらに冷却塔のように激しく撹拌される場合
でも、泡立ちが少なく、且つ臭いの少ないことを知見し
本発明を完成した。すなわち、本発明が提供しようとす
る殺菌殺藻剤は、下記一般式（１）

【０００５】

【化２】

【０００６】（式中Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は炭素原子数
１〜２２のヒドロキシル基置換または未置換のアルキル
基、Ｒ^４は水素原子、ヒドロキシル基、炭素原子数１〜
４のアルキル基またはハロゲン、Ｘ⁻は無機または有機
の陰イオンを示す）で表されるベンジルホスホニウム塩
を有効成分とすることを特徴として構成するものであ
る。

【０００７】以下、本発明を更に説明する。本発明の殺
菌殺藻剤の有効成分である一般式（１）において、式中
Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、オクチル基、デシル基、テトラデシル
基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ヒドロキシメチ
ル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシオクチル基、ヒ
ドロキシオクタデシル基等の炭素原子数１〜２２のヒド
ロキシ基置換又は未置換のアルキル基である。また、Ｒ
^４は水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基等のアルキル基、塩素、臭素また
はフッ素等のハロゲン等が挙げられる。また、Ｒ^１、Ｒ
^２およびＲ^３は同一の基であっても、そうでなくともよ
い。Ｘ⁻は、無機または有機の陰イオンであり、例えば
フッ素、塩素、臭素またはヨウ素等のハロゲンイオン、
ギ酸、酢酸、蓚酸等のカルボキシルイオン、硫酸イオ
ン、リン酸イオン、メチルまたはジメチルリン酸イオ
ン、エチルまたはジエチルリン酸イオン、フッ化アンチ
モンイオン、フッ化リンイオン、フッ化ヒ素イオン、フ
ッ化ホウ素イオン、過塩素酸イオン等が挙げられ、中で
もハロゲンイオンが好ましい。

【０００８】かかるベンジルホスホニウム塩としては、
例えば、ジメチルｎ−ドデシルベンジルホスホニウムク
ロライド、トリエチルベンジルホスホニウムクロライ
ド、トリｎ−ブチルベンジルホスホニウムクロライド、
トリｎ−ヘキシルベンジルホスホニウムクロライド、ト
リｎ−オクチルベンジルホスホニウムクロライド、ｐ−
エチルベンジルジメチルオクタデシルホスホニウムクロ
ライド、ｐ−エチルベンジルトリｎ−ブチルホスホニウ
ムクロライド、ｐ−エチルベンジルトリｎ−ヘキシルホ
スホニウムクロライド、ｐ−エチルベンジルトリｎ−オ
クチルホスホニウムクロライド、ｐ−ニトロベンジルト
リｎ−ブチルホスホニウムクロライド、ｐ−クロロベン
ジルトリｎ−ブチルホスホニウムクロライドｐ−クロロ
ベンジルトリｎ−オクチルホスホニウムクロライド、ｐ
−ブロモベンジルトリｎ−ブチルホスホニウムクロライ
ド、ｐ−ブロモベンジルトリｎ−オクチルホスホニウム
クロライド、ジメチルｎ−ドデシルベンジルホスホニウ
ムブロマイド、トリエチルベンジルホスホニウムブロマ
イド、ｐ−エチルベンジルトリｎ−オクチルホスホニウ
ムブロマイド、ｐ−エチルベンジルトリｎ−オクチルホ
スホニウムテトラフロロボレートなどが挙げられる。

【０００９】上記（１）に係るベンジルホスホニウム塩
において、Ｒ^１〜Ｒ^３が３つとも同種よりもその１つが
異種のものに関しては２つが炭素原子数１〜３、他の１
つが炭素原子数８〜１８の組み合わせが、また３つとも
同種のものに関しては炭素原子数が６以上、特にアルキ
ル基にあっては、ヘキシル基以上の大きなものの方がよ
り殺菌殺藻効果が高くなる傾向にある。

