JP6779040B2 - バイオフィルム形成抑制用組成物 - Google Patents

Description

本発明は、バイオフィルム形成抑制用組成物、及びバイオフィルム形成抑制方法に関する。

水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システムや、冷却プールなど、水媒体を利用したシステムが従来使用されている。このようなシステムにおいて、使用する水の微生物汚染は問題である。例えば、水冷式冷却塔を用いた冷却システムにおいて、冷却水に混入した微生物は、配管中、特に熱交換器においてバイオフィルムを形成する。熱交換器に形成されたバイオフィルムは、熱交換の効率を低下させ、冷却システムの電力使用量を増加させる。バイオフィルム形成防止のためには、定期的な水の入れ替えや清掃が必要であるが、これらはシステムのメンテナンスコストを上昇させる。

従来、水冷式冷却塔を用いた冷却システムにおけるバイオフィルム防止には、塩素系薬剤などの殺菌剤が用いられている。しかし、塩素系薬剤には配管や機器への損傷の問題があり、十分に殺菌できる濃度では使用することができず、バイオフィルム形成を長期間抑制することができない。

特許文献１には、Ｎ−アルキル置換ヒドロキシルアミンとアルカリ金属水酸化物をキノン誘導体とともに含有するｐＨ１２以上の液体組成物をボイラー防食のために使用することが開示されている。またキノン系化合物は、抗菌性物質として知られている。例えば、特許文献２〜３には、ベンゾキノン又はヒドロキノンがブドウ球菌、アクネ菌、又はプロピオン酸菌に対する抗菌活性を有することが開示されている。特許文献４には、ベンゾキノン又はヒドロキノンの誘導体が黄色ブドウ球菌及びアクネ菌に対する抗菌活性を有することが開示されている。非特許文献１には、２位がアルキル又はアルケニル基で置換されたキノン又はヒドロキノンが、枯草菌、ミクロコッカス属又はカンジダ属菌に対する抗菌活性を示したことが開示されている。非特許文献２には、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン及びｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノンが、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を有し、該菌によるバイオフィルムの形成を阻止したことが開示されている。一方、上記化合物のグラム陰性菌に対する抗菌作用については、これまで報告は少なく、また報告されている抗菌活性も大きいものではなかった。非特許文献１には、グラム陰性菌に対する最小生育阻止濃度（ＭＩＣ）は明記されておらず、非特許文献２には、大腸菌に対するｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノンの最小生育阻止濃度（ＭＩＣ）が５１２ｐｐｍであると記載されている。特許文献４には、ジメチル及びジブチルレゾルシノールが黄色ブドウ球菌及びアクネ菌に対する抗菌活性を有することが記載されている。非特許文献３には、結核菌に対する抗菌物質として４−イソプロピルレゾルシノールが記載されている。一方、これらの化合物が大腸菌、緑膿菌のようなグラム陰性菌に対して抗菌作用を及ぼすことは、これまで明らかにされていない。特許文献５には、アクネ菌に対する抗菌物質として４−ヘキシルレゾルシノールが記載されている。また非特許文献４には、４−ヘキシルレゾルシノールがPseudomonas属菌の増殖を抑えたことが記載されている。

特開２０１５−６８６３１号公報 国際公開公報第２００７／０９６６０１号 特表２００８−５３５８１４号公報 国際公開公報第２００６／１００４９６号 国際公開公報第２００４／０９１５９５号

J Nat Prod, 1994, 57(12):1711-1716 J Antimicrob Chemother, 2013, 68(6):1297-1304 Anti-Infective Agents, 2012, 10(1):6-14 Microbiology, 2005, 74(2):128-135

本発明は、水系システムでのバイオフィルム形成を効果的に抑制することができる、バイオフィルム形成抑制用組成物及びバイオフィルム抑制方法を提供する。

本発明者らは、キノン系化合物とキレート剤とが、微生物の生育を阻害しないような低濃度で使用した場合であっても、バイオフィルム形成を効果的に抑制することを見出した。

したがって、本発明は、キノン系化合物とキレート剤とを含有する、バイオフィルム形成抑制用組成物を提供する。
また本発明は、キノン系化合物とキレート剤とを水系液体に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法を提供する。

本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物、及び本発明のバイオフフィルム抑制方法によれば、微生物の生育を阻害しないような低濃度で使用した場合であっても、効果的にバイオフィルム形成を抑制することができる。

本発明は、水系液体におけるバイオフィルム形成の抑制に関する。また本発明は、水系システムにおけるバイオフィルム形成の抑制に関する。本発明は、キノン系化合物とキレート剤とを含有するバイオフィルム形成抑制用組成物を提供する。また本発明は、キノン系化合物とキレート剤とを用いるバイオフィルム形成抑制方法を提供する。

本明細書において、「水系システム」とは、配管、タンクやプールなどを備え、そこに水系液体を流す又は貯留することによって機能するシステムをいい、例えば、水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システム、工業用の冷却プール、工業用の給水、貯水もしくは排水経路、排水処理設備、流湯式暖房システム、タンクやプール、ろ過設備などが挙げられる。好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物が適用される水系システムは、少なくともその一部がバイオフィルムが形成しやすい温度、例えば、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは１５℃以上、さらに好ましくは２０℃以上、さらに好ましくは２５℃以上に達することがある水系システムである。

