抗菌剤
【課題】 高い抗菌活性を有し、皮膚等での刺激性が少ない抗菌剤の提供。
【解決手段】 一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩からなる抗菌剤、並びにその抗菌剤を含有する抗菌組成物。
【化１】
（式中、Ｒ1は炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ2及びＲ3は炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基、Ｒ5はヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基、ｎは０．３〜１０の数で、ｐは１〜３の整数、ｑ及びｒは０〜２の整数、ｓは１〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。Ａ-はアニオンを示す。）
【解決手段】 一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩からなる抗菌剤、並びにその抗菌剤を含有する抗菌組成物。
【化１】
（式中、Ｒ1は炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ2及びＲ3は炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基、Ｒ5はヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基、ｎは０．３〜１０の数で、ｐは１〜３の整数、ｑ及びｒは０〜２の整数、ｓは１〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。Ａ-はアニオンを示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌剤に関する。詳しくは黄色ブドウ球菌及び大腸菌などに対して高い抗菌活性を有し、皮膚刺激性の低い抗菌剤及びそれを含有する抗菌組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カチオン性界面活性剤は、抗菌・殺菌作用を有することから、抗菌剤、殺菌剤、消毒剤等として使用されている。例えば、医療器具類や患部の消毒剤、洗浄等の医療用洗浄剤、家庭での食器等の家庭用洗浄剤、食品工業用洗浄剤、繊維や合成樹脂、木材、日用品等の抗菌加工、シャンプー、リンス、化粧品等に広く使用されている。
【０００３】
これらのように、従来から抗菌剤等として使用されているカチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルエチルアンモニム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルキノリニウム塩等の第４級アンモニウム塩が挙げられる（例えば、非特許文献１、２等を参照）。しかしながら、これら従来の第４級アンモニウム塩は、皮膚等への刺激性が大きい等の欠点があった。
【非特許文献１】「防菌防黴ハンドブック」、技報堂出版株式会社、１９８６年５月２５日発行、Ｐ５１０〜５１１
【非特許文献２】「新版界面活性剤ハンドブック」、工学図書株式会社、昭和６２年１０月１日、Ｐ５３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、抗菌剤、より詳しくは高い抗菌活性を有し、皮膚等での刺激性が少ない抗菌剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩（以下第４級アンモニウム塩（１）という）からなる抗菌剤、並びにこの抗菌剤を含有する抗菌組成物である。
【０００６】
【化３】
【０００７】
（式中、Ｒ1は炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基、Ｒ5はヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基を示し、ｎは（ＯＲ5）で示される基の平均付加モル数を示す０．３〜１０の数で、ｐは１〜３の整数、ｑ及びｒはそれぞれ独立に０〜２の整数、ｓは１〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。Ａ-はアニオンを示す。）
尚、本発明の抗菌剤である第４級アンモニウム塩（１）は、抗菌、殺菌、消毒、防黴等の目的で使用され、それらを総称して抗菌剤と称することとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高い抗菌活性を有し、皮膚等での刺激性が少ない抗菌剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第４級アンモニウム塩（１）において、ｐは１〜３の整数であり、製造の容易さやコスト面からは、１又は２が好ましく、１がより好ましい。
【００１０】
Ｒ1は、炭素数６〜２４の炭化水素基であり、炭素数８〜２２の炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましい。さらに、ｐが１の場合は、Ｒ1は炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１２〜１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基がより好ましく、炭素数１２〜１８の直鎖のアルキル基が更に好ましい。ｐが２の場合は、Ｒ1は炭素数８〜１６の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数８〜１４の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基がより好ましく、炭素数８〜１２の直鎖のアルキル基が更に好ましく、炭素数１０の直鎖のアルキル基が特に好ましい。
【００１１】
Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基であり、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜３の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基又はヒドロキシアルキル基がより好ましく、炭素数１又は２の直鎖のアルキル基あるいは炭素数２又は３のヒドロキシアルキル基が更に好ましく、メチル基又はヒドロキシエチル基が特に好ましい。
【００１２】
Ｒ4は、炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基であり、炭素数１〜３の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基が好ましく、炭素数１又は２の直鎖のアルキル基、炭素数２又は３のヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基がより好ましく、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、ベンジル基が更に好ましい。
【００１３】
Ｒ5は、ヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基で、直鎖でも分岐鎖でも良いが、ヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基が好ましく、式（２）で表される基がより好ましい。
【００１４】
【化４】
【００１５】
ｎは、（ＯＲ5）で示される基の平均付加モル数を示す０．３〜１０の数であり、０．５〜５の数が好ましく、０．７〜３の数がより好ましい。
【００１６】