【００１０】本発明の殺菌殺藻剤の製造方法本発明の殺菌殺藻剤であるベンジルホスホニウム塩は、
いかなる方法で製造してもよいが、工業的な製法として
以下にその一例を示す。一般式（２）Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｐ（式中Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は前記と同義を示す）で表
されるトリアルキルホスフィンと、一般式（３）

【００１１】

【化３】

【００１２】（式中、Ｒ^４は前記と同義を示し、Ｘはハ
ロゲンを示す）で表されるハロゲン化ベンジルとを反応
させることにより、本発明の殺菌殺藻剤を得ることがで
きる。上記一般式（２）と（３）の化合物の反応は、溶
媒存在下で溶媒の還流温度で１５〜４８時間反応を行う
のがよい。また、ハロゲン化ベンジルは、トリアルキル
ホスフィンに対して等モルから５倍モル使用するのがよ
い。

【００１３】適当な有機溶媒は、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘ
プタン、ｎ−オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン
等を挙げることができる。本発明に係る殺菌殺藻剤は、
必要に応じて他の殺菌殺藻剤を組み合わせて使用しても
差し支えない。例えば、ジメチルジｎ−デシルアンモニ
ウムクロライド、ベンジルジメチルｎ−ドデシルアンモ
ニウムクロライド、ベンジルジメチルｎ−テトラデシル
アンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩、５
−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オ
ン、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオー
ル、１，５−ペンタンジオール、フェノール、クロルヘ
キシジン、ポビドンヨード、塩化アルキルポリアミノエ
チレングリシン、塩素剤等有機系及び銀置換ゼオライ
ト、銀置換アバタイト等の無機系抗菌剤等の１種又は２
種以上併用してもかまわない。

【００１４】また、その製剤においては、必要に応じ
て、界面活性剤、結合剤、色剤、分散剤、湿潤剤等の助
剤を配合しても差し支えない。特に界面活性剤は、洗浄
効果を上げるために添加することができるが、その界面
活性剤はノニオン系界面活性剤が好ましく、例えばポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のポリエチ
レングリコール、ソルビタン酸脂肪エステル等の多価ア
ルコール、脂肪酸アルキロールアミド等のアミド等が挙
げられる。本発明に係る殺菌殺藻剤は、その製剤の形態
によって各種の産業分野、例えば製紙におけるスライム
防止又はコントロール剤、水、油脂、エマルジョン、
紙、ゴム、プラスチックス、繊維、フィルム、塗料等の
防腐、殺菌性の機能を付与させることができる。

【００１５】

【作用】本発明の殺菌殺藻剤は、様々な細菌類、真菌
類、藻類、ウィルス類に有効な幅広い活性スペクトルを
示し、特に耐性黄色ブドウ状球菌（ＭＲＳＡ）に対して
も優れた殺菌力を示し、例えば細菌類に対しては殺菌効
果及び生育抑制効果を、藻類に対しては殺藻効果を有す
る。その最小殺菌濃度（ＭＩＣ）は、ベンジルホスホニ
ウム塩の種類、製剤あるいは各種菌類種類や環境によっ
て一様ではないけれども、ベンジルホスホニウム塩の濃
度が０.１ｐｐｍ以上で発揮され、一般に近縁のホスホ
ニウム塩や第四級アンモニウム塩系の周知殺菌剤に比べ
て殺菌活性は極めて高い。しかも、本発明に係るベンジ
ルホスホニウム塩は、熱に対して第四級アンモニウム塩
や他の有機化合物に比較して安定であり、例えば分解温
度３５０℃付近と高いものであり、また、化学的にも安
定性があるものである。

