新規な第四アンモニウム塩及びその製造方法並びに該化合物を含有する抗菌剤
【課題】高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対し安全性の高い抗菌剤を提供するものである。
【解決手段】下記式（９）で示されるビフェニルを有する第四アンモニウム塩化合物である。
【化１】
［式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
【解決手段】下記式（９）で示されるビフェニルを有する第四アンモニウム塩化合物である。
【化１】
［式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な第四アンモニウム塩化合物とその製造方法に関するものであり、本発明の化合物は抗菌剤、消毒剤および防腐剤として、医薬品用、化粧品用および点眼剤などの眼科領域用などの防腐剤、抗菌剤又は防黴剤などに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
抗菌活性を有する第四アンモニウム塩化合物は古くから知られ、現在も広く抗菌剤および消毒剤等として一般に用いられている。しかし、このような化合物は通常、殺菌力、抗菌力が糖質、蛋白質及び脂質等に拮抗され、またｐＨの低い酸性領域では殺菌力等が低下してしまう。また、芽胞に効果がない等の欠点がある。
【０００３】
前述の欠点を解決する方法として、Ｐｈａｒｍａｚｉｅ，３８（５） ３０８−３１０（１９８３）等で、１つの分子内に２つの第四アンモニウム塩構造を持つ化合物が提案されている。この文献記載の化合物は、２つの第四アンモニウム塩がポリメチレンにて結合されたものである。これらの化合物は前述の課題を解決しているものの、抗菌力が充分でなくほとんど使用されていない。更に、特開平６−３２１９０２号公報や特開平１０−１１４６０４号公報等でも１つの分子内に２つのピリジンおよびキノリン等芳香族系の第四アンモニウムを有する抗菌剤が提案されている。これら公報記載の化合物は、高い抗菌活性を有し抗菌性能の点では良好な物であり、実際に抗菌剤として利用されている。しかし、これらの化合物は塩化ベンザルコニウムに比べ高い抗菌活性を有するものの、人体に対する安全性が充分でない点で改善が望まれていた。また、Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ ＆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ５（４） ５７−３６２ （１９９５）には、ビフェニルにトリブチルアンモニオメチル基が結合した化合物についてブラジキニンレセプターに対する結合力を検討したことが報告されているが、抗菌活性は言及されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高い抗菌剤、消毒剤および防腐剤などを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記式（１）で示される新規な第四アンモニウム塩化合物である。
【０００６】
【化１０】
【０００７】
式（１）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【０００８】
本発明の化合物は以下の［Ｉ］（以下、第１種と略す）、［ＩＩ］（以下、第２種と略す）又は［ＩＩＩ］（以下、第３種と略す）の合成反応により得られる。
【０００９】
反応［Ｉ］は、下記式（２）および下記式（３）よりなる。
【００１０】
【化１１】
【００１１】
式（２）において、Ｙは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。
【００１２】
【化１２】
【００１３】
式（３）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００１４】
反応［ＩＩ］は、下記式（４）および下記式（５）よりなる。
【００１５】
【化１３】
【００１６】
式（４）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基を表す。
【００１７】
【化１４】
Ｒ３−Ｚ （５）
【００１８】
式（５）において、Ｒ３は炭素数３〜２０のアルキル基を表し、Ｚは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。
【００１９】
反応［ＩＩＩ］は、下記式（６）および下記式（７）よりなる。
【００２０】
【化１５】
【００２１】
式（６）において、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００２２】
【化１６】
Ｒ１−Ｊ （７）
【００２３】
式（７）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｊは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。
【００２４】
また、本発明は、高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高い下記式（９）の化合物である。