ｑ及びｒはそれぞれ独立に、０〜２の整数であり、ｐが１の場合は０〜２の整数、ｐが２の場合は０又は１、ｐが３の場合は０である。ｓは、１〜３の整数であり、好ましくは１である。但し、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。
【００１７】
Ａ-は、アニオンであり、具体的にはＣｌ-、Ｂｒ-等のハロゲンイオン、メチル硫酸、エチル硫酸等のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、メチルリン酸やエチルリン酸等のアルキルリン酸イオン、リン酸イオン、炭酸や炭酸塩のイオン、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、グルタミン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸等の有機酸イオン等が挙げられる。製造の容易性及びコストの面から、Ｃｌ-、Ｂｒ-、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、炭酸や炭酸塩のイオン、及び酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸から選ばれる有機酸イオンが好ましく、Ｃｌ-、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、及び酢酸、プロピオン酸、グリコール酸から選ばれる有機酸イオンがより好ましい。
【００１８】
第４級アンモニウム塩（１）の製造法は、特に限定されないが、例えば以下の方法により製造することができる。
【００１９】
アルコールに必要に応じて酸又は塩基あるいは第３級アミンや第４級アンモニウム塩などの触媒、及び必要に応じて水などの溶媒を使用してエピハロヒドリンを反応させ、必要に応じて蒸留等を行いハロヒドリンエーテル化合物を得る。また、エピハロヒドリンを反応させる際に、必要に応じて反応の前又は途中あるいは終了後にＮａＯＨやＫＯＨなどのアルカリ剤又はその水溶液を添加させ、その後に必要に応じて水洗やろ過、蒸留等を行いグリジシルエーテル化合物を得ることができる。次にハロヒドリンエーテル化合物又はグリジシルエーテル化合物と対応するアミンを反応させてアルキルエーテル型第３級アミンを得て、次いでエタノールやイソプロピルアルコールなどの低級アルコールや水などの溶媒中で４級化剤を反応させることにより、第４級アンモニウム塩（１）を得ることができる。
【００２０】
４級化剤としては、例えば、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル等のハロゲン化アルキル；ハロゲン化ベンジル；硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等の硫酸ジアルキル；エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等が挙げられる。尚、アルキレンオキサイドにて４級化を行う場合は、対イオンとなる酸を添加する必要があり、酸を添加する時期は反応前や反応途中、反応後のいずれかに一括又は分割して加える。
【００２１】
また、対応するアミンにハロヒドリンエーテル化合物を反応させるか又は対応するアミンに対イオンとなる酸を反応前や反応途中、反応後のいずれかに一括又は分割して加えてグリジシルエーテル化合物を反応させて、第４級アンモニウム塩（１）を得ることもできる。
【００２２】
本発明の抗菌剤の使用方法は特に限定されず、種々の対象に適用することが可能である。例えば、抗菌処理を施したい対象物にスプレーする方法、塗布する方法、対象物に含浸させる方法、対象物を浸漬させる方法等、通常採用される方法をそのまま用いることができる。実際に抗菌処理を施す場合は、本発明の抗菌剤をそのまま使用する場合もあるが、通常は、水や水−水溶性有機溶剤で、好ましくは０．００１〜５質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％程度に希釈して使用する。或いは、洗浄剤や殺菌剤に含有させる抗菌成分として、これらに添加することができる。
【００２３】
本発明の抗菌組成物は、本発明の抗菌剤を含有し、その用途に応じて他の成分、例えば、水溶性有機溶剤、キレート剤、界面活性剤、他の殺菌剤、増粘剤、減粘剤、ｐＨ調整剤、無機塩類、香料、着色料、パール化剤、増量剤、酵素、研磨剤、バインダー等を含有することができる。
【００２４】
本発明の抗菌組成物中の本発明の抗菌剤の含有量は、０．００１〜５質量％が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましく、０．１〜１質量％が更に好ましい。
【００２５】
本発明の抗菌剤及び抗菌組成物は、抗菌、殺菌、消毒、防黴等の目的で、公知の抗菌剤、殺菌剤、消毒剤、防黴剤又はこれらを含む組成物と同様に使用することができる。その使用態様としては、医療器具類や患部の消毒洗浄を目的とする医療用洗浄剤、食器等を殺菌洗浄する家庭用洗浄剤、食品工業用洗浄剤、容器移送コンベア用潤滑剤、食品包装フィルム、繊維、合成樹脂、木材、日用品等を抗菌加工するための抗菌剤、シャンプー、リンス、ハンドソープ、ボディーソープ、クレンジングクリーム、化粧品、衣料用柔軟剤、水性若しくは非水性塗料等に添加する方法、不織布等に含浸させてウェットティッシュ、便座クリーナー等として用いる方法等が挙げられる。繊維用抗菌剤として使用する場合は、綿、ポリエステル、アクリル、ナイロン等のあらゆる繊維について、攪拌処理、浸漬処理、スプレー処理等の一般的方法で処理すればよい。又、木材、日用品等には、表面に塗布又は噴霧、注入することもできる。又、合成樹脂等について使用する場合は、成形後に塗布若しくは噴霧することにより表面に付着させてもよいし、抗菌効果を持続させるために成形加工時等に練り込むこともできる。
【実施例】
【００２６】
以下の実施例中、「％」は特に記載のない限り質量基準である。
【００２７】
合成例１：第４級アンモニウム塩（１−１）の合成
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管を具備した４つ口フラスコに、ラウリルアルコール３７３ｇ（花王（株）製カルコール２０９８：２モル）と三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体０．６ｇ（０．００２モル）を仕込み、エピクロロヒドリン９２．５ｇ（１モル）を６０〜６５℃、３時間かけて滴下した後２時間保持し、その後減圧蒸留してクロロヒドリンエーテル化合物を得た。次いで、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブにクロロヒドリンエーテル化合物１３９ｇ（０．５モル）とトリメチルアミン３５ｇ（０．６モル）、２−プロピルアルコール１５０ｇを仕込み、８０〜８５℃で３時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ12Ｈ25、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１３３ｇを得た。組成分析を1Ｈ ＮＭＲにて行った結果、第４級アンモニウム塩９８．１％、第３級アミン及びその塩１．４％、アセトン０．５％であった。
【００２８】
合成例２：第４級アンモニウム塩（１−２）の合成
合成例１のラウリルアルコールに替えて、ミリスチアルアルコール４２９ｇ（花王（株）製カルコール４０９８：２モル）を使用した以外は、合成例１と同様な原料及び条件で行い、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１５０ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９８．５％、第３級アミン及びその塩１．２％、アセトン０．３％であった。
