专利名称：工业用抗菌组合物和抗菌方法
技术领域：
本发明涉及含有至少2种物质作为有效成分的工业用抗菌组合物和使用该工业用抗菌组合物的抗菌方法。
背景技术：
以往，已使用2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(以下简称“DBNPA”)、1，4-双(溴乙酰氧)-2-丁烯(以下简称“BBAB”)和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(以下简称“CL-MIT”)等作为工业用抗菌组合物。这些物质在中性乃至酸性条件下表现出优异的抗菌效果，但在碱性条件下分解显著。
另一方面，同样作为工业用抗菌组合物使用的1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(以下简称“BIT”)、三嗪和吡啶硫酮钠(以下简称“NaPT”)在碱性条件下是稳定的。但是，存在下述问题BIT的pH值达到9以上时，会引起结构变化，从而导致抗菌力大幅度降低；三嗪会放出甲醛。还存在NaPT单独使用时抗菌效果低的问题。
因此，已提出通过组合2～3种物质从而提高抗菌力的工业用抗菌组合物(例如专利文献1)。在专利文献1中已公开了将4，5-二氯-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(以下简称“DCOIT”)和NaPT组合的工业用抗菌组合物。在专利文献1中公开的工业用抗菌组合物，由于NaPT和异噻唑啉-3-酮类化合物达到协同效应，即使低浓度也表现出高抗菌力。
但是，DCOIT在水中不溶解。因此，在使用DCOIT等不溶解于水的物质时，不得不使用有机类溶剂。将这样溶解于有机类溶剂的溶剂型制品应用于胶乳(latex)等水性乳液时，由于溶剂引起乳液震荡(emulsion shock)从而发生凝聚。因此，使用有机类溶剂的制品难以应用的情况也不少。根据上述事实，在应用对象为水性的情况下，希望抗菌组合物也是水性的。
可是，在作为工业用抗菌组合物使用的物质中，抗菌效果和安全性相互矛盾，抗菌力优异的物质存在具有致突变性(mutagenicity)等、安全性上有问题的趋势。例如已知，在异噻唑啉-3-酮类化合物中，CL-MIT虽然具有高抗菌效果，但存在具有致突变性、或者容易引起变态反应等安全性问题，2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(以下简称“MIT”)安全性高，但与CL-MIT相比，抗菌效果差。
另外，因为MIT制成水性制剂时不稳定，所以为了得到在长时间内稳定的水性制剂，需要稳定化剂(专利文献2)。
专利文献1特开2003-63916号公报专利文献2特开平3-188071号公报发明内容本发明鉴于上述问题而做出，其目的在于提供一种安全性和抗菌力高、尤其在碱性条件下会达到充分的抗菌力、并且不产生凝聚的工业用抗菌组合物和抗菌方法。
本发明人认识到，通过将单独使用时抗菌效果低的MIT与NaPT组合，在碱性条件下利用协同效应可得到高抗菌效果，尤其是将MIT和NaPT溶解在水中形成的水性液剂，即使不使用稳定化剂而形成碱性液，也将长时间稳定、并达到高抗菌效果，从而完成了本发明。具体地说，本发明提供以下方面的内容。
(1)一种工业用抗菌组合物，其特征在于含有吡啶硫酮钠和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，被添加在pH值为7以上的碱性的抗菌对象液中。
(2)一种工业用抗菌组合物，其特征在于使吡啶硫酮钠和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮溶解在含有水的溶剂中，形成pH值为7以上的水性液剂。
(3)如(1)或(2)所述的工业用抗菌组合物，其特征在于pH值为9～11。
(4)如(1)～(3)中任一项所述的工业用抗菌组合物，其特征在于以重量比4∶1～1∶4的比例含有上述吡啶硫酮钠和上述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
(5)一种抗菌方法，其特征在于在pH值为7以上的碱性的抗菌对象液中添加吡啶硫酮钠和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