【００１６】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに説明を
する。実施例１（ｐ−エチルベンジルトリｎ−ヘキシルホス
ホニウムクロライドの合成）３００ｍｌ容フラスコを十分に窒素置換しながらトリｎ
−ヘキシルホスフィン（純度９５.６０％）１１１.１９
ｇ（０.３７ｍｏｌ）とｎ−ヘキサン１３２．０６ｇを
加え溶解させる。次いで、ｐ−エチルベンジルクロライ
ド（９５.０％）６３.４２ｇ（０.３９０ｍｏｌ）を加
える。フラスコ内の液温をｎ−ヘキサンの沸点温度付近
（７０〜７５℃）で還流させながら１０時間撹拌し、反
応をおこなった。反応終了は、未反応のトリｎ−ヘキシ
ルホスフィンと二硫化炭素との呈色反応によって確認を
おこなった。反応終了後、室温まで冷却し結晶を析出さ
せた。析出した結晶を濾過し、ｎ−ヘキサンで２回洗浄
後、濾過して、室温で真空乾燥（５Ｔｏｒｒ、５時間）
をおこなった結果、白色結晶のｐ−エチルベンジルトリ
ｎ−ヘキシルホスホニウムクロライドを１３１.５４ｇ
（純度９６.９％）を得た。なお、純度測定は過塩素酸
滴定によっておこなった。化合物の確認は、¹Ｈ-ＮＭ
Ｒ、ＦＡＢ／ＭＡＳＳでおこなった。（試料１）

【００１７】実施例２〜１３及び比較例１実施例１におけるトリｎ−ヘキシルホスフィンの代わり
に各種トリアルキルホスフィンを、またｐ−エチルベン
ジルクロライドの代わりに各種のベンジルクロライドを
用いた以外は実施例１と同様にして実施例２〜１３のベ
ンジルホスホニウム塩を調製した。得られた実施例２〜
１３のベンジルホスホニウム塩及び比較例１の化合物を
表１に示す。比較例１に使用した化合物は、次式（４）
に示すものである。

【００１８】

【化４】

【００１９】

【表１】

【００２０】試験１（細菌、糸状菌に対する殺菌試験）実施例１〜１３で得られたベンジルホスホニウム塩およ
び比較例１の薬剤について殺菌力試験を行った。試験に
用いた菌株の種類及びその試験方法、結果を以下に示
す。（１）供試菌株産業上及び衛生上特に障害となる細菌類７種類、糸状菌
２種類を選択し、以下に示す９種類の菌株を供試した。細菌Ｂｓ：Bacilius subtilis IFO 3007 （枯草菌）Ｅｃ：Escherichia coli NIHJ （大腸菌）Ｐａ：Pseudomonus aeruginosa IAM 1054 （緑膿菌）Ｓａ¹：Staphylococcus aureus ATCC 6538p（黄色ブド
ウ状球菌）Ｓａ²：Staphylococcus aureus (MRSA)（黄色ブドウ状
球菌）Ｓｓ：Shigella sonnei （赤痢菌）Ｓｔ：Salmonella typhimurium （ネズミチフス菌）糸状菌Ａｎ：Aspergillus niger ATCC 6275（黒こう
じかび）Ｐｓ：Penicillius steckli IAM 7048 （青かび）

【００２１】（２）試験方法及びその結果（２−１）試験方法実施例１〜１３及び比較例１の試料を正確に秤量し、２
００μｍ/ｍｌの水溶液をそれぞれ調製した。この調製
液を用い、２００、１００、５０、２５、１０、５、
２.５、１μｍ/ｍｌ濃度に各々希釈して試料液とした。
次に、試料管に保存した供試菌株を普通ブイヨン培地
（肉エキス３ｇ、ペプトン１０ｇおよび塩化ナトリウム
５ｇを水１０００ｍｌに溶解したもの）１０ｍｌに１白
金耳摂取し、３０℃にて４８時間振盪培養した後、２０
℃で保存した液を供試菌の培養液とした。得られた試料
液９ｍｌを滅菌した１０ｍｌ容Ｌ字試験管に取り、これ
に上記の供試菌の培養液１ｍｌを摂取して３０℃で３０
分間作用させた。作用後、この液１ｍｌを滅菌水１００
ｍｌ中に投入し均一に希釈後、この希釈液１ｍｌを採取
して作用液とした。これらの作用液中の菌株をそれぞれ
以下に示す方法によりさらに培養し、各々の試料におけ
る殺菌力を判定した。