本明細書において、「水系液体」とは、単なる水であってもよく、水及び他の化合物を含む液体であってもよい。当該他の化合物としては、有機溶媒、塩、抗菌抗カビ剤、防腐防黴剤、抗生物質、浸透促進剤、界面活性剤、消臭剤及び芳香剤等が挙げられる。該水系液体中の水の含有量は、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９８質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上、かつ好ましくは１００質量％以下である。

「水系液体」としては、好ましくは工業用に用いられる水系液体が挙げられ、より好ましくは上述した水系システムで使用される水系液体、例えば、水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システムに用いられる水系媒体、流湯式暖房システムに用いられる水系媒体、排水処理設備の排水、あるいは工業用の冷却プール内、工業用の給水、貯水もしくは排水経路内、又はタンクやプール内の水系液体、などを含む。

好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、上記水系システムに流れる又は貯留される水系液体、及び該水系液体と接する該水系システムの設備、機器等におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。より好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、水冷式冷却塔の設備、機器、又はその中に含まれる水系液体（例えば水冷式冷却塔の冷却水）におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。

上記のような水系システムに発生するバイオフィルムには、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）等のPseudomonas属、Sphingomonas属、Sphingopyxis属などのグラム陰性微生物が含まれている。さらに、Klebsiella属、Flavobacterium属及びRoseomonas属のグラム陰性微生物が、水冷式冷却塔におけるバイオフィルムに存在する微生物として報告されている（Biofouling 2011,27(4)393-402、Biocontrol Science 2013,18(4)205-209）。

従来、バイオフィルムは、殺菌剤を用いて、バイオフィルムの原因微生物を殺菌することによって防止されていた。一方、本発明においては、バイオフィルムの原因となる微生物をキノン系化合物を用いて殺菌することでバイオフィルムの形成を抑制してもよいが、キノン系化合物を低濃度で用いて、バイオフィルムの原因微生物の生育を阻止することによらずにバイオフィルム形成を抑制することもできる。原因微生物の生育を阻止することなくバイオフィルム形成を抑制する方法は、耐性菌の発生を抑え、薬剤の高濃度化による環境負荷を抑制する観点から、より好ましい。

バイオフィルム形成抑制用組成物
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、キノン系化合物とキレート剤とを含有する。該キノン系化合物とキレート剤とは、協働して、バイオフィルム形成抑制のための有効成分として働く。

（キノン系化合物）
本発明に用いられるキノン系化合物とは、２つ又は３つのケトン基を持つ１個のベンゼン環を有する化合物であり、該ベンゼン環はアルキル基で置換されていてもよい。該ベンゼン環を置換するアルキル基は、好ましくは炭素数１以上１２以下、より好ましくは炭素数１以上８以下、さらに好ましくは炭素数１以上６以下、なお好ましくは炭素数１以上３以下の直鎖又は分枝鎖アルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。該ベンゼン環におけるアルキル置換基の個数は、１以上３以下が好ましく、１がより好ましい。各アルキル置換基は、それぞれ独立に、上述したアルキル基からなる群より選択され得る。

本発明に用いられるキノン系化合物のベンゼン環のケトン基はヒドロキシ基に還元されていてもよく、さらに該ヒドロキシ基の１つがアルコキシ化されていてもよい。該アルコキシ基としては、炭素数１以上３以下のものが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。

本発明に用いられるキノン系化合物の好ましい例としては、水酸基又はアルキル基で置換されたヒドロキノン、水酸基又はアルキル基で置換されたｐ−ベンゾキノン、及びアルキルレゾルシノールが挙げられる。さらに好ましくは、本発明に用いられるキノン系化合物としては、下記の式（I）〜（III）で示される化合物が挙げられる。

上記式（I）中、Ｒ₁は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。好ましい実施形態において、Ｒ₁は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ₂、Ｒ₃及びＲ₄はともに水素であり、該炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基又はｔ−ブチル基である。別の好ましい実施形態において、Ｒ₁はメチル基であり、Ｒ₃が水素であり、かつＲ₂及びＲ₄は、一方がメチル基で他方が水素であるか、もしくはともにメチル基である。別の好ましい実施形態において、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄はともにメチル基である。

上記式（II）中、Ｒ₅は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。好ましい実施形態において、Ｒ₅は、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ₆、Ｒ₇及びＲ₈はともに水素であり、該炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基又はｔ−ブチル基である。

上記式（III）中、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜８、好ましくは１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、該直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基からなる群より選択される。ただし、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁が同時に水素になることはない。好ましい実施形態において、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか１つは炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。より好ましくは、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか１つは炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。さらに好ましくは、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか１つは炭素数２〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。別の好ましい実施形態において、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか２つは炭素数１〜６の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。より好ましくは、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか２つは炭素数１〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。さらに好ましくは、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか２つは炭素数２〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。式（III）中、Ｒ₉、Ｒ₁₀又はＲ₁₁で表される直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基及びｔ−ブチル基からなる群より選択される。

本発明で使用されるキノン系化合物は、上述したキノン系化合物のうちのいずれか１種であってもよく、又はそれらのいずれか２種以上の組み合わせであってもよい。好ましくは、本発明で使用されるキノン系化合物は、上記式（I）〜（III）で示される化合物のうちのいずれか１種、又はそれらのいずれか２種以上の組み合わせである。