【化１７】
【００２５】
式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
Ａ．新規化合物
本発明は、下記（１）式で表わされる新規な第四アンモニウム塩化合物である。
【００２７】
【化１８】
【００２８】
式（１）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【００２９】
上記式（１）において、Ｒ１で表されるアルキル基としては炭素数５〜２０のものが使用できる。またＲ２およびＲ３で表されるアルキル基としては炭素数３〜２０のものが使用でき、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００３０】
上記式（１）のＸは無機性または有機性のアニオンであり、好ましくは、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、フッ素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン又は下記式（１０）〜（１３）で表されるアニオン等である。安全性や使用環境に問題がなければ、特にこれらに限定されるものではない。
式（１）の化合物にアニオンＸが結合する数（ｍ）は、アニオンＸの価数をｎとしたとき、ｎとｍとの積が２となる数であり、例えば、アニオンＸが２価の場合には１であり、１価の場合には２である。
【００３１】
【化１９】
Ｒ４ＣＯＯ− （１０）
【００３２】
式（１０）中、Ｒ４は水酸基またはカルボニル基を有しても良い炭素数１〜７のアルキル基または炭素数２〜８のアルケニル基を表す。
【００３３】
【化２０】
−ＯＯＣ−（Ｒ５）ｐ−ＣＯＯ− （１１）
【００３４】
式（１１）中、ｐは０または１であり、ｐが１のときＲ５は水酸基を有しても良い炭素数１〜８のアルキル基または炭素数２〜８のアルケレン基である。
【００３５】
【化２１】
Ｒ６ＳＯ４− （１２）
【００３６】
式（１２）中、Ｒ６は炭素数１〜２のアルキル基を表す。
【００３７】
【化２２】
【００３８】
式（１３）中、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、またはカルボキシル基を表す。
【００３９】
Ｂ．新規化合物の製造方法
上記式（１）で表わされる第四アンモニウム塩化合物は、以下に述べる代表的な３種の方法により製造可能である。
【００４０】
Ｂ−１．第１種の製造方法
上記式（１）で表わされる第四アンモニウム塩化合物の第１種の製造方法は、下記式（２）のハロゲン化物と下記式（３）の第３アミンとの反応により製造する方法である。
【００４１】
【化２３】
【００４２】
式（２）中、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。
【００４３】
【化２４】
【００４４】
式（３）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００４５】
上記一般式（２）の化合物の例としては、２，２’−ビス（クロロメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（クロロメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ブロモメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ブロモメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ブロモメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（イオドメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（イオドメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（イオドメチル）ビフェニル等のハロゲン化物が挙げられる。なお、式（９）を合成するときは、式（３）のＲ１を炭素数３〜２０のＲ９に代えて用いることができる。以下、式（１）を合成するときに用いる化合物のＲ１をＲ９に代えて、式（９）の合成を行うことができる。
【００４６】
また、式（３）の化合物の例としては、Ｎ，Ｎ−ジプロピルペンチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−プロピルジペンチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ペンチルオクチルアミン、Ｎ−プロピルジヘキシルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−プロピルジヘプチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−プロピルジオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルジペンチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルオクチルアミン、Ｎ−ブチルジヘキシルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−ブチルジヘプチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ブチルジオクチルアミン、トリペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルオクチルアミン、Ｎ−ペンチルジヘキシルアミン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−ペンチル−ジヘプチルアミン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ペンチル−ジオクチルアミン、トリヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルオクチルアミン、Ｎ−ヘキシルジヘプチルアミン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ヘキシルジオクチルアミン、トリヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ヘプチルジオクチルアミン、トリオクチルアミン等の第３アミンが挙げられる。
【００４７】
これらの反応は下記記載の適当な有機溶媒中で、５０℃〜１２０℃の温度において実施することができる。上記式（２）のハロゲン化物に対し、上記式（３）の第３アミンの使用割合は、上記式（２）の化合物１モルに対して上記式（３）の化合物を２モル以上、例えば２．０モル〜２．３モルの割合で用いれば良い。
【００４８】
反応溶媒は特に限定されないが、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、又は水とアルコールとの混合溶液、更にはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族有機溶剤等が好適に用いられる。反応温度については、一般に８０℃以上であれば１時間〜４０時間にて反応は完了する。
【００４９】
Ｂ−２．第２種の製造方法
上記式（１）で表される第四アンモニウム塩化合物の第２種の製造方法は、下記式（４）の第３アミンと、下記式（５）の四級化剤を反応させる方法である。
【００５０】
【化２５】
【００５１】
式（４）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基である。
【００５２】
【化２６】
Ｒ３−Ｚ （５）
【００５３】
式（５）中、Ｒ３は炭素数３〜２０のアルキル基を表し、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子のいずれかを表す。
【００５４】
上記式（４）の化合物の例としては、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル等が挙げられる。
【００５５】
また上記式（５）の化合物の例としては、塩化プロパン、塩化ブタン、塩化ペンタン、塩化ヘキサン、塩化ヘプタン、塩化オクタン、臭化プロパン、臭化ブタン、臭化ペンタン、臭化ヘキサン、臭化ヘプタン、臭化オクタン、ヨウ化プロパン、ヨウ化ブタン、ヨウ化ペンタン、ヨウ化ヘキサン、ヨウ化ヘプタン、ヨウ化オクタン等のハロゲン化アルキルが挙げられる。
【００５６】
これらの反応は下記記載の適当な溶媒中で５０℃〜１２０℃の温度において実施することができる。上記式（４）の第３アミンに対して、上記式（５）の四級化剤の使用割合は、上記式（４）の化合物１モルに対して上記式（５）の化合物を２モル以上で用いれば良く、２．０モル〜２．３モルの割合で良い。
【００５７】
反応溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール及び２−メトキシエタノール等のアルコール類、又は水とアルコールとの混合溶液、更にはＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ニトロメタン、ニトロエタン、アセトニトリル等の非プロトン性溶媒が好適に用いられる。
【００５８】
反応雰囲気については、大気中でも合成は可能だが、窒素雰囲気下での反応がより望ましい。反応温度については、一般に８０℃以上であれば、１時間から４０時間にて反応は完了する。
【００５９】
また、上記の反応は、上記記載の適当な溶媒存在下で、オートクレーブ中で加圧下、好ましくは１０〜１００ＭＰａ（メガパスカル）において５０〜１００℃の温度で行うこともできる。仕込み時間を含めた反応時間は通常５時間から１２０時間である。
【００６０】
上記式（４）の第３アミンは、例えば上記式（２）のハロゲン化物と下記式（１４）との反応から得ることができる。
【００６１】
【化２７】
Ｒ１−ＮＨ−Ｒ２ （１４）
【００６２】
式（１４）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基である。
【００６３】