【００２２】（２−２）細菌培養細菌：作用液１０μｌを滅菌シャーレに取り、細菌用培
地（日水製薬トリプトソーヤ寒天培地）１５ｍｌを流し
固め３０℃にて２日間培養した。糸状菌：滅菌シャーレに糸状菌用（日水製薬ポテトデキ
ストロース寒天培地）１５ｍｌを流し固めた後、作用液
１０μｌを加え３０℃で４日間培養した。（２−３）殺菌力判定方法及び結果殺菌力の評価は、肉眼で各々の細菌類および糸状菌のコ
ロニーの観察を行い、培地が透明でコロニーが判定でき
ないものを死滅とした。菌が死滅した試料液のうち最も
低い濃度をその化合物の最小殺菌濃度（ＭＩＣ）とし、
その結果を表１に示す。

【００２３】試験２（藻類に対する殺藻力試験）実施例１〜１２で得られたベンジルホスホニウム塩およ
び比較例１の薬剤について殺藻力試験を行った。試験に
用いた藻の種類及びその試験方法、結果を下記に示す。（１）供試藻類緑藻類 Chlorella vulagaris 藍藻類 Oscillatoria chlorina （２）試験方法及びその結果上記の緑藻類および藍藻類をＤｅｔｍｅｒ培地に植菌
し、２５℃の人工気象機内にて培養し供試液とする。次
に、Ｄｅｔｍｅｒ培地の１／３希釈液［Ｃa(ＮＯ₂)
_３１.０ｇ、ＫＣl ０.２５ｇ、ＭgＳＯ_４・７Ｈ₂Ｏ
０.２５ｇ、ＫＨ₂ＰＯ₄ ０.２５ｇ、ＦeＣｌ₃０.００
２ｇ/Ｈ₂Ｏ３Ｌ］に所定濃度になるように薬液と供試
液を加え２５℃の人工気象機内にて培養する。培養は、
スターラーにて常時撹拌を続けて行う。４８時間後の藻
類の脱色状態を観察し、最も低い濃度を最小殺藻濃度と
する。表２に各薬剤の最小殺藻濃度を示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る殺菌殺藻剤は、使用濃度が
低くとも十分な殺菌殺藻力を示し、少なくとも０.１ｐ
ｐｍの濃度でその効果を示す。しかも、従来のホスホニ
ウム塩化合物や第四級アンモニウム塩化合物と比較して
気泡性が少なく、例えば冷却塔のような激しく撹拌され
る場合でも、泡立ちが少なく、且つ臭いの少ない殺菌殺
藻剤である。本発明の殺菌殺藻剤は、近時、院内感染因
子として注目されている耐性黄色ブドウ状球菌に対して
も殺菌力があるので、その対策としての有効な手段を提
供する。またその他の医療用には勿論のこと、工業用
水、パルプや紙の製造の工程水、農業用、食品の製造分
野に広く適用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者志村征爾東京都江東区亀戸９丁目15番１号日本化学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者田中一経静岡県磐田郡福田町塩新田浜野328番地ケイ・アイ化成株式会社内 (72)発明者岩渕耕一静岡県磐田郡福田町塩新田浜野328番地ケイ・アイ化成株式会社内 (72)発明者小永井芳広静岡県磐田郡福田町塩新田浜野328番地ケイ・アイ化成株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）【化１】（式中Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は炭素原子数１〜２２のヒド
ロキシル基置換または未置換のアルキル基、Ｒ⁴は水素
原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭素原子数１〜４の
アルキル基またはハロゲン、Ｘ^-は無機酸または有機酸
の陰イオンを示す）で表されるベンジルホスホニウム塩
を有効成分とする殺菌殺藻剤。
【請求項２】一般式（１）における陰イオンがハロゲ
ンイオンである請求項１に記載の殺菌殺藻剤。