【００２９】
合成例３：第４級アンモニウム塩（１−３）の合成
合成例１のラウリルアルコールに替えて、セチルアルコール４８５ｇ（花王（株）製カルコール６０９８：２モル）を使用した以外は、合成例１と同様な原料及び条件で行い、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ16Ｈ33、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１６８ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９８．３％、第３級アミン及びその塩１．３％、アセトン０．４％であった。
【００３０】
合成例４：第４級アンモニウム塩（１−４）の合成
攪拌機、温度計、冷却管を具備した４つ口フラスコに、ミリスチアルアルコール２１４ｇ（１モル）とエピクロロヒドリン １８５ｇ（２モル）、水酸化ナトリウム１６０ｇ（４モル）、水１６０ｇ及びテトラブチルアンモニウムクロリド８．３ｇ（０．０３モル）を仕込み、５０℃で激しく攪拌しながら３時間反応させた。反応混合物を冷却し、有機層を分離して水洗し、過剰のエピクロロヒドリンを留去した後、減圧蒸留してミリスチルグリシジルエーテルを得た。次に、攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管を具備した４つ口フラスコに、５０％ジメチルアミン水溶液３３８ｇ（３．７５モル）と２−プロピルアルコール１５０ｇを仕込み、ミリスチルグリシジルエーテル２０３ｇ（０．７５モル）を０〜２０℃で１時間かけて滴下した後、１０〜４０℃で２時間保持した。その後、ジメチルアミン及び溶媒を留去後に減圧蒸留してエーテル型３級アミンを得た。次いで、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブにエーテル型３級アミン１５８ｇ（０．５モル）と酢酸３６ｇ（０．６モル）、溶媒の水１６ｇ、２−プロピルアルコール１４０ｇ、エチレンオキサイド４４ｇ（１モル）を仕込み、６０〜７５℃で６時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去し、乾燥後、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ヒドロキシエチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣＨ3ＣＯＯ-である化合物１９６ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９５．８％、第３級アミン及びその塩１．１％、その他３．１％（水、２−プロピルアルコール、エチレングルコール、エチレングルコールの酢酸エステルなど）であった。
【００３１】
合成例５：第４級アンモニウム塩（１−５）の合成
合成例４のミリスチアルアルコールと酢酸に替えて、セチルアルコール２４２ｇ（１モル）とプロピオン酸４１ｇ（０．５５モル）を使用した以外は、合成例４と同様な原料及び条件で行い、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ16Ｈ33、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ヒドロキシエチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯ-である化合物２１６ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９５．１％、第３級アミン及びその塩１．６％、その他３．３％（水、２−プロピルアルコール、エチレングルコール、エチレングルコールのプロピオン酸エステルなど）であった。
【００３２】
合成例６：第４級アンモニウム塩（１−６）の合成
攪拌機、温度計を具備したオートクレーブに、合成例２と同様の方法で得たクロロヒドリンエーテル化合物１５３ｇ（０．５モル）とＮ−メチルジエタノールアミン６０ｇ（０．５モル）、２−プロピルアルコール１５０ｇを仕込み、８０〜８５℃で５時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝ヒドロキシエチル基、Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１５１ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９７．３％、第３級アミン及びその塩２．２％、アセトン０．５％であった。
【００３３】
合成例７：第４級アンモニウム塩（１−７）の合成
合成例１のラウリルアルコールに替えて、デシルアルコール３１７ｇ（花王（株）製カルコール１０９８：２モル）を使用した以外は、合成例１と同様な原料及び条件で行い、クロロヒドリンエーテル化合物を得た。次に、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブに、クロロヒドリンエーテル化合物１２５ｇ（０．５モル）とジメチルアミン１１３ｇ（２．５モル）、エチルアルコール２００ｇを仕込み、７０〜７５℃で３時間保持して反応を完結させた。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液４２ｇ（０．５モル）を加え、ジメチルアミンとエチルアルコール及び水を留去した後、ろ過して無機塩を除いて、エーテル型３級アミンを得た。次いで、攪拌機、温度計、冷却管を具備した４つ口フラスコに、エーテル型３級アミン６４．９ｇ（０．２５モル）とクロロヒドリンエーテル化合物６２．７ｇ（０．２５モル）、エチルアルコール１２０ｇを仕込み、８０〜８５℃で６時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥後し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ10Ｈ21、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝０、ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１０６ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９６．９％、第３級アミン及びその塩２．９％、アセトン０．２％であった。
【００３４】
合成例８：第４級アンモニウム塩（１−８）の合成
攪拌機、温度計、冷却管を具備した４つ口フラスコに、ミリスチアルアルコール２１４ｇ（１モル）と３−クロロ−１，２−プロパンジオール５５．３ｇ（０．５モル）、水酸化ナトリウム２２ｇ（０．５５モル）、水２２ｇ及びテトラブチルアンモニウムクロリド８．３ｇ（０．０３モル）を仕込み、６０℃で激しく攪拌しながら３時間反応させた。その後、過剰の水酸化ナトリウムを３６％塩酸で中和した後、水を留去し、ろ過して無機塩を除いた。次いで、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体１．５ｇ（０．００５モル）を仕込み、エピクロロヒドリン ９２．５ｇ（１モル）を６０〜６５℃で３時間かけて滴下した後２時間保持し、その後減圧蒸留してグリセリル骨格が平均１．５モル付加したクロロヒドリンエーテル化合物を得た。次いで、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブにクロロヒドリンエーテル化合物１７２ｇ（０．５モル）とトリメチルアミン３８．４ｇ（０．６５モル）、２−プロピルアルコール２００ｇを仕込み、８０〜８５℃で３時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝平均で１．５、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物２２０ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９７．１％、第３級アミン及びその塩１．８％、２−プロピルアルコール１．１％であった。
【００３５】
合成例９：第４級アンモニウム塩（１−９）の合成
合成例４のミリスチアルアルコールに替えて、ラウリルアルコール１８６ｇ（１モル）を使用した以外は、合成例４と同様な原料及び条件で行い、反応中間体のラウリルグリシジルエーテルを得た。次いで、攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管を具備した４つ口フラスコに、５０％ジメチルアミン水溶液２２５ｇ（２．５モル）と２−プロピルアルコール１００ｇを仕込み、ラウリルグリシジルエーテル１２１ｇ（０．５モル）を０〜２０℃で１時間かけて滴下した後、１０〜４０℃で２時間保持した。その後、ジメチルアミン及び溶媒を留去後に減圧蒸留してエーテル型３級アミンを得た。さらに、同様の反応装置に、エーテル型３級アミン１１５ｇ（０．４モル）と水１００ｇを仕込み、塩化ベンジル５０．６ｇ（０．４モル）を６０〜６５℃で２時間かけて滴下した後、６０〜６５℃で６時間保持して反応を完結させた。その後、水を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ12Ｈ25、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ベンジル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１５０ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９８．１％、第３級アミン及びその塩１．６％、アセトン０．３％であった。
【００３６】
実施例１〜９及び比較例１〜３
本発明の抗菌剤として、合成例１〜９で得られた第４級アンモニウム塩（１−１）〜（１−９）、比較の抗菌剤として、下記第４級アンモニウム塩（３−１）〜（３−３）を用い、下記方法で抗菌性及び皮膚刺激性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
＜比較の抗菌剤＞
第４級アンモニウム塩（３−１）：下記式（３）において、Ｒ6がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物
第４級アンモニウム塩（３−２）：下記式（３）において、Ｒ6がｎ−Ｃ10Ｈ21、Ｒ2＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝０、ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物
第４級アンモニウム塩（３−３）：下記式（３）において、Ｒ6がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ベンジル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物
【００３８】
【化５】
【００３９】
＜抗菌性の評価方法＞
試験化合物として、表１に示す本発明の抗菌剤及び比較の抗菌剤を用い、一般的な抗菌性の評価方法であるＭＩＣ（最小発育阻止濃度）及びＭＢＣ（最小殺菌濃度）について、微量液体希釈法（参考：新訂版ＧＭＰ微生物試験法２０００年６月１日第１刷発行講談社）に準じて大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉ ｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ３９７２）及び黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１３２７６）に対する抗菌性を試験した。
【００４０】
滅菌済みプラスチック製セル中に培地、滅菌水、検体（試験化合物）、及び各菌を入れ、総量で２００μＬにした。培地は、ＭＩＣ用培地としてＳＣＤ（SOYBEAN-CASEIN DIGEST BROTH）培地を用いた。菌濃度は、約２×１０6ＣＦＵ／ｍＬ（ＣＦＵ：Ｃｏｌｏｎｙ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｕｎｉｔ（集落形成単位））とした。試験化合物濃度は４００、２００、１００、５０、２５、１２．５、６．３、３．１、１．６、０．８、０．４、０．２ｐｐｍになるように調製した。その後、３５℃で２４時間培養後、菌生育のＭＩＣを濁度計で判定した。続いて、菌生育が認められないセルの内液を、試験化合物を含まないＭＢＣ用培地に移植し、同様に４８時間再培養を行い、ＭＢＣを判定した。ＭＢＣ用培地は、ＳＣＤＬＰ（SOYBEAN-CASEIN DIGEST BROTH with LECITHIN & POLYSORBATE 80）培地を用いた。
ＭＩＣ及びＭＢＣの濃度が低いほど試験化合物の抗菌活性が強く、抗菌性に優れていることを示す。
【００４１】
＜皮膚刺激性の評価方法＞
試験化合物として表１に示す本発明の抗菌剤及び比較の抗菌剤を用い、皮膚刺激性をパッチテストにより評価した。試験化合物の１０％水溶液を調製し、１００ｍｇをパッチテスト用絆創膏のガーゼ部に塗布し、上腕部裏側に貼付した。４８時間後に絆創膏を剥がし、３時間放置した後、目視で紅斑の有無を観察した。試験は、男女各１０名について行い、以下の基準で評価を行った。
【００４２】
・評価基準
Ａ：紅斑が出た人がいなかった。
Ｂ：紅斑が出た人が１人いた。
Ｃ：紅斑が出た人が２人いた。
Ｄ：紅斑が出た人が３人以上いた。
【００４３】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌剤に関する。詳しくは黄色ブドウ球菌及び大腸菌などに対して高い抗菌活性を有し、皮膚刺激性の低い抗菌剤及びそれを含有する抗菌組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カチオン性界面活性剤は、抗菌・殺菌作用を有することから、抗菌剤、殺菌剤、消毒剤等として使用されている。例えば、医療器具類や患部の消毒剤、洗浄等の医療用洗浄剤、家庭での食器等の家庭用洗浄剤、食品工業用洗浄剤、繊維や合成樹脂、木材、日用品等の抗菌加工、シャンプー、リンス、化粧品等に広く使用されている。
【０００３】
これらのように、従来から抗菌剤等として使用されているカチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルエチルアンモニム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルキノリニウム塩等の第４級アンモニウム塩が挙げられる（例えば、非特許文献１、２等を参照）。しかしながら、これら従来の第４級アンモニウム塩は、皮膚等への刺激性が大きい等の欠点があった。
【非特許文献１】「防菌防黴ハンドブック」、技報堂出版株式会社、１９８６年５月２５日発行、Ｐ５１０〜５１１
【非特許文献２】「新版界面活性剤ハンドブック」、工学図書株式会社、昭和６２年１０月１日、Ｐ５３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、抗菌剤、より詳しくは高い抗菌活性を有し、皮膚等での刺激性が少ない抗菌剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩（以下第４級アンモニウム塩（１）という）からなる抗菌剤、並びにこの抗菌剤を含有する抗菌組成物である。