(6)如(5)所述的抗菌方法，其特征在于使上述吡啶硫酮钠和上述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮溶解在含有水的溶剂中，形成pH值为7以上的水性液剂，并将其添加到上述碱性的抗菌对象液中。
(7)如(5)所述的抗菌方法，其特征在于在上述碱性的抗菌对象液中分别添加上述吡啶硫酮钠和上述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
(8)如(5)～(7)中任一项所述的抗菌方法，其特征在于上述碱性的抗菌对象液的pH值为9～11。
(9)如(5)～(8)中任一项所述的抗菌方法，其特征在于以重量比4∶1～1∶4的比例在上述碱性的抗菌对象液中添加上述吡啶硫酮钠和上述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
(1)所述的发明的工业用抗菌组合物被添加到pH值为7以上、尤其是pH值为9～11的碱性的液体中。在本说明书中，“液体”包括悬浮液(浆液)。作为碱性的抗菌对象液的具体例子，可举出含有碳酸钙、粘土、高岭土或者膨润土的碱性浆液、涂布液、水性涂料、胶乳乳液(latex emulsion)、高分子乳液、金属加工油、纤维油剂、增粘多糖类和粘结剂等。
通过使吡啶硫酮钠(NaPT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)在碱性条件下共存，在水性条件下容易被分解的MIT的分解被抑制，并且得到协同效应。因此，在碱性条件下使用NaPT和MIT的情况，与单独使用NaPT或者MIT的情况相比，能够以低浓度长时间地抑制抗菌对象液中的细菌的增殖。
上述工业用抗菌组合物，可以制成液剂、粉剂、乳化剂和悬浮剂等任意形态的制剂，添加到抗菌对象液中。NaPT和MIT可以分别进行制剂化，也可以混合后进行制剂化。制剂化时使用的溶剂，没有特别地限定，可以使用极性溶剂或者非极性溶剂中的任一种。具体地说，作为极性溶剂，可举出水、醇类溶剂、二醇类溶剂和二醇醚类溶剂；作为非极性溶剂，可举出甲苯、链烷烃、二甲苯和植物油等。
特别优选使用水作为溶剂，具体地说，如(2)中所述的发明那样，使NaPT和MIT溶解在含有水的溶剂中，形成pH值为7以上的水性液剂，优选如(3)中所述的发明那样，形成pH值为9～11的水性液剂。使NaPT和MIT溶解在含有水的溶剂中后，可以通过添加氢氧化钠、氢氧化钾、氨、氢氧化钙、和碳酸钠等碱，或者盐酸、硫酸等无机酸或者柠檬酸等有机酸来调整水性液剂的pH值。
溶剂也可以含有表面活性剂、稳定剂等添加剂，但优选含有50重量％以上的水、并且实质上不含有机溶剂。作为添加在溶剂中的表面活性剂和稳定剂，没有特别地限制。作为表面活性剂的具体例子，可举出烷基苯磺酸和烷基萘磺酸的金属盐等阴离子型表面活性剂、聚氧乙烯烷基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚等非离子型表面活性剂、脂肪族胺盐等阳离子型表面活性剂、和氨基酸盐等两性离子表面活性剂。另外，作为稳定剂，可举出硝酸碱金属盐等。
添加表面活性剂时，其添加浓度优选相对溶剂为0.1～10重量％。另外，表面活性剂、稳定剂等没有抗菌力的添加剂全体的浓度优选为小于2重量％。
使NaPT和MIT溶解在含有水的溶剂中而成为碱性，由此得到由这两种成分的协同效应产生的高抗菌效果，并能够抑制MIT的分解。因此，含有NaPT和MIT的碱性的水性液剂，能够长时间、稳定地发挥抗菌效果。另外，由于该水性液剂不含有机溶剂，因此能够以低成本制造，对人体和环境的负荷小，在添加到胶乳或涂布液中时，相溶性良好，能够防止乳液凝聚。
在水性液剂中，以5～40重量％的浓度含有NaPT、以10～40重量％的浓度含有MIT，两者的配合比例为在(4)所述的发明中规定的范围，即以重量比计，NaPT∶MIT优选为4∶1～1∶4。
在实施在碱性的抗菌对象液中添加本发明的工业用抗菌组合物的(5)所述的抗菌方法时，优选以如下方式使用抗菌对象液中的NaPT的浓度为1～1000mg/L、MIT的浓度为1～1000mg/L、NaPT和MIT以重量比计为4∶1～1∶4。NaPT和MIT可以像(7)所述的发明那样，分别进行制剂化、再交替地添加到抗菌对象液中，也可以像(6)所述的发明那样，在预先混合的状态下将两者添加到抗菌对象液中。想要在碱性条件下使用NaPT和MIT，可以根据需要在抗菌对象液中添加碱以调整抗菌对象液的pH值，也可以使NaPT和MIT预先溶解在碱性的溶剂中使用。