上記式（１４）の化合物の例としては、Ｎ−プロピルペンチルアミン、Ｎ−プロピルヘキシルアミン、Ｎ−プロピルヘプチルアミン、Ｎ−プロピルオクチルアミン、Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチルヘプチルアミン、Ｎ−ブチルオクチルアミン、ジペンチルアミン、Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−ペンチルオクチルアミン、ジヘキシルアミン、Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、ジヘプチルアミン、Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、ジオクチルアミン等の第２アミンが挙げられる。
【００６４】
上記式（２）の上記式（１４）による三級化反応は、アルコール類、アルコール類と水との混合溶液又は芳香族有機溶剤等の適当な有機溶媒中で、反応温度５０℃〜１２０℃、反応時間１時間〜４８時間の条件下において実施することができる。上記式（２）と上記式（１４）を上記記載の適当な溶媒にそれぞれ溶解させ、上記式（１４）の溶液中に上記式（２）の溶液を少量ずつ加えながら窒素雰囲気下で、反応を行うとより良い。上記式（２）のハロゲン化物に対し、上記式（１４）の第２アミンの使用割合は、上記式（２）の化合物１モルに対して上記式（１４）の化合物を４モル〜６モル、特に４．１モル〜４．４モルの割合で用いる必要がある。上記の三級化反応の結果、合成中間体である第３アミンと副生成物として原料アミン塩が生成される。
【００６５】
合成中間体である上記式（４）の第３アミンから原料アミン塩の分離は、どのような方法を用いても良いが、抽出作業等により得ることが可能である。更に、有機溶剤の溶解性による違いを利用しても容易に行える。
【００６６】
副生成物の原料アミン塩は原料アミンに再生が可能である。副生成物の原料アミン塩に水酸化ナトリウム水溶液等の塩基を作用させると、非水溶性の有機層ができる。この有機層を一般的な分離・精製方法することにより原料の第２アミンが得られる。この再生された第２アミンは再び原料として使用可能である。
【００６７】
反応時に原料アミン塩の生成を抑えるには、反応液中に炭酸カリウム等の塩基を加えると良い。これらは溶媒に可溶であっても不溶であっても使用できるが、不溶のものの方が反応終了後分離し易い。塩基を使用した場合、上記式（１５）の化合物は２モル〜４モル、特に２．１モル〜３．０モルの割合で用いれば良い。
【００６８】
Ｂ−３．第３種の製造方法
上記式（１）で表される第四アンモニウム塩化合物の製造を可能とする第３の方法は、下記式（６）の第３アミンと下記式（７）の四級化剤にて処理する方法である。
【００６９】
【化２８】
【００７０】
式（６）中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００７１】
【化２９】
Ｒ１−Ｊ （７）
【００７２】
式（７）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｊは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。
【００７３】
上記式（６）の化合物の例としては、２，２’−ビス（ジプロピルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルブチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジブチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジプロピルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルブチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジブチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジプロピルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルブチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジブチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル等が挙げられる。
【００７４】
また上記式（７）の化合物の例としては、塩化ペンタン、塩化ヘキサン、塩化ヘプタン、塩化オクタン、臭化ペンタン、臭化ヘキサン、臭化ヘプタン、臭化オクタン、ヨウ化ペンタン、ヨウ化ヘキサン、ヨウ化ヘプタン、ヨウ化オクタン等のハロゲン化アルキルが挙げられる。
【００７５】
式（６）の化合物と式（７）の化合物との反応は、ほぼ第２種の方法に順じて実施できる。即ち溶媒としては、アルコール類、又は水とアルコールとの混合溶液、及びＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、メチルセロソルブ等が好適に用いられ、又、溶媒が無くても反応は可能である。反応雰囲気、反応温度、反応時間についても第２の方法と同一で実施できる。上記式（６）の第３アミンに対し、上記式（７）の四級化剤の使用割合は、上記式（６）の化合物１モルに対して上記式（７）の化合物を２モル以上で用いれば良く、２．０モル〜２．３モルの割合で良い。また上記の反応は、第２種の反応と同様に適当な溶媒存在下で、オートクレーブ中、加圧下で進行させることができる。