【０００６】
【化３】
【０００７】
（式中、Ｒ1は炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基、Ｒ5はヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基を示し、ｎは（ＯＲ5）で示される基の平均付加モル数を示す０．３〜１０の数で、ｐは１〜３の整数、ｑ及びｒはそれぞれ独立に０〜２の整数、ｓは１〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。Ａ-はアニオンを示す。）
尚、本発明の抗菌剤である第４級アンモニウム塩（１）は、抗菌、殺菌、消毒、防黴等の目的で使用され、それらを総称して抗菌剤と称することとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高い抗菌活性を有し、皮膚等での刺激性が少ない抗菌剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第４級アンモニウム塩（１）において、ｐは１〜３の整数であり、製造の容易さやコスト面からは、１又は２が好ましく、１がより好ましい。
【００１０】
Ｒ1は、炭素数６〜２４の炭化水素基であり、炭素数８〜２２の炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましい。さらに、ｐが１の場合は、Ｒ1は炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１２〜１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基がより好ましく、炭素数１２〜１８の直鎖のアルキル基が更に好ましい。ｐが２の場合は、Ｒ1は炭素数８〜１６の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数８〜１４の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基がより好ましく、炭素数８〜１２の直鎖のアルキル基が更に好ましく、炭素数１０の直鎖のアルキル基が特に好ましい。
【００１１】
Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基であり、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜３の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基又はヒドロキシアルキル基がより好ましく、炭素数１又は２の直鎖のアルキル基あるいは炭素数２又は３のヒドロキシアルキル基が更に好ましく、メチル基又はヒドロキシエチル基が特に好ましい。
【００１２】
Ｒ4は、炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基であり、炭素数１〜３の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基が好ましく、炭素数１又は２の直鎖のアルキル基、炭素数２又は３のヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基がより好ましく、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、ベンジル基が更に好ましい。
【００１３】
Ｒ5は、ヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基で、直鎖でも分岐鎖でも良いが、ヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基が好ましく、式（２）で表される基がより好ましい。
【００１４】
【化４】
【００１５】
ｎは、（ＯＲ5）で示される基の平均付加モル数を示す０．３〜１０の数であり、０．５〜５の数が好ましく、０．７〜３の数がより好ましい。
【００１６】
ｑ及びｒはそれぞれ独立に、０〜２の整数であり、ｐが１の場合は０〜２の整数、ｐが２の場合は０又は１、ｐが３の場合は０である。ｓは、１〜３の整数であり、好ましくは１である。但し、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。
【００１７】
Ａ-は、アニオンであり、具体的にはＣｌ-、Ｂｒ-等のハロゲンイオン、メチル硫酸、エチル硫酸等のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、メチルリン酸やエチルリン酸等のアルキルリン酸イオン、リン酸イオン、炭酸や炭酸塩のイオン、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、グルタミン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸等の有機酸イオン等が挙げられる。製造の容易性及びコストの面から、Ｃｌ-、Ｂｒ-、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、炭酸や炭酸塩のイオン、及び酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸から選ばれる有機酸イオンが好ましく、Ｃｌ-、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、及び酢酸、プロピオン酸、グリコール酸から選ばれる有機酸イオンがより好ましい。
【００１８】
第４級アンモニウム塩（１）の製造法は、特に限定されないが、例えば以下の方法により製造することができる。
【００１９】
アルコールに必要に応じて酸又は塩基あるいは第３級アミンや第４級アンモニウム塩などの触媒、及び必要に応じて水などの溶媒を使用してエピハロヒドリンを反応させ、必要に応じて蒸留等を行いハロヒドリンエーテル化合物を得る。また、エピハロヒドリンを反応させる際に、必要に応じて反応の前又は途中あるいは終了後にＮａＯＨやＫＯＨなどのアルカリ剤又はその水溶液を添加させ、その後に必要に応じて水洗やろ過、蒸留等を行いグリジシルエーテル化合物を得ることができる。次にハロヒドリンエーテル化合物又はグリジシルエーテル化合物と対応するアミンを反応させてアルキルエーテル型第３級アミンを得て、次いでエタノールやイソプロピルアルコールなどの低級アルコールや水などの溶媒中で４級化剤を反応させることにより、第４級アンモニウム塩（１）を得ることができる。
【００２０】
４級化剤としては、例えば、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル等のハロゲン化アルキル；ハロゲン化ベンジル；硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等の硫酸ジアルキル；エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等が挙げられる。尚、アルキレンオキサイドにて４級化を行う場合は、対イオンとなる酸を添加する必要があり、酸を添加する時期は反応前や反応途中、反応後のいずれかに一括又は分割して加える。
【００２１】
また、対応するアミンにハロヒドリンエーテル化合物を反応させるか又は対応するアミンに対イオンとなる酸を反応前や反応途中、反応後のいずれかに一括又は分割して加えてグリジシルエーテル化合物を反応させて、第４級アンモニウム塩（１）を得ることもできる。
【００２２】