本発明に用いられるキノン系化合物のさらに好ましい例としては、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン、エチルキノール、２−ブチルヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジメチルヒドロキノン、２，３−ジメチルヒドロキノン、２，３，５−トリメチルヒドロキノン、テトラメチルヒドロキノン、ヒドロキシヒドロキノン、３，５−ジメチルベンゾキノン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノン等のｐ−ベンゾキノン及びヒドロキノン、ならびに４−ブチルレゾルシノール（ルシノール）、４−ヘキシルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノール等のアルキルレゾルシノールからなる群から選ばれる１種以上が挙げられる。このうち、バイオフィルム形成抑制の観点からは、ｐ−トルキノン及び２−メチルヒドロキノンからなる群から選ばれる１種以上がなお好ましい。

（キレート剤）
本発明に用いられるキレート剤としては、カルボン酸系、リン酸系、又はホスホン酸系のキレート剤等が挙げられる。カルボン酸系キレート剤としては、多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ホスホノカルボン酸、及びそれらの塩、等が挙げられる。多価カルボン酸としては、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、マロン酸、マレイン酸等が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸としては、クエン酸、リンゴ酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。アミノカルボン酸としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、イミノ二酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＰＴＡ）、Ｎ−ヒドロキシエチル−エチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、アスパラギン酸二酢酸（ＡＳＤＡ）、グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）等が挙げられる。ホスホノカルボン酸としては、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸等が挙げられる。リン酸系キレート剤としては、トリポリリン酸及びその塩等が挙げられる。ホスホン酸系キレート剤としては、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）等のヒドロキシホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸（ＡＴＭＰ）等のアミノホスホン酸、及びそれらの塩等が挙げられる。このうち、本発明に用いられるキレート剤としては、アミノカルボン酸、ホスホノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシホスホン酸、及びこれらの塩からなる群より選ばれる１種以上が好ましい。上記塩としては、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などが挙げられる。上記塩は、好ましくはアルカリ金属塩であり、より好ましくはナトリウム塩又はカリウム塩である。

（組成）
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、上述のキノン系化合物とキレート剤からなる組成物であってもよいが、その他の成分を含有していてもよい。例えば、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、上記キノン系化合物とキレート剤以外に、両者を混合する観点から、水、有機溶媒等の溶媒を含有することができる。好ましい有機溶媒としては、メタノール、エタノール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、及びそれらの混合溶媒、などが挙げられる。

さらに、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物に含まれていてもよいその他の成分の例としては、抗菌抗カビ剤、防腐防黴剤、抗生物質、浸透促進剤、界面活性剤、消臭剤、芳香剤などが挙げられる。当該その他の成分の種類やその濃度は、キノン系化合物とキレート剤によるバイオフィルム形成抑制作用を阻害しない限り、特に限定されない。

本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中、キノン系化合物の含有量は、キノン系化合物の溶解性、及びバイオフィルム形成抑制作用の観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上であって、かつ好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物の含有量は、好ましくは０．１〜９０質量％、より好ましくは０．５〜７０質量％、さらに好ましくは１〜５０質量％、さらに好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％、さらに好ましくは３〜２０質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％である。

本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中、キレート剤の含有量は、バイオフィルム形成抑制作用の観点から、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上、さらに好ましくは０．５質量％以上であって、かつ好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキレート剤の含有量は、好ましくは０．０５〜９０質量％、より好ましくは０．０５〜７０質量％、さらに好ましくは０．１〜５０質量％、さらに好ましくは０．３〜３０質量％、さらに好ましくは０．５〜２０質量％である。

本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物及びキレート剤の含有量は、それぞれ、好ましくは０．１〜９０質量％及び０．０５〜９０質量％、より好ましくは１〜５０質量％及び０．１〜５０質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％及び０．３〜３０質量％、さらに好ましくは３〜２０質量％及び０．３〜３０質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％及び０．５〜２０質量％である。

さらに、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキレート剤の含有量は、バイオフィルム形成抑制作用の観点からは、キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１質量部以上、さらに好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、さらに好ましくは７質量部以上であり、他方、経済性の観点からは、キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは５０００質量部以下、より好ましくは２０００質量部以下、さらに好ましくは１０００質量部以下、さらに好ましくは７００質量部以下、さらに好ましくは５００質量部以下、さらに好ましくは３００質量部以下である。

あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキレート剤の含有量は、キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５０００質量部、より好ましくは０．５〜２０００質量部、さらに好ましくは１〜１０００質量部、さらに好ましくは３〜７００質量部、さらに好ましくは５〜５００質量部、さらに好ましくは７〜３００質量部である。

本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中、キノン系化合物とキレート剤との合計含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上であって、かつ好ましくは１００質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物とキレート剤との合計含有量は、好ましくは１〜１００質量％、より好ましくは３〜８０質量％、さらに好ましくは５〜５０質量％、さらに好ましくは７〜３０質量％である。

本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は任意成分として有機溶媒を含んでいてもよい。当該組成物中の有機溶媒量は、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９３質量％以下であって、かつ好ましくは０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中における有機溶媒の含有量は、好ましくは０〜９５質量％、より好ましくは０〜９３質量％、さらに好ましくは３０〜９５質量％、さらに好ましくは３０〜９３質量％、さらに好ましくは５０〜９５質量％、さらに好ましくは５０〜９３質量％、さらに好ましくは７０〜９５質量％、さらに好ましくは７０〜９３質量％である。