【００７６】
上記式（６）の第３アミンは、例えば上記式（２）のハロゲン化物と下記式（１５）との反応から得ることができる。
【００７７】
【化３０】
Ｒ２−ＮＨ−Ｒ３ （１５）
【００７８】
式（１５）中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００７９】
上記式（１５）の化合物の例としては、ジプロピルアミン、Ｎ−プロピルブチルアミン、Ｎ−プロピルペンチルアミン、Ｎ−プロピルヘキシルアミン、Ｎ−プロピルヘプチルアミン、Ｎ−プロピルオクチルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチルヘプチルアミン、Ｎ−ブチルオクチルアミン、ジペンチルアミン、Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−ペンチルオクチルアミン、ジヘキシルアミン、Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、ジヘプチルアミン、Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、ジオクチルアミン等の第２アミンが挙げられる。
【００８０】
上記式（２）の上記式（１５）による三級化反応は、上記式（２）と上記式（１４）との反応にほぼ同様であり、アルコール類、水とアルコール類の混合溶媒又は芳香族有機溶剤等適当な有機溶媒中で、反応温度５０℃〜１２０℃、反応時間１時間〜４８時間の条件において実施することができる。上記式（２）のハロゲン化物に対する上記式（１５）の第２アミンの好ましい使用割合は、上記式（２）の化合物１モルに対して上記式（１５）の化合物が４モル〜６モルであり、特に４．１モル〜４．４モルの割合が好ましい。合成中間体である上記式（６）の第３アミンと原料アミン塩の分離やその再生も式（２）化合物と式（１４）との反応の場合とほぼ同様にして実施できる。
【００８１】
更に反応時に原料アミン塩の生成を抑える方法についても、式（２）化合物と式（１４）との反応の場合とほぼ同様にして実施でき、反応液中に炭酸カリウム等の塩基を加えると良い。これらは溶媒に可溶であっても不溶であっても使用できるが、不溶のものの方が反応終了後分離し易い。塩基を使用した場合、上記式（１５）の化合物は２モル〜４モル、特に２．１モル〜３．０モルの割合で用いれば良い。
【００８２】
Ｂ−３．化合物の精製方法
前述の３種の方法により生成された化合物は、必要により、通常の分離精製手段、例えば、カラムクロマトグラフィーや再結晶操作等により容易に精製することが出来る。
【００８３】
Ｂ−４．アニオンの交換
前述の３種の方法により合成された第四アンモニウム塩化合物は、その中に含まれるアニオンを、イオン交換により別の特定のアニオンに変えることができる。イオン交換は、例えば、カチオン交換樹脂やアニオン交換樹脂を充填したカラムにて処理をすること等により、容易に行うことが出来る。
【００８４】
即ち本発明における第四アンモニウム塩化合物は、下記式（８）の第四アンモニウム化合物をカチオンとするものであるが、その対イオンとなるアニオンとしては、上述した３つの方法によって合成された際のアニオンを、イオン交換により、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン硝酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン又は前述した式（１０）〜（１３）などのアニオンに置き換えることによって製造できる。
【００８５】
【化３１】
【００８６】
式（８）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００８７】
Ｃ．抗菌性
本発明の化合物は、実施例に記載したように高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高いものである。また、本発明の化合物を含む下記式（９）の化合物においても同様の活性が認められるものである。
【００８８】
【化３２】
【００８９】
式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【００９０】
なお，式（９）は、式（９）中Ｒ２、Ｒ３およびＲ９がそれぞれ炭素数３〜４のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良いもの以外に、式（１）をも含んでいて、防腐剤、抗菌剤および消毒剤などの用途としても使用できるものである。
【００９１】
上記式（９）において、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９で表されるアルキル基としては炭素数３〜２０のものが使用でき、それぞれ同じであっても異なっていても良い。抗菌性能のためには、例えばＲ１、Ｒ２およびＲ９がそれぞれ同じであっても異なっていても良い炭素数４〜１６のものが好ましく、更には炭素数４〜１０のものが好ましい。