本発明の抗菌剤の使用方法は特に限定されず、種々の対象に適用することが可能である。例えば、抗菌処理を施したい対象物にスプレーする方法、塗布する方法、対象物に含浸させる方法、対象物を浸漬させる方法等、通常採用される方法をそのまま用いることができる。実際に抗菌処理を施す場合は、本発明の抗菌剤をそのまま使用する場合もあるが、通常は、水や水−水溶性有機溶剤で、好ましくは０．００１〜５質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％程度に希釈して使用する。或いは、洗浄剤や殺菌剤に含有させる抗菌成分として、これらに添加することができる。
【００２３】
本発明の抗菌組成物は、本発明の抗菌剤を含有し、その用途に応じて他の成分、例えば、水溶性有機溶剤、キレート剤、界面活性剤、他の殺菌剤、増粘剤、減粘剤、ｐＨ調整剤、無機塩類、香料、着色料、パール化剤、増量剤、酵素、研磨剤、バインダー等を含有することができる。
【００２４】
本発明の抗菌組成物中の本発明の抗菌剤の含有量は、０．００１〜５質量％が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましく、０．１〜１質量％が更に好ましい。
【００２５】
本発明の抗菌剤及び抗菌組成物は、抗菌、殺菌、消毒、防黴等の目的で、公知の抗菌剤、殺菌剤、消毒剤、防黴剤又はこれらを含む組成物と同様に使用することができる。その使用態様としては、医療器具類や患部の消毒洗浄を目的とする医療用洗浄剤、食器等を殺菌洗浄する家庭用洗浄剤、食品工業用洗浄剤、容器移送コンベア用潤滑剤、食品包装フィルム、繊維、合成樹脂、木材、日用品等を抗菌加工するための抗菌剤、シャンプー、リンス、ハンドソープ、ボディーソープ、クレンジングクリーム、化粧品、衣料用柔軟剤、水性若しくは非水性塗料等に添加する方法、不織布等に含浸させてウェットティッシュ、便座クリーナー等として用いる方法等が挙げられる。繊維用抗菌剤として使用する場合は、綿、ポリエステル、アクリル、ナイロン等のあらゆる繊維について、攪拌処理、浸漬処理、スプレー処理等の一般的方法で処理すればよい。又、木材、日用品等には、表面に塗布又は噴霧、注入することもできる。又、合成樹脂等について使用する場合は、成形後に塗布若しくは噴霧することにより表面に付着させてもよいし、抗菌効果を持続させるために成形加工時等に練り込むこともできる。
【実施例】
【００２６】
以下の実施例中、「％」は特に記載のない限り質量基準である。
【００２７】
合成例１：第４級アンモニウム塩（１−１）の合成
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管を具備した４つ口フラスコに、ラウリルアルコール３７３ｇ（花王（株）製カルコール２０９８：２モル）と三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体０．６ｇ（０．００２モル）を仕込み、エピクロロヒドリン９２．５ｇ（１モル）を６０〜６５℃、３時間かけて滴下した後２時間保持し、その後減圧蒸留してクロロヒドリンエーテル化合物を得た。次いで、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブにクロロヒドリンエーテル化合物１３９ｇ（０．５モル）とトリメチルアミン３５ｇ（０．６モル）、２−プロピルアルコール１５０ｇを仕込み、８０〜８５℃で３時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ12Ｈ25、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１３３ｇを得た。組成分析を1Ｈ ＮＭＲにて行った結果、第４級アンモニウム塩９８．１％、第３級アミン及びその塩１．４％、アセトン０．５％であった。
【００２８】
合成例２：第４級アンモニウム塩（１−２）の合成
合成例１のラウリルアルコールに替えて、ミリスチアルアルコール４２９ｇ（花王（株）製カルコール４０９８：２モル）を使用した以外は、合成例１と同様な原料及び条件で行い、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１５０ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９８．５％、第３級アミン及びその塩１．２％、アセトン０．３％であった。
【００２９】
合成例３：第４級アンモニウム塩（１−３）の合成
合成例１のラウリルアルコールに替えて、セチルアルコール４８５ｇ（花王（株）製カルコール６０９８：２モル）を使用した以外は、合成例１と同様な原料及び条件で行い、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ16Ｈ33、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１６８ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９８．３％、第３級アミン及びその塩１．３％、アセトン０．４％であった。
【００３０】
合成例４：第４級アンモニウム塩（１−４）の合成
攪拌機、温度計、冷却管を具備した４つ口フラスコに、ミリスチアルアルコール２１４ｇ（１モル）とエピクロロヒドリン １８５ｇ（２モル）、水酸化ナトリウム１６０ｇ（４モル）、水１６０ｇ及びテトラブチルアンモニウムクロリド８．３ｇ（０．０３モル）を仕込み、５０℃で激しく攪拌しながら３時間反応させた。反応混合物を冷却し、有機層を分離して水洗し、過剰のエピクロロヒドリンを留去した後、減圧蒸留してミリスチルグリシジルエーテルを得た。次に、攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管を具備した４つ口フラスコに、５０％ジメチルアミン水溶液３３８ｇ（３．７５モル）と２−プロピルアルコール１５０ｇを仕込み、ミリスチルグリシジルエーテル２０３ｇ（０．７５モル）を０〜２０℃で１時間かけて滴下した後、１０〜４０℃で２時間保持した。その後、ジメチルアミン及び溶媒を留去後に減圧蒸留してエーテル型３級アミンを得た。次いで、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブにエーテル型３級アミン１５８ｇ（０．５モル）と酢酸３６ｇ（０．６モル）、溶媒の水１６ｇ、２−プロピルアルコール１４０ｇ、エチレンオキサイド４４ｇ（１モル）を仕込み、６０〜７５℃で６時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去し、乾燥後、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ヒドロキシエチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣＨ3ＣＯＯ-である化合物１９６ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９５．８％、第３級アミン及びその塩１．１％、その他３．１％（水、２−プロピルアルコール、エチレングルコール、エチレングルコールの酢酸エステルなど）であった。
【００３１】
合成例５：第４級アンモニウム塩（１−５）の合成
合成例４のミリスチアルアルコールと酢酸に替えて、セチルアルコール２４２ｇ（１モル）とプロピオン酸４１ｇ（０．５５モル）を使用した以外は、合成例４と同様な原料及び条件で行い、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ16Ｈ33、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ヒドロキシエチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯ-である化合物２１６ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９５．１％、第３級アミン及びその塩１．６％、その他３．３％（水、２−プロピルアルコール、エチレングルコール、エチレングルコールのプロピオン酸エステルなど）であった。