バイオフィルム形成抑制方法
本発明はまた、上述したキノン系化合物とキレート剤とを用いたバイオフィルム形成抑制方法を提供する。好ましくは、当該本発明の方法は、水系システムにおけるバイオフィルム形成抑制方法である。本発明の方法は、水系液体、好ましくは上述した水系システムで使用される水系液体に、上述したキノン系化合物とキレート剤とを添加することを含む。本発明の方法において、該水系液体には、上述したキノン系化合物とキレート剤とを含有する本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物を添加してもよく、該組成物を水や有機溶媒等で希釈した希釈液を添加してもよく、又は上述したキノン系化合物とキレート剤とを別々に添加してもよい。このキノン系化合物とキレート剤とを添加された水系液体を、以下の本明細書において、単に「処理液」とも呼ぶ。

本発明において、処理液中におけるキノン系化合物の濃度は、バイオフィルム形成抑制の観点からは、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは２ｐｐｍ以上、さらに好ましくは３ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは７ｐｐｍ以上、さらに好ましくは８ｐｐｍ以上、さらに好ましくは９ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以上であり、他方、経済性の観点からは、好ましくは１４００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５ｐｐｍ以下である。なお本明細書において、ｐｐｍは質量ｐｐｍを表す。

あるいは、処理液中におけるキノン系化合物の濃度は、好ましくは１〜１４００ｐｐｍ、より好ましくは２〜１０００ｐｐｍ、より好ましくは３〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜２７０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜２００ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜１５０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜１００ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜７０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜６０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜５０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜４０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜３０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは７〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは８〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは９〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは１０〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは１０〜１５ｐｐｍである。

なお好ましくは、本発明において、キノン系化合物は、処理液中におけるその濃度が、バイオフィルムの原因微生物の生育阻止濃度（ｍｉｎｉｍｕｍ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：ＭＩＣ）未満となる量で使用される。

本発明において、処理液中におけるキレート剤の濃度は、バイオフィルム形成抑制の観点からは、好ましくは０．０５ｐｐｍ以上、より好ましくは０．１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは０．３ｐｐｍ以上、さらに好ましくは０．５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２ｐｐｍ以上であり、他方、経済性の観点からは、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２５ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下である。

あるいは、処理液中におけるキレート剤の濃度は、好ましくは０．０５〜１０００ｐｐｍ、より好ましくは０．１〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは０．３〜１００ｐｐｍ、さらに好ましくは０．３〜７０ｐｐｍ、さらに好ましくは０．３〜５０ｐｐｍ、さらに好ましくは０．３〜４０ｐｐｍ、さらに好ましくは０．３〜３０ｐｐｍ、さらに好ましくは０．３〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは０．５〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは１〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは２〜２０ｐｐｍである。

処理液中におけるキノン系化合物及びキレート剤の好ましい濃度は、それぞれ、好ましくは１〜１４００ｐｐｍ及び０．０５〜１０００ｐｐｍであり、より好ましくは５〜２００ｐｐｍ及び０．３〜１００ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜５０ｐｐｍ及び０．３〜３０ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｐｐｍ及び０．５〜２０ｐｐｍである。

さらに、本発明において、水系液体へのキレート剤の添加量は、バイオフィルム形成抑制の観点からは、キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１質量部以上、さらに好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、さらに好ましくは７質量部以上であり、他方、経済性の観点からは、キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは５０００質量部以下、より好ましくは２０００質量部以下、さらに好ましくは１０００質量部以下、さらに好ましくは７００質量部以下、さらに好ましくは５００質量部以下、さらに好ましくは３００質量部以下である。

あるいは、本発明において、水系液体へのキレート剤の添加量は、キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは、０．１〜５０００質量部、より好ましくは０．５〜２０００質量部、さらに好ましくは１〜１０００質量部、さらに好ましくは３〜７００質量部、さらに好ましくは５〜５００質量部、さらに好ましくは７〜３００質量部である。

本発明の方法において、処理液中におけるキノン系化合物とキレート剤の濃度は、常時上述した所定の範囲に維持しておく必要はなく、必要なときに、又は定期的に、上述した所定の範囲に調整し、一定時間維持すればよい。例えば、キノン系化合物とキレート剤とを、同時に又は別々に、水系液体に追加することもできる。バイオフィルム形成抑制効果の観点からは、処理液中におけるキノン系化合物及びキレート剤の濃度を、上述した所定の範囲に、好ましくは２４時間以上、より好ましくは３６時間以上、さらに好ましくは４０時間以上維持することが望ましい。本発明の方法におけるキノン系化合物及びキレート剤の濃度を上述した所定の範囲にする時間は、好ましくは２４０時間以下、より好ましくは１２０時間以下であり得る。

本発明の方法において処理される水系液体の温度、及び処理液の温度は、該水系液体が用いられる水系システムにあわせて適宜設定することができるが、それぞれ独立して、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは１５℃以上、さらに好ましくは２０℃以上、さらに好ましくは２５℃以上であり、好ましくは６０℃以下、より好ましくは５５℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。

また、本発明は、バイオフィルム形成抑制のための、キノン系化合物とキレート剤との組み合わせの使用を提供する。好ましくは、キノン系化合物とキレート剤を含む組成物がバイオフィルム形成抑制に使用される。また好ましくは、当該使用は、水系システム又は水系液体におけるバイオフィルム形成抑制のための使用である。該キノン系化合物とキレート剤の種類、使用濃度、及び使用方法は、上述したとおりである。