【００９２】
上記式（９）のＸは無機性または有機性のアニオンであり、好ましくは、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、フッ素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン又は上記式（１０）〜（１３）などで表されるアニオン等である。
式（９）の化合物にアニオンＸが結合する数（ｍ）は、アニオンＸの価数をｎとしたとき、ｎとｍとの積が２となる数であり、例えば、アニオンＸが２価の場合には１であり、１価の場合には２である。
【００９３】
本発明の式（１）および式（９）の化合物は、後記の実施例に示すように、種々の細菌および真菌に対して広い抗菌スペクトルを有している。
【００９４】
本発明の式（１）および式（９）の化合物は、従来の市販の第四アンモニウム塩化合物等に比べて、１／１０以下の最小殺菌濃度という優れた殺菌活性を示す。従って、本発明の式（９）の化合物は、従来市販の同種の殺菌剤よりもはるかに少ない使用濃度で従来の殺菌剤と同等の殺菌効果を発揮する。
【００９５】
Ｄ．化合物の安全性
本発明の化合物の細胞毒性試験をついて測定したところ、従来の第四アンモニウム塩化合物例えば塩化ベンザルコニウムや特開平６−３２１９０２４号公報、特開２０００−９５７６３号公報等で紹介されている第四アンモニウム塩化合物と比較して細胞毒性は同等或いは１０倍以上低かった。このように本発明の化合物は人体に対する毒性が極めて低いものである。
【００９６】
Ｅ．化合物の用途
本発明の化合物は、抗菌剤として広範囲の分野で利用でき、例えば、防菌防臭加工繊維製品、皮革製品、建材、木材、塗料、接着剤、プラスティック、フィルム、紙、パルプ、金属加工油、食品、医薬品、医療・環境消毒剤、眼科治療剤、コンタクトレンズケア用品、点眼剤、口腔洗浄剤、歯磨き、洗浄剤、化粧品、文房具、農薬、畜産分野等における抗菌剤および防腐剤として有用である。
【００９７】
本発明の化合物は、単独で優れた抗菌性を発揮するものであるが、適宜固体又は液体の担体に担持させて使用することができる。たとえば、アルコールや界面活性剤等の他の成分を配合して、エマルジョン、水和剤、ペースト、スプレー、エアゾール等として利用できる。また、賦形剤や界面活性剤等の他の成分を配合して、粒状剤、粉末等としても利用できる。
【００９８】
本発明の化合物を抗菌剤および消毒剤等として使用する際の好ましい配合割合は、抗菌剤の全重量を基準にして、０．０００１〜１００重量％であり、より好ましくは０．００１〜１０重量％である。また、他の抗菌剤たとえば塩化ベンザルコニウム等と配合し使用することもできる。
【００９９】
Ｆ．点眼剤用防腐剤としての利用
従来の点眼剤用防腐剤として、第四アンモニウム塩化合物やグアニジン等のカチオン基を有する化合物、およびアルコール類、アミノ安息香酸エステルやソルビン酸等があるが、防腐力が大きいことから第四アンモニウム塩化合物、特に塩化ベンザルコニウムが一般に汎用されている。
【０１００】
しかし、これら防腐剤を配合すると、点眼剤の薬剤成分として共に配合する他の化合物の種類によっては点眼剤に白濁を生じることがある。更に、塩化ベンザルコニウムについては、０．０１％以上配合すると角膜に対し障害を起こすことが報告されているため、この配合量は安全性が問題にならない範囲内に制限される。
【０１０１】
このように、従来の防腐剤については低濃度での配合であれば白濁や安全上の問題は生じないが、本来の防腐効果が不充分となってしまう為、別の配合剤を加え、防腐効果を向上させたり白濁を防止したりする改良技術が種々提案されている（特開平２−３１１４１７、特開平６−４０９１０）。
【０１０２】
本発明者らは、鋭意検討した結果、後述の実施例に示すとおり、本発明の化合物が、医薬品とくに点眼剤の有効成分として用いられる種々の化合物と不溶性物質を生じることなく、透明な点眼剤を得るための防腐剤として極めて有効であることを見出した。
即ち、医薬品とくに点眼剤用の防腐剤は本発明の化合物を有効成分とするものである。
【０１０３】
本発明の化合物と配合しても白濁を生じない薬剤成分用化合物として例えば以下のものがある。
即ち、ヒアルロン酸ナトリウム、グリチルリチン酸ジカリウム、ビレノキシン、塩化リゾチウム、クロモグリク酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマー等のカルボキシル基を有する化合物、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ジメチルイソプロピルアズレンスルホン酸ナトリウム、コリスチンメタンスルホン酸ナトリウム、ソジウムメタルスルホ安息香酸デキサメサゾン等のスルホン酸基を有する化合物、フラビンアデニンジヌクレオチド等のホスホニル基を有する化合物及び塩酸ピロカルピン等である。これらの化合物は、何れも、従来、塩化ベンザルコニウムとの配合により白濁が生ずるため薬剤成分として配合できなかったものである。