根据本发明，通过在碱性条件下使用NaPT和MIT，能够得到长时间、稳定的抗菌效果。另外，NaPT和MIT两者都是安全性高的物质，本发明的工业用抗菌组合物对人体和环境的负荷低。而且，NaPT和MIT在碱性条件下会发挥协同效应，因此，根据本发明，与单独使用NaPT或MIT的情况相比，能够以低浓度得到高抗菌力。
图1是表示本发明的工业用抗菌组合物的性能试验结果的图。
图2是表示本发明的工业用抗菌组合物的性能试验结果的图。
具体实施例方式
以下，根据实施例详细地说明本发明。
为了对本发明的工业用抗菌组合物的抗菌性进行评价，实施了性能试验1～12。单独或者混合使用NaPT 45％的水溶液和MIT 50％的水溶液作为工业用抗菌组合物。在植入细菌的培养基中，改变浓度添加该工业用抗菌组合物，求出最小发育阻止浓度，由此对抗菌性能进行评价。使用从碳酸钙浆液中离析的产卟啉杆菌属(Porphyrobacter sp.)和从彩色涂布液中离析的类产碱假单胞菌(Pseudomonaspseudoalcaligenes)作为供试菌。另外，作为培养基，使用蛋白胨和酵母提取物的混合液体培养基(pH值为9，以下简称“PY培养基”)。试验开始时的培养基中的菌体浓度，对于使用Porphyrobacter sp.的试验为4.5×105个/ml，对于使用Pseudomonas pseudoalcaligenes的试验为1.1×106个/ml。
在性能试验1～6中，使用Porphyrobacter sp.作为供试菌；在性能试验7～12中，使用Pseudomonas pseudoalcaligenes作为供试菌。对于性能试验1～6，将NaPT和MIT各自向培养基中的添加浓度示于表1，将试验结果示于图1。另外，对于性能试验7～12，将NaPT和MIT各自向培养基中的添加浓度示于表2，将试验结果示于图2。
表1
表2
图1和图2是表示单独或者混合使用NaPT和MIT时的对于Porphyrobacter sp.或Pseudomonas pseudoalcaligenes的最小发育阻止浓度的二元发育阻止浓度的试验结果的图。在此，对细菌、霉菌等微生物使用的抗微生物剂的效果，大致区分为阻碍微生物的发育的静菌作用和杀死微生物的杀菌作用，所谓最小发育阻止浓度是评价抗微生物剂的静菌作用。具体地说，随着抗微生物剂的添加浓度的提高，对微生物的发育阻碍作用提高，微生物的发育速度降低。最小发育阻止浓度，是提高抗微生物剂对微生物的添加浓度以使微生物的发育停止所必须的抗微生物剂的最小添加浓度。
在这些图中，将单独使用NaPT或者MIT时的最小发育阻止浓度分别绘制在X轴、Y轴上，将同时使用NaPT和MIT的工业用抗菌组合物的最小发育阻止浓度绘制在坐标上。然后，将单独使用NaPT或MIT时在X轴上或者Y轴上绘制的最小发育阻止浓度以直线连结，同时使用NaPT和MIT的工业用抗菌组合物的最小发育阻止浓度被绘制在该直线上时，表示得到加合效应，被绘制在该直线下方时，表示达到协同效应，被绘制在该直线上方时，表示达到对抗效应(antagonisticeffect)。
如图1所示，同时使用NaPT和MIT的试验2～5的结果被绘制在上述直线的下方，表明由于在pH值为9以上的碱性条件下对Porphyrobacter sp.使用NaPT和MIT，得到协同效应。同样地，如图2所示，对Pseudomonas pseudoalcaligenes同时使用NaPT和MIT的试验8～11结果被绘制在上述直线的下方，表明也得到协同效应。
作为实施例，使上述的抗菌性试验中使用的NaPT和MIT以不同的浓度和配合比例溶解在水中，用氢氧化钠将pH值调整为约9.4，制成碱性的水性液剂，并将其添加到作为碱性抗菌对象液的循环彩色涂布液(pH值为9.4)中。接着，将添加了水性液剂的涂布液在35℃下密闭保存，每隔一定时间进行取样、并在PY琼脂培养基(pH值为9)中进行培养，由此测定涂布液中的菌数。
作为比较例1～8，单独使用NaPT或者MIT，除此之外，进行与实施例相同的试验。将实施例1～16中的水性液剂中含有的物质的种类和浓度、和水性液剂的pH值、以及涂布液中的菌数的变化示于表3，将比较例1～8中的水性液剂中含有的物质的种类和浓度、和水性液剂的pH值、以及涂布液中的菌数的变化示于表4。此外，在以下的表中所谓“空白”，表示无处理的涂布液中的菌数的变化，菌数的单位为个/ml、以“一”表示的栏，表示菌数的增殖显著、不能测定。
表3
表4