【００３２】
合成例６：第４級アンモニウム塩（１−６）の合成
攪拌機、温度計を具備したオートクレーブに、合成例２と同様の方法で得たクロロヒドリンエーテル化合物１５３ｇ（０．５モル）とＮ−メチルジエタノールアミン６０ｇ（０．５モル）、２−プロピルアルコール１５０ｇを仕込み、８０〜８５℃で５時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝ヒドロキシエチル基、Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１５１ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９７．３％、第３級アミン及びその塩２．２％、アセトン０．５％であった。
【００３３】
合成例７：第４級アンモニウム塩（１−７）の合成
合成例１のラウリルアルコールに替えて、デシルアルコール３１７ｇ（花王（株）製カルコール１０９８：２モル）を使用した以外は、合成例１と同様な原料及び条件で行い、クロロヒドリンエーテル化合物を得た。次に、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブに、クロロヒドリンエーテル化合物１２５ｇ（０．５モル）とジメチルアミン１１３ｇ（２．５モル）、エチルアルコール２００ｇを仕込み、７０〜７５℃で３時間保持して反応を完結させた。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液４２ｇ（０．５モル）を加え、ジメチルアミンとエチルアルコール及び水を留去した後、ろ過して無機塩を除いて、エーテル型３級アミンを得た。次いで、攪拌機、温度計、冷却管を具備した４つ口フラスコに、エーテル型３級アミン６４．９ｇ（０．２５モル）とクロロヒドリンエーテル化合物６２．７ｇ（０．２５モル）、エチルアルコール１２０ｇを仕込み、８０〜８５℃で６時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥後し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ10Ｈ21、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝０、ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１０６ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９６．９％、第３級アミン及びその塩２．９％、アセトン０．２％であった。
【００３４】
合成例８：第４級アンモニウム塩（１−８）の合成
攪拌機、温度計、冷却管を具備した４つ口フラスコに、ミリスチアルアルコール２１４ｇ（１モル）と３−クロロ−１，２−プロパンジオール５５．３ｇ（０．５モル）、水酸化ナトリウム２２ｇ（０．５５モル）、水２２ｇ及びテトラブチルアンモニウムクロリド８．３ｇ（０．０３モル）を仕込み、６０℃で激しく攪拌しながら３時間反応させた。その後、過剰の水酸化ナトリウムを３６％塩酸で中和した後、水を留去し、ろ過して無機塩を除いた。次いで、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体１．５ｇ（０．００５モル）を仕込み、エピクロロヒドリン ９２．５ｇ（１モル）を６０〜６５℃で３時間かけて滴下した後２時間保持し、その後減圧蒸留してグリセリル骨格が平均１．５モル付加したクロロヒドリンエーテル化合物を得た。次いで、攪拌機、温度計を具備したオートクレーブにクロロヒドリンエーテル化合物１７２ｇ（０．５モル）とトリメチルアミン３８．４ｇ（０．６５モル）、２−プロピルアルコール２００ｇを仕込み、８０〜８５℃で３時間保持して反応を完結させた。その後、溶媒を留去、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝平均で１．５、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物２２０ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９７．１％、第３級アミン及びその塩１．８％、２−プロピルアルコール１．１％であった。
【００３５】
合成例９：第４級アンモニウム塩（１−９）の合成
合成例４のミリスチアルアルコールに替えて、ラウリルアルコール１８６ｇ（１モル）を使用した以外は、合成例４と同様な原料及び条件で行い、反応中間体のラウリルグリシジルエーテルを得た。次いで、攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管を具備した４つ口フラスコに、５０％ジメチルアミン水溶液２２５ｇ（２．５モル）と２−プロピルアルコール１００ｇを仕込み、ラウリルグリシジルエーテル１２１ｇ（０．５モル）を０〜２０℃で１時間かけて滴下した後、１０〜４０℃で２時間保持した。その後、ジメチルアミン及び溶媒を留去後に減圧蒸留してエーテル型３級アミンを得た。さらに、同様の反応装置に、エーテル型３級アミン１１５ｇ（０．４モル）と水１００ｇを仕込み、塩化ベンジル５０．６ｇ（０．４モル）を６０〜６５℃で２時間かけて滴下した後、６０〜６５℃で６時間保持して反応を完結させた。その後、水を留去した後にアセトンによる晶析を行い、乾燥し、一般式（１）において、Ｒ1がｎ−Ｃ12Ｈ25、Ｒ5が−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、ｎ＝１、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ベンジル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物１５０ｇを得た。合成例１と同様に組成分析を行った結果、第４級アンモニウム塩９８．１％、第３級アミン及びその塩１．６％、アセトン０．３％であった。
【００３６】
実施例１〜９及び比較例１〜３
本発明の抗菌剤として、合成例１〜９で得られた第４級アンモニウム塩（１−１）〜（１−９）、比較の抗菌剤として、下記第４級アンモニウム塩（３−１）〜（３−３）を用い、下記方法で抗菌性及び皮膚刺激性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
＜比較の抗菌剤＞
第４級アンモニウム塩（３−１）：下記式（３）において、Ｒ6がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物
第４級アンモニウム塩（３−２）：下記式（３）において、Ｒ6がｎ−Ｃ10Ｈ21、Ｒ2＝Ｒ4＝メチル基、ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝０、ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物
第４級アンモニウム塩（３−３）：下記式（３）において、Ｒ6がｎ−Ｃ14Ｈ29、Ｒ2＝Ｒ3＝メチル基、Ｒ4＝ベンジル基、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝１、Ａ-がＣｌ-である化合物
【００３８】
【化５】
【００３９】
＜抗菌性の評価方法＞
