JP5035554B2

JP5035554B2 - 防菌剤及び抗菌剤

Info

Publication number: JP5035554B2
Application number: JP2008080889A
Authority: JP
Inventors: 昌巳尾藤; 淳孝重原; 義博片山
Original assignee: 株式会社Ｊ−ケミカル
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009234954A

Description

本発明は優れた防菌作用を有し、かつ安全性が高く、環境に対する負荷がほとんど無い防菌剤及び抗菌剤に関する。

近年では、銀イオンを利用した防菌剤、あるいは抗菌スプレー等が開発され生活用品の中にも有機化合物系の抗菌剤を添加した抗菌シート等が幅広く普及している。しかしながら、銀イオンについては毒性の問題が有り、有機化合物系の抗菌剤については、安全性の点から使用できる物質又は使用対象が限定されているのが現状である。

細菌（例えばサルモネラ菌）、酵母、カビ等の微生物を抑制するために動物の飼料製造や養鶏場で使用される抗菌剤の中には、ギ酸、プロピオン酸を含む抗菌剤が知られているが、ギ酸の毒性、プロピオン酸及びギ酸の不快臭が作業上問題となっている。また、ｐＨも低いため、金属等の腐食の可能性もある。

一方、安全性の高い天然物由来の抗菌剤も知られているが、コストや製造法に問題点を有するものが多い。天然物由来の抗菌剤としては、柑橘類由来の抗菌剤が知られている（特許文献１）。これはレモン果皮を圧搾して得られる精油を濃縮した残渣を精製して得られる化合物を有効成分とするものであるが、所望の抗菌剤とするには濃度を調整しなければならないため、製造法が煩雑で経済的でない。

また、マメ科植物のクロバナエンジュ抽出物を含む抗菌剤が報告されているが（特許文献２）、クロバナエンジュは栽培系の植物ではなく、かつ溶媒抽出を要するため経済的ではない。特許文献３記載の抗菌剤は、本発明と同様なタンニン由来の没食子酸を原料としているが、クラウンエーテルのような毒性の高い物質を用いる必要がある。

更には、抗菌剤の有効成分として、天然物系のフェルラ酸を原料とするフェルラ酸エステル化合物も報告されているが（特許文献４）、米糠から得られるフェルラ酸自体が高価であり、かつエステル化合物の安全性も確認されていない。
特開平８−３１７７８２号公報特開２００４−２５６４３７号公報特開２００２−１６１０７５号公報特開２００２−１６１００４号公報

従って、本発明は上記課題を解決し、安全性が極めて高く、環境に対する負荷がほとんどない防菌剤及び抗菌剤を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、下記式（Ｉ）で表される、２Ｈ−ピラン−２−オン−４，６−ジカルボン酸（以下、「ＰＤＣ」と称する）のエステルが、グラム陰性菌及びグラム陽性菌に対して防菌作用及び抗菌作用を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、式（Ｉ）：

［式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立に、Ｈ又はＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（ｎは、１〜４の整数）を示す。但し、Ｒ^１及びＲ^２は同時にＨでない。]
で表される化合物を有効成分とする防菌剤及び抗菌剤を提供するものである。

本発明によれば、式（Ｉ）で表される化合物は優れた防菌作用及び抗菌作用を有する。
従って、式（Ｉ）で表される化合物は、天然物由来物質を出発物質としているために安全性が極めて高く、環境に対する負荷がほとんど無い防菌剤及び抗菌剤の成分として工業的に有用である。

本発明の防腐剤及び抗菌剤は、式（Ｉ）で表される化合物（以下、「化合物（Ｉ）」と称する）を含むが、化合物（Ｉ）は、具体的には、Ｒ^１及びＲ^２が以下：Ｒ^１＝Ｈ、かつＲ^２＝ＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ；Ｒ^１＝ＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ、かつＲ^２＝Ｈ；又はＲ^１＝ＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ、かつＲ^２＝ＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（但し、ｎは１〜４の整数）の基で表される化合物である。

化合物（Ｉ）の製造方法は特に限定されないが、例えば、バニリン、シリンガアルデヒド、バニリン酸、シリンガ酸又はプロトカテク酸を出発物質として、シュードモナス属細菌（Pseudomonas putida PbY1100）にＰＤＣの発酵生産プラスミドｐＫＴＶＬＡＢＣを導入した形質転換細胞を培養する方法（特開２００５−２７８５４９号公報）を用いてＰＤＣを製造した後、カルボン酸であるＰＤＣとエチレングリコール等のジオール化合物との脱水反応によるエステル合成法により、簡便かつ高純度で得ることができる。