【０１０４】
医薬品とくに点眼剤用の防腐剤は、上記薬剤成分に加え、必要に応じて医薬品とくに点眼剤に使用される各種成分、例えば、抗炎症剤やビタミン剤、抗ヒスタミン剤等の成分、ｐＨ調整剤や緩衝剤、等張化剤、可溶剤等の添加剤等が配合されていてもその防腐効果に影響はない。
【０１０５】
また、本発明の化合物は、後記の実施例に示すとおり、種々の細菌、真菌に対して広い殺菌スペクトルを有している上、従来の第四アンモニウム塩化合物である塩化ベンザルコニウムに比べて高い殺菌活性と防腐力を発揮する。
【０１０６】
本発明の式（１）および式（９）の化合物の点眼剤における好ましい配合量は、通常、点眼剤全体の０．０００５〜０．１％であり、好ましくは０．００２〜０．０２％である。０．０００５％未満であると防腐剤による防腐効果が不充分になる恐れがあり、０．１％より多いと経済的に不利である。
【０１０７】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
Ｇ−１．合成例
【０１０８】
＜実施例１＞
ハロゲン化合物として４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニル２０ｍｍｏｌを、第３アミンとしてトリブチルアミン４２ｍｍｏｌを、溶媒としてエタノール１００ｍｌをそれぞれ３００ｍｌ反応容器中に仕込み加熱還流下で５時間反応させた後、溶媒のエタノールを減圧除去することにより粗晶を得た。この粗晶を酢酸エチルで洗浄後、アセトニトリル／酢酸エチル混合溶液にて再結晶し、減圧乾燥により、白色の化合物４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチルアンモニオメチル）ビフェニレンジクロリド（４ＢＴＡＢ−４と略す）を３．０ｇ得た。この化合物の収率は２４％であった。
【０１０９】
得られた４ＢＴＡＢ−４の１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒ＣＤＣｌ３）分析結果は次の通り。単位（δｐｐｍ）
１．０１（１８Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．４Ｈｚ）、１．３９（１２Ｈ、ｍ）、１．８９（１２Ｈ、ｍ）、３．２８（１２Ｈ、ｍ）、５．２７（４Ｈ、ｓ）、７．３３（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ）、７．６４（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）
また元素分析した結果（分子式Ｃ３８Ｈ６６Ｎ２Ｃｌ２）を次に示した。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
また融点を測定したところ、１９１．２〜１９３．２℃であった。
【０１１２】
以上の分析により、得られた物質が目的化合物であることが確認された。
【０１１３】
＜実施例２＞
実施例１において、第３アミンをトリブチルアミンの代わりにトリペンチルアミンを使用した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、目的化合物である白色の化合物４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリペンチルアンモニオメチル）ビフェニレンジクロリド（４ＢＴＡＢ−５と略す）を６．２ｇ得た。この化合物の収率は４４％であった。
【０１１４】
得られた４ＢＴＡＢ−５の１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒ＣＤＣｌ３）分析結果は次の通り。単位（δｐｐｍ）
０．９２（１８Ｈ、ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）、１．３５（２４Ｈ、ｍ）、１．８８（１２Ｈ、ｍ）、３．２７（１２Ｈ、ｍ）、５．３１（４Ｈ、ｓ）、７．２９（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝６．８Ｈｚ）、７．６１（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）
また元素分析した結果（分子式Ｃ４４Ｈ７８Ｎ２Ｃｌ２）を次に示した。
【０１１５】
【表２】
【０１１６】
また融点を測定したところ、１８３．８〜１８５．８℃であった。
【０１１７】
以上の分析により、得られた物質が目的化合物であることが確認された。
【０１１８】
比較のために、既知の抗菌剤を調製した。
【０１１９】
＜比較例１＞
市販の第四アンモニウム塩系抗菌剤である塩化ベンザルコニウムを調製した。
【０１２０】
＜比較例２＞