本発明はまた、例示的実施形態として以下の物質、製造方法、用途又は方法を包含する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。

〔１〕キノン系化合物とキレート剤とを含有する、バイオフィルム形成抑制用組成物。

〔２〕好ましくは、水系液体、又は水系液体を使用する水系システムにおけるバイオフィルム形成抑制に使用される、〔１〕記載の組成物。

〔３〕キノン系化合物とキレート剤とを水系液体に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。

〔４〕好ましくは、上記水系液体、又は上記水系液体を使用する水系システムにおけるバイオフィルム形成が抑制される、〔３〕記載の方法。

〔５〕バイオフィルム形成抑制のための、キノン系化合物とキレート剤との組み合わせの使用。

〔６〕上記使用が、好ましくは、水系液体、又は水系液体を使用する水系システムにおけるバイオフィルム形成抑制のための使用である、〔５〕記載の使用。

〔７〕好ましくは、キノン系化合物とキレート剤を含む組成物が使用される、〔５〕又は〔６〕記載の使用。

〔８〕上記〔１〕〜〔７〕のいずれか１項において、上記キレート剤は、
好ましくは、カルボン酸系、リン酸系、又はホスホン酸系のキレート剤であり、
より好ましくは、アミノカルボン酸、ホスホノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシホスホン酸、及びこれらの塩からなる群より選ばれる１種以上である。

〔９〕上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項において、上記キノン系化合物は、
好ましくは、２つ又は３つのケトン基を持つ１個のベンゼン環を有する化合物であり、
該ケトン基はヒドロキシ基に還元されていてもよく、さらに該ヒドロキシ基の１つがアルコキシ化されていてもよく、
該ベンゼン環は、１〜３個、好ましくは１個のアルキル基で置換されており、
該アルキル基は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数１以上１２以下、より好ましくは炭素数１以上８以下、さらに好ましくは炭素数１以上６以下、さらに好ましくは炭素数１以上３以下の直鎖又は分枝鎖アルキル基であるか、なお好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基からなる群より選択される。

〔１０〕上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項において、上記キノン系化合物は、
好ましくは、式（I）〜（III）で示される化合物からなる群より選択される１種以上である：

（式（I）中、Ｒ₁は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。
より好ましくは、
Ｒ₁が水酸基又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ₂、Ｒ₃及びＲ₄がともに水素であるか、
Ｒ₁がメチル基であり、Ｒ₃が水素であり、かつＲ₂及びＲ₄が、一方がメチル基で他方が水素であるかもしくはともにメチル基であるか、又は、
Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄はともにメチル基である；
式（II）中、Ｒ₅は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。より好ましくは、Ｒ₅は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ₆、Ｒ₇及びＲ₈はともに水素である；
式（III）中、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表す（ただし、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁が同時に水素になることはない）。より好ましくは、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか１つが炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りがいずれも水素であるか、又はＲ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁のいずれか２つが炭素数１〜６の直鎖アルキル基であり、かつ残りが水素である。）

〔１１〕上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項において、上記キノン系化合物は、
好ましくは、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン、エチルキノール、２−ブチルヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジメチルヒドロキノン、２，３−ジメチルヒドロキノン、２，３，５−トリメチルヒドロキノン、テトラメチルヒドロキノン、ヒドロキシヒドロキノン、３，５−ジメチルベンゾキノン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノン、４−ブチルレゾルシノール、４−ヘキシルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群から選ばれる１種以上であり、
より好ましくは、ｐ−トルキノン及び２−メチルヒドロキノンからなる群より選ばれる１種以上である。