本発明の防菌剤及び抗菌剤中の化合物（Ｉ）の含有量は、通常、0.1〜50質量％であり、好ましくは0．1〜10質量％である。

本発明の防菌剤及び抗菌剤は、各種の細菌に対して優れた防菌作用又は抗菌作用を示すが、このような細菌としては、例えば、黄色ブドウ球菌、枯草菌、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌、レンサ球菌、腸球菌等のグラム陽性菌；大腸菌、赤痢菌、サルモネラ菌、ペスト菌等のグラム陰性菌などが挙げられる。

本発明の防菌剤及び抗菌剤は式（Ｉ）の化合物を有効成分とするが、カルボキシル基にヒドロキシアルキレン基を結合させた該化合物は、カルボン酸の酸性度が極めて低く、水溶液として中性を示すため、金属腐食等の可能性がほとんど無い。

本発明の防菌剤及び抗菌剤は、飲食品、香粧品、口腔用品、医薬品、医薬部外品等に添加して細菌の増殖を防ぐことができ、またこれらの包装材料や、抗菌シート、抗菌加工品、抗菌スプレー等にも適用できる。

次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。

実施例１
<被験物質>
被験物質としては、ＰＤＣに過剰のエチレングリコールを反応させ、脱水縮合して得られるＰＤＣのジエステル体を用いた。

<製造例>
リービッヒ冷却管及びフットボール型撹拌子を備えた四ツ口フラスコにエチレングリコール（100 mL, 1.79 mol）を注ぎ、120℃に昇温し、ここにPDC（22.86 g, 0.12 mol）と塩酸10滴を加えて溶解させた。PDCが完全に溶解したところで、アスピレーターを用いて115 mmHgまで徐々に減圧し、副生成物の水が出なくなるまで６時間反応させた。反応後、室温まで降温し、さらに冷凍庫で冷却して白色固体を得た。得られた固体に、エタノールによる再結晶を三回行い、目的物である白色固体を得た（15.66 g、収率46.3％）。

<対照及び試薬>
滅菌精製水（日本薬局方精製水：日本新薬株式会社製、高圧蒸気滅菌処理）
滅菌リン酸緩衝液（PRo-media MV2-1000、（株）エルメックス）
<被検物質10％、1.0％、0.1％の各水溶液の調製>
10％水溶液：被検物質1 gを秤量し、滅菌精製水で10 mLにした。
1.0％水溶液：10％水溶液を滅菌精製水で10倍希釈した。
0.1％水溶液：10％水溶液を滅菌精製水で100倍希釈した。
<菌株>
Staphylococcus aureus subsp. aureus（スタフィロコッカス・アウレウス亜種アウレウス）（NBRC 13276）
Escherichia coli（エシェリキア・コリ）（NBRC 3972）
Salmonella Enteritidis（サルモネラ・エンテリティデス）（NBRC 3313）
括弧内は標準菌株番号を示す。
<培地>
トリプケ−スソイ寒天培地（SCD培地、日本ビオメリュー社製）
<滅菌シャーレ>
滅菌NEシャーレ（栄研器材株式会社製）

<接種菌液の調製>
上記菌株をSCD寒天培地で35±2℃で18〜24時間培養後、滅菌精製水に懸濁し、MacFarland No.1の濁度に合わせたものを接種菌液とした。寒天培地を用いて寒天平板混釈法に準じて接種菌液濃度を測定した（表１）。

<試験手順>
被検物質10％、1.0％、0.1％の各水溶液及び滅菌精製水（対照）をそれぞれ3 mL準備した（n=1）。各試験液に0.05 mLの上記接種菌液を室温で接種した。15分間、１時間、３時間及び24時間室温で接種した後に、試験液0.5 mLを49.5 mLの滅菌リン酸緩衝液（Pro-media MV2-1000、（株）エルメックス）49.5 mLを加えて混和した。この各混和液の10倍希釈系列を作製し、生菌数を測定し、試料又は対照の1 mL中の菌数に換算した。生菌数の測定は、「第十四改正日本薬局方生菌数測定寒天平板混釈法」に準じて行った。結果を表２に示す。

表２から明らかなように、ジエステル体を含む本発明の組成物は、優れた防菌作用及び抗菌作用を示した。
また、モノエステル体やＲ^１及びＲ^２が互いに異なるジエステル体を用いても同様の結果が得られた（データ非表示）。

Claims

式（Ｉ）：

［式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立に、Ｈ又はＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（ｎは、１〜４の整数）を示す。但し、Ｒ^１及びＲ^２は同時にＨでない。]
で表される化合物を有効成分とする防菌剤。
式（Ｉ）：

［式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立に、Ｈ又はＣＨ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（ｎは、１〜４の整数）を示す。但し、Ｒ^１及びＲ^２は同時にＨでない。]
で表される化合物を有効成分とする抗菌剤。