作为实施例17～26，代替上述实施例的循环彩色涂布液，将上述实施例中使用的碱性的水性液剂改变浓度添加到上述碳酸钙浆液(pH值为10.7)中，进行与上述实施例相同的试验。
作为比较例9～18，除了单独使用NaPT或MIT之外，进行与实施例17～26相同的试验。在表5和表6中分别表示出实施例17～26和比较例9～18中的水性液剂中含有的物质的种类和浓度、和水性液剂的pH值、以及涂布液中的菌数的变化。
表5
表6
如表3～6所示，添加含有NaPT和MIT的水性液剂的实施例，与单独使用NaPT或者MIT的比较例相比，能够长时间地抑制微生物的增殖。特别地，在pH值超过10的碳酸钙浆液中添加时，与单独使用NaPT或者MIT相比，表明即使在低浓度下也长时间地达到抗菌效果。
为了调查使NaPT和MIT溶解在水中并将其制成碱性而形成的碱性的水性液剂的保存性，将NaPT和MIT混合或者单独溶解在水中，添加氢氧化钠，将pH值调整为8.8～9.5，作为参考例1～6。将其在40℃下保存2个月后，使用液相色谱法测定水性液剂中含有的NaPT和MIT的浓度。将结果示于表7。
表7
如表7所示，在将MIT单独溶解在水中的参考例2的碱性的水性液剂中，MIT接近30％发生分解，但在使NaPT与其共存的参考例3～6中，MIT实质上不发生分解，维持初期浓度。
产业上的可利用性本发明能够适用于在造纸用涂布液等碱性液体中添加的工业用抗菌剂。
权利要求
1.一种工业用抗菌组合物，其特征在于含有吡啶硫酮钠和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，被添加在pH值为7以上的碱性的抗菌对象液中。
2.一种工业用抗菌组合物，其特征在于使吡啶硫酮钠和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮溶解在含有水的溶剂中，形成pH值为7以上的水性液剂。
3.如权利要求1所述的工业用抗菌组合物，其特征在于pH值为9～11。
4.如权利要求2所述的工业用抗菌组合物，其特征在于pH值为9～11。
5.如权利要求1～4中任一项所述的工业用抗菌组合物，其特征在于以重量比4∶1～1∶4的比例含有所述吡啶硫酮钠和所述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
6.一种抗菌方法，其特征在于在pH值为7以上的碱性的抗菌对象液中添加吡啶硫酮钠和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
7.如权利要求6所述的抗菌方法，其特征在于使所述吡啶硫酮钠和所述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮溶解在含有水的溶剂中，形成pH值为7以上的水性液剂，并将其添加到所述碱性的抗菌对象液中。
8.如权利要求6所述的抗菌方法，其特征在于在所述碱性的抗菌对象液中分别添加所述吡啶硫酮钠和所述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
9.如权利要求6～8中任一项所述的抗菌方法，其特征在于所述碱性的抗菌对象液的pH值为9～11。
10.如权利要求6～8中任一项所述的抗菌方法，其特征在于以重量比4∶1～1∶4的比例在所述碱性的抗菌对象液中添加所述吡啶硫酮钠和所述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
11.如权利要求10所述的抗菌方法，其特征在于以重量比4∶1～1∶4的比例在所述碱性的抗菌对象液中添加所述吡啶硫酮钠和所述2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
全文摘要
本发明提供一种安全性和抗菌力高、尤其即使在碱性条件下也会达到充分的抗菌力的工业用抗菌组合物和抗菌方法。该工业用抗菌组合物含有吡啶硫酮钠和2－甲基－4－异噻唑啉－3－酮作为有效成分，在pH值7以上的碱性条件下使用。特别优选将吡啶硫酮钠和2－甲基－4－异噻唑啉－3－酮溶解在水中，制成pH值为9～11的碱性的水性液剂。
文档编号A01N43/34GK101044853SQ20061006741
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月27日 优先权日2005年3月30日
发明者关川绫子 申请人:栗田工业株式会社