〔１２〕上記〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項において、好ましくは、上記キノン系化合物は、キノン系化合物とキレート剤とを添加された水系液体中での濃度が以下のとおりになるように使用される：
好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは２ｐｐｍ以上、さらに好ましくは３ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは７ｐｐｍ以上、さらに好ましくは８ｐｐｍ以上、さらに好ましくは９ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１４００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５ｐｐｍ以下；
あるいは、
好ましくは、１〜１４００ｐｐｍ、１〜１０００ｐｐｍ、１〜５００ｐｐｍ、１〜２７０ｐｐｍ、１〜２００ｐｐｍ、１〜１５０ｐｐｍ、１〜１００ｐｐｍ、１〜７０ｐｐｍ、１〜６０ｐｐｍ、１〜５０ｐｐｍ、１〜４０ｐｐｍ、１〜３０ｐｐｍ、１〜２０ｐｐｍ、１〜１５ｐｐｍ、２〜１４００ｐｐｍ、２〜１０００ｐｐｍ、２〜５００ｐｐｍ、２〜２７０ｐｐｍ、２〜２００ｐｐｍ、２〜１５０ｐｐｍ、２〜１００ｐｐｍ、２〜７０ｐｐｍ、２〜６０ｐｐｍ、２〜５０ｐｐｍ、２〜４０ｐｐｍ、２〜３０ｐｐｍ、２〜２０ｐｐｍ、２〜１５ｐｐｍ、３〜１４００ｐｐｍ、３〜１０００ｐｐｍ、３〜５００ｐｐｍ、３〜２７０ｐｐｍ、３〜２００ｐｐｍ、３〜１５０ｐｐｍ、３〜１００ｐｐｍ、３〜７０ｐｐｍ、３〜６０ｐｐｍ、３〜５０ｐｐｍ、３〜４０ｐｐｍ、３〜３０ｐｐｍ、３〜２０ｐｐｍ、３〜１５ｐｐｍ、５〜１４００ｐｐｍ、５〜１０００ｐｐｍ、５〜５００ｐｐｍ、５〜２７０ｐｐｍ、５〜２００ｐｐｍ、５〜１５０ｐｐｍ、５〜１００ｐｐｍ、５〜７０ｐｐｍ、５〜６０ｐｐｍ、５〜５０ｐｐｍ、５〜４０ｐｐｍ、５〜３０ｐｐｍ、５〜２０ｐｐｍ、５〜１５ｐｐｍ、７〜１４００ｐｐｍ、７〜１０００ｐｐｍ、７〜５００ｐｐｍ、７〜２７０ｐｐｍ、７〜２００ｐｐｍ、７〜１５０ｐｐｍ、７〜１００ｐｐｍ、７〜７０ｐｐｍ、７〜６０ｐｐｍ、７〜５０ｐｐｍ、７〜４０ｐｐｍ、７〜３０ｐｐｍ、７〜２０ｐｐｍ、７〜１５ｐｐｍ、８〜１４００ｐｐｍ、８〜１０００ｐｐｍ、８〜５００ｐｐｍ、８〜２７０ｐｐｍ、８〜２００ｐｐｍ、８〜１５０ｐｐｍ、８〜１００ｐｐｍ、８〜７０ｐｐｍ、８〜６０ｐｐｍ、８〜５０ｐｐｍ、８〜４０ｐｐｍ、８〜３０ｐｐｍ、８〜２０ｐｐｍ、８〜１５ｐｐｍ、９〜１４００ｐｐｍ、９〜１０００ｐｐｍ、９〜５００ｐｐｍ、９〜２７０ｐｐｍ、９〜２００ｐｐｍ、９〜１５０ｐｐｍ、９〜１００ｐｐｍ、９〜７０ｐｐｍ、９〜６０ｐｐｍ、９〜５０ｐｐｍ、９〜４０ｐｐｍ、９〜３０ｐｐｍ、９〜２０ｐｐｍ、９〜１５ｐｐｍ、１０〜１４００ｐｐｍ、１０〜１０００ｐｐｍ、１０〜５００ｐｐｍ、１０〜２７０ｐｐｍ、１０〜２００ｐｐｍ、１０〜１５０ｐｐｍ、１０〜１００ｐｐｍ、１０〜７０ｐｐｍ、１０〜６０ｐｐｍ、１０〜５０ｐｐｍ、１０〜４０ｐｐｍ、１０〜３０ｐｐｍ、１０〜２０ｐｐｍ、又は１０〜１５ｐｐｍ。

〔１３〕上記〔１〕〜〔１２〕のいずれか１項において、好ましくは、上記キレート剤は、キノン系化合物とキレート剤とを添加された水系液体中での濃度が以下のとおりになるように使用される：
好ましくは０．０５ｐｐｍ以上、より好ましくは０．１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは０．３ｐｐｍ以上、さらに好ましくは０．５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２５ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下；
あるいは、
好ましくは、０．０５〜１０００ｐｐｍ、０．０５〜５００ｐｐｍ、０．０５〜１００ｐｐｍ、０．０５〜７０ｐｐｍ、０．０５〜５０ｐｐｍ、０．０５〜４０ｐｐｍ、０．０５〜３０ｐｐｍ、０．０５〜２５ｐｐｍ、０．０５〜２０ｐｐｍ、０．１〜１０００ｐｐｍ、０．１〜５００ｐｐｍ、０．１〜１００ｐｐｍ、０．１〜７０ｐｐｍ、０．１〜５０ｐｐｍ、０．１〜４０ｐｐｍ、０．１〜３０ｐｐｍ、０．１〜２５ｐｐｍ、０．１〜２０ｐｐｍ、０．３〜１０００ｐｐｍ、０．３〜５００ｐｐｍ、０．３〜１００ｐｐｍ、０．３〜７０ｐｐｍ、０．３〜５０ｐｐｍ、０．３〜４０ｐｐｍ、０．３〜３０ｐｐｍ、０．３〜２５ｐｐｍ、０．３〜２０ｐｐｍ、０．５〜１０００ｐｐｍ、０．５〜５００ｐｐｍ、０．５〜１００ｐｐｍ、０．５〜７０ｐｐｍ、０．５〜５０ｐｐｍ、０．５〜４０ｐｐｍ、０．５〜３０ｐｐｍ、０．５〜２５ｐｐｍ、０．５〜２０ｐｐｍ、１〜１０００ｐｐｍ、１〜５００ｐｐｍ、１〜１００ｐｐｍ、１〜７０ｐｐｍ、１〜５０ｐｐｍ、１〜４０ｐｐｍ、１〜３０ｐｐｍ、１〜２５ｐｐｍ、１〜２０ｐｐｍ、２〜１０００ｐｐｍ、２〜５００ｐｐｍ、２〜１００ｐｐｍ、２〜７０ｐｐｍ、２〜５０ｐｐｍ、２〜４０ｐｐｍ、２〜３０ｐｐｍ、２〜２５ｐｐｍ、又は２〜２０ｐｐｍ。