特開平１０−１１４６０４号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。即ちハロゲン化合物としてα、α’−ジクロロ−ｐ−キシレン２０ｍｍｏｌを、第３アミンとしてＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン４２ｍｍｏｌを、溶媒としてエタノール１００ｍｌをそれぞれ３００ｍｌ反応容器中に仕込み加熱還流下で５時間反応させた後、溶媒のエタノールを減圧除去することにより粗晶を得た。この粗晶をジエチルエーテル溶媒にて再結晶し、減圧乾燥により、目的の白色の化合物１，４−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ドデシルアンモニオメチル）フェニレンジクロリド（４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃと略す）を８．０ｇ得た。
【０１２１】
＜比較例３＞
特開平６−３２１９０２号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。即ち４−メルカプトピリジン２０ｍｍｏｌをエタノール５０ｍｌに溶解し、攪拌した状態で１，６−ジブロモヘキサン１０ｍｍｏｌを滴下し、引き続き加熱還流下で１２時間反応した。反応溶液を冷却後、生じた白色沈殿物をろ過した。得られた沈殿物を水５０ｍｌに溶解し、これに１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を滴下して溶液をｐＨ１１に調整した後、ジエチルエーテルを用いて抽出作業を３回繰り返した。エーテル層にモレキュラーシーブ３Ａ １／１６（和光純薬工業）を入れて１晩乾燥した後エーテルを除去し、薄い黄色の溶液状化合物が得られた。この化合物にＤＭＦ５０ｍｌを加え溶解させた後オクチルアイオダイド４０ｍｍｏｌを加え、加熱還流条件下で２４時間反応した。反応終了後、溶媒のＤＭＦを除去し得られた淡黄色の固体をアセトニトリルで再結晶、減圧乾燥し、目的の白色の固体化合物４，４’−（１，６−ジチオヘキサメチレン）−ビス−（１−オクチルピリジニウムアイオダイド）（４ＭＨＯと略す）を４．４ｇ得た。
【０１２２】
＜比較例４＞
特開２０００−９５７６３号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。即ち４−メルカプトピリジン２０ｍｍｏｌをアセトン５０ｍｌに溶解し、攪拌した状態でキシリレンジクロライド１０ｍｍｏｌを滴下し、引き続き加熱還流下で５時間反応した。溶液を冷却後、生じた白色沈殿物をろ過した。得られた沈殿物をアセトンで洗浄後、純水５０ｍｌに溶解し、これに０．５Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液をｐＨ１０に調整した後、トルエンを用いて抽出作業を３回繰り返した。有機層を水洗し乾燥した後トルエンを減圧除去し、粗晶が得られた。この化合物にＤＭＦ５０ｍｌを加え溶解させた後オクチルアイオダイド４０ｍｍｏｌを加え、１００℃にて１５時間反応した。反応終了後、溶媒のＤＭＦを除去し得られた淡黄色の固体を酢酸エチルエステル２００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別分離し、アセトニトリル／酢酸エチルエステル混合溶媒で再結晶、減圧乾燥し、目的の白色の固体化合物４，４’−（ｐ−キシリルジチオ）−ビス（１−オクチルピリジニウムアイオダイド）（Ｉ−８と略す）を４．０ｇ（収率５０％）得た。
【０１２３】
Ｇ−２．活性試験
以下に本発明の化合物の抗菌性及び防腐力を示す。
【０１２４】
Ｇ−２−１．細菌に対する最小殺菌濃度（ＭＢＣ）
＜実施例３＞
一般的な無菌水希釈法に従い、ニュートリエントブロスを用いて培養した対数増殖期初期状態の菌体を、無菌水にて菌懸濁液濃度が約１０６ｃｅｌｌ／ｍｌになるように調整した。段階希釈した薬剤溶液を各０．５ｍｌ分注後、調整した菌体懸濁液をそれぞれ０．５ｍｌずつ接種し、３０℃で３０分間接触後、試験液０．１ｍｌをニュトリエントブロス２ｍｌに移植し、３７℃で２４時間静置培養後、増殖の有無により、ＭＢＣ値を決定した。
供試菌として、グラム陰性細菌５種及びグラム陰性細菌４種を用いた。結果を表３に示す。
【０１２５】
【表３】
【０１２６】
Ｇ−２−２．細菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）
＜実施例４＞
一般的なブロス希釈法に従い、ニュトリエントブロスを用いて菌懸濁濃度が、１０６ｃｅｌｌ／ｍｌになるように調整した定常期状態の菌液を、段階希釈した薬剤溶液に添加し、３７℃で２４時間静置培養後、増殖の有無により、ＭＩＣ値を決定した。供試菌として、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ Ｋ１２ Ｗ ３１１０を用いた。
結果を表４に示す。
【０１２７】
【表４】
【０１２８】
上記表３、４の結果から、本発明の化合物を用いた時のＭＢＣ値およびＭＩＣ値は比較例の化合物を用いた場合と同等以下であることから、本発明の化合物は比較例の化合物に対して細菌に対する抗菌力が同等以上であることが明らかである。
【０１２９】
Ｇ−２−３．真菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）
＜実施例５＞
一般的なブロス希釈法に従い、前培養した供試菌を湿潤剤添加殺菌水で胞子液を調整した。段階希釈した薬剤溶液１ｍｌと胞子液１ｍｌとを混合し、インキュベーター内で、３０℃で一週間培養後、増殖の有無を