試験化合物として、表１に示す本発明の抗菌剤及び比較の抗菌剤を用い、一般的な抗菌性の評価方法であるＭＩＣ（最小発育阻止濃度）及びＭＢＣ（最小殺菌濃度）について、微量液体希釈法（参考：新訂版ＧＭＰ微生物試験法２０００年６月１日第１刷発行講談社）に準じて大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉ ｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ３９７２）及び黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１３２７６）に対する抗菌性を試験した。
【００４０】
滅菌済みプラスチック製セル中に培地、滅菌水、検体（試験化合物）、及び各菌を入れ、総量で２００μＬにした。培地は、ＭＩＣ用培地としてＳＣＤ（SOYBEAN-CASEIN DIGEST BROTH）培地を用いた。菌濃度は、約２×１０6ＣＦＵ／ｍＬ（ＣＦＵ：Ｃｏｌｏｎｙ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｕｎｉｔ（集落形成単位））とした。試験化合物濃度は４００、２００、１００、５０、２５、１２．５、６．３、３．１、１．６、０．８、０．４、０．２ｐｐｍになるように調製した。その後、３５℃で２４時間培養後、菌生育のＭＩＣを濁度計で判定した。続いて、菌生育が認められないセルの内液を、試験化合物を含まないＭＢＣ用培地に移植し、同様に４８時間再培養を行い、ＭＢＣを判定した。ＭＢＣ用培地は、ＳＣＤＬＰ（SOYBEAN-CASEIN DIGEST BROTH with LECITHIN & POLYSORBATE 80）培地を用いた。
ＭＩＣ及びＭＢＣの濃度が低いほど試験化合物の抗菌活性が強く、抗菌性に優れていることを示す。
【００４１】
＜皮膚刺激性の評価方法＞
試験化合物として表１に示す本発明の抗菌剤及び比較の抗菌剤を用い、皮膚刺激性をパッチテストにより評価した。試験化合物の１０％水溶液を調製し、１００ｍｇをパッチテスト用絆創膏のガーゼ部に塗布し、上腕部裏側に貼付した。４８時間後に絆創膏を剥がし、３時間放置した後、目視で紅斑の有無を観察した。試験は、男女各１０名について行い、以下の基準で評価を行った。
【００４２】
・評価基準
Ａ：紅斑が出た人がいなかった。
Ｂ：紅斑が出た人が１人いた。
Ｃ：紅斑が出た人が２人いた。
Ｄ：紅斑が出た人が３人以上いた。
【００４３】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩からなる抗菌剤。
【化１】
（式中、Ｒ1は炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基、Ｒ5はヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基を示し、ｎは（ＯＲ5）で示される基の平均付加モル数を示す０．３〜１０の数で、ｐは１〜３の整数、ｑ及びｒはそれぞれ独立に０〜２の整数、ｓは１〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。Ａ-はアニオンを示す。）
【請求項２】
一般式（１）において、ｐが１で、Ｒ1が炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基、Ｒ2及びＲ3がそれぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、Ｒ4が炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基、Ｒ5がヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜４のアルキレン基、ｎが０．５〜５の数、ｑ及びｒがそれぞれ独立に０〜２の整数、ｓが１である、請求項１記載の抗菌剤。
【請求項３】
一般式（１）において、ｐが２で、Ｒ1が炭素数８〜１６の脂肪族炭化水素基、Ｒ2及びＲ3がそれぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、Ｒ4が炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基、Ｒ5がヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜４のアルキレン基、ｎが０．５〜５の数、ｑ及びｒがそれぞれ独立に０又は１、ｓが１である、請求項１記載の抗菌剤。
【請求項４】
一般式（１）において、Ｒ5が式（２）で表される基である請求項１〜３のいずれか１項に記載の抗菌剤。
【化２】
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗菌剤を含有する抗菌組成物。
【請求項１】
一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩からなる抗菌剤。
【化１】
（式中、Ｒ1は炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、炭素数１〜２４のヒドロキシ基で置換されていても良い炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜５のヒドロキシ基で置換されていても良い脂肪族炭化水素基あるいはベンジル基、Ｒ5はヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜６のアルキレン基を示し、ｎは（ＯＲ5）で示される基の平均付加モル数を示す０．３〜１０の数で、ｐは１〜３の整数、ｑ及びｒはそれぞれ独立に０〜２の整数、ｓは１〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４である。Ａ-はアニオンを示す。）
【請求項２】
一般式（１）において、ｐが１で、Ｒ1が炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基、Ｒ2及びＲ3がそれぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、Ｒ4が炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基、Ｒ5がヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜４のアルキレン基、ｎが０．５〜５の数、ｑ及びｒがそれぞれ独立に０〜２の整数、ｓが１である、請求項１記載の抗菌剤。
【請求項３】
一般式（１）において、ｐが２で、Ｒ1が炭素数８〜１６の脂肪族炭化水素基、Ｒ2及びＲ3がそれぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、Ｒ4が炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基、Ｒ5がヒドロキシ基で置換されている炭素数２〜４のアルキレン基、ｎが０．５〜５の数、ｑ及びｒがそれぞれ独立に０又は１、ｓが１である、請求項１記載の抗菌剤。
【請求項４】
一般式（１）において、Ｒ5が式（２）で表される基である請求項１〜３のいずれか１項に記載の抗菌剤。
【化２】
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗菌剤を含有する抗菌組成物。
【公開番号】特開２００９−１４９５７５（Ｐ２００９−１４９５７５Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３００３５（Ｐ２００７−３３００３５）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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