〔１４〕上記〔１〕〜〔１３〕のいずれか１項において、キノン系化合物とキレート剤とを添加された水系液体中での上記キノン系化合物及びキレート剤の濃度は、それぞれ、好ましくは１〜１４００ｐｐｍ及び０．０５〜１０００ｐｐｍであり、より好ましくは５〜２００ｐｐｍ及び０．３〜１００ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜５０ｐｐｍ及び０．３〜３０ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｐｐｍ及び０．５〜２０ｐｐｍである。

〔１５〕上記〔１〕〜〔１４〕のいずれか１項において、上記キレート剤の使用量は、
上記キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１質量部以上、さらに好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、さらに好ましくは７質量部以上であって、かつ好ましくは５０００質量部以下、より好ましくは２０００質量部以下、さらに好ましくは１０００質量部以下、さらに好ましくは７００質量部以下、さらに好ましくは５００質量部以下、さらに好ましくは３００質量部以下であるか；
あるいは、
上記キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは、０．１〜５０００質量部、０．１〜２０００質量部、０．１〜１０００質量部、０．１〜７００質量部、０．１〜５００質量部、０．１〜３００質量部、０．５〜５０００質量部、０．５〜２０００質量部、０．５〜１０００質量部、０．５〜７００質量部、０．５〜５００質量部、０．５〜３００質量部、１〜５０００質量部、１〜２０００質量部、１〜１０００質量部、１〜７００質量部、１〜５００質量部、１〜３００質量部、３〜５０００質量部、３〜２０００質量部、３〜１０００質量部、３〜７００質量部、３〜５００質量部、３〜３００質量部、５〜５０００質量部、５〜２０００質量部、５〜１０００質量部、５〜７００質量部、５〜５００質量部、５〜３００質量部、７〜５０００質量部、７〜２０００質量部、７５〜１０００質量部、７〜７００質量部、７〜５００質量部、又は７〜３００質量部である。

〔１６〕上記〔２〕〜〔４〕、及び〔６〕〜〔１５〕のいずれか１項において、好ましくは、上記水系液体は水冷式冷却塔の冷却水である。

〔１７〕上記〔１〕、〔２〕、及び〔８〕〜〔１６〕のいずれか１項において、好ましくは、上記バイオフィルム形成抑制用組成物は、水冷式冷却塔の冷却水におけるバイオフィルム形成抑制用の組成物である。

〔１８〕上記〔１〕、〔２〕、〔７〕、及び〔８〕〜〔１７〕のいずれか１項において、上記バイオフィルム形成抑制用組成物における上記キノン系化合物の含有量は以下のとおりである：
好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上であって、かつ好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下；
あるいは、
好ましくは、０．１〜９０質量％、０．１〜７０質量％、０．１〜５０質量％、０．１〜３０質量％、０．１〜２０質量％、０．５〜９０質量％、０．５〜７０質量％、０．５〜５０質量％、０．５〜３０質量％、０．５〜２０質量％、１〜９０質量％、１〜７０質量％、１〜５０質量％、１〜３０質量％、１〜２０質量％、３〜９０質量％、３〜７０質量％、３〜５０質量％、３〜３０質量％、３〜２０質量％、５〜９０質量％、５〜７０質量％、５〜５０質量％、５〜３０質量％、又は５〜２０質量％。

〔１９〕上記〔１〕、〔２〕、〔７〕、及び〔８〕〜〔１８〕のいずれか１項において、上記バイオフィルム形成抑制用組成物における上記キレート剤の含有量は以下のとおりである：
好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上、さらに好ましくは０．５質量％以上であって、かつ好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下；
あるいは、
好ましくは、０．０５〜９０質量％、０．０５〜７０質量％、０．０５〜５０質量％、０．０５〜３０質量％、０．０５〜２０質量％、０．１〜９０質量％、０．１〜７０質量％、０．１〜５０質量％、０．１〜３０質量％、０．１〜２０質量％、０．３〜９０質量％、０．３〜７０質量％、０．３〜５０質量％、０．３〜３０質量％、０．３〜２０質量％、０．５〜９０質量％、０．５〜７０質量％、０．５〜５０質量％、０．５〜３０質量％、又は０．５〜２０質量％。

〔２０〕上記〔１〕、〔２〕、〔７〕、及び〔８〕〜〔１９〕のいずれか１項において、上記バイオフィルム形成抑制用組成物における上記キノン系化合物及びキレート剤の含有量は、それぞれ、好ましくは０．１〜９０質量％及び０．０５〜９０質量％、より好ましくは１〜５０質量％及び０．１〜５０質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％及び０．３〜３０質量％、さらに好ましくは３〜２０質量％及び０．３〜３０質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％及び０．５〜２０質量％である。

〔２１〕上記〔１〕、〔２〕、〔７〕、及び〔８〕〜〔２０〕のいずれか１項において、上記バイオフィルム形成抑制用組成物における上記キレート剤の含有量は以下のとおりである：
上記キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１質量部以上、さらに好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、さらに好ましくは７質量部以上であって、かつ好ましくは５０００質量部以下、より好ましくは２０００質量部以下、さらに好ましくは１０００質量部以下、さらに好ましくは７００質量部以下、さらに好ましくは５００質量部以下、さらに好ましくは３００質量部以下；
あるいは、
上記キノン系化合物１００質量部に対して、好ましくは、０．１〜５０００質量部、０．１〜２０００質量部、０．１〜１０００質量部、０．１〜７００質量部、０．１〜５００質量部、０．１〜３００質量部、０．５〜５０００質量部、０．５〜２０００質量部、０．５〜１０００質量部、０．５〜７００質量部、０．５〜５００質量部、０．５〜３００質量部、１〜５０００質量部、１〜２０００質量部、１〜１０００質量部、１〜７００質量部、１〜５００質量部、１〜３００質量部、３〜５０００質量部、３〜２０００質量部、３〜１０００質量部、３〜７００質量部、３〜５００質量部、３〜３００質量部、５〜５０００質量部、５〜２０００質量部、５〜１０００質量部、５〜７００質量部、５〜５００質量部、５〜３００質量部、７〜５０００質量部、７〜２０００質量部、７〜１０００質量部、７〜７００質量部、７〜５００質量部、又は７〜３００質量部。

〔２２〕上記〔１〕、〔２〕、〔７〕、及び〔８〕〜〔２１〕のいずれか１項において、上記バイオフィルム形成抑制用組成物は、任意成分として有機溶媒を含んでいてもよく、かつ
該組成物中の有機溶媒量は、
好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９３質量％以下であって、かつ好ましくは０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上であるか、あるいは
好ましくは０〜９５質量％、０〜９３質量％、３０〜９５質量％、３０〜９３質量％、５０〜９５質量％、５０〜９３質量％、７０〜９５質量％又は７０〜９３質量％である。

以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（１．試薬及び培地）
ｐ−トルキノン（東京化成）
キレート剤
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）（東京化成）
クエン酸（キシダ化学、特級）
エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）（同仁化学研究所）
ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＤＧ）（和光純薬、一級）
Ｒ２Ａ培地（和光純薬）

（２．バイオフィルム抑制試験）
（２−１．試験菌の調製）
水冷式冷却塔から採取した冷却水より単離したバイオフィルム形成菌（下記２−４のバイオフィルム量の測定試験において、ＯＤ５７０が０．３以上となる菌）をＲ２Ａ培地で３０℃、１６時間振とう培養した。得られた培養液の濁度（ＯＤ６００）を測定し、Ｒ２Ａ培地で希釈して１０³ｃｆｕ／ｍＬの懸濁液を調製した。

（２−２．バイオフィルム形成抑制用組成物の調製）
所定量のｐ−トルキノンとＨＥＤＰを量りとり、溶媒（ＭＤＧ）を加え、組成物を調製した。クエン酸、ＥＤＴＡはＭＤＧに溶解しなかったため、直接培養液中に添加し、併せてｐ−トルキノンも直接培養液に添加した。各組成物の組成を表１に示す。

（２−３．培養）
上記（２−１）で調製した試験菌の懸濁液を、９６ウェルマイクロプレートの各ウェルに１５０μＬ添加した後、上記（２−２）で調製した試験液を添加し培養を開始した。

（２−４．バイオフィルム量の測定）
上記９６ウェルマイクロプレートを３０℃、４８時間静置培養した後、培養液を除き水で洗浄した。続いて、各ウェルを０．１％クリスタルバイオレットで染色した後、２００μＬのエタノールを添加し、吸光度（ＯＤ５７０）を測定することによってバイオフィルム（ＢＦ）形成量を求めた。

（２−５．結果及び考察）
ＢＦ抑制試験の結果を表２〜４に示す。実験番号２と５〜８とを比較すると、ＨＥＤＰとｐ−トルキノンとを併用することにより、ｐ−トルキノン単独と比べてＢＦ抑制効果が高くなることが示された。実験番号１２と１５〜１８とを比較すると、クエン酸とｐ−トルキノンとを併用することにより、ｐ−トルキノン単独と比べてＢＦ抑制効果が高くなることが示された。実験番号２１と２４〜２６とを比較すると、ＥＤＴＡとｐ−トルキノンとを併用することにより、ｐ−トルキノン単独と比べてＢＦ抑制効果が高くなることが示された。ＥＤＴＡと比べて、ＨＥＤＰ及びクエン酸は、より低濃度でＢＦ抑制効果を示した。

Claims (8)

1. キノン系化合物とキレート剤とを含有し、該キノン系化合物がｐ−トルキノンであり、該キレート剤が１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、クエン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群より選ばれる１種以上である、バイオフィルム形成抑制用組成物。
2. 前記キノン系化合物１００質量部に対して、前記キレート剤０．１〜５０００質量部を含有する、請求項１記載のバイオフィルム形成抑制用組成物。
3. 水冷式冷却塔の冷却水におけるバイオフィルム形成抑制用の組成物である、請求項１又は２記載のバイオフィルム形成抑制用組成物。
4. キノン系化合物とキレート剤とを水系液体に添加することを含み、該キノン系化合物がｐ−トルキノンであり、該キレート剤が１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、クエン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群より選ばれる１種以上である、バイオフィルム形成抑制方法。
5. 前記キノン系化合物１００質量部に対して、前記キレート剤０．１〜５０００質量部が前記水系液体に添加される、請求項４項記載の方法。
6. 前記キノン系化合物とキレート剤とを添加された前記水系液体中における該キノン系化合物の濃度が１〜１４００ｐｐｍとなるように、該キノン系化合物が該水系液体に添加される、請求項４又は５項記載の方法。
7. 前記キノン系化合物とキレート剤とを添加された前記水系液体中における該キレート剤の濃度が０．０５〜１０００ｐｐｍとなるように、該キレート剤が該水系液体に添加される、請求項４〜６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記水系液体が水冷式冷却塔の冷却水である、請求項４〜７のいずれか１項記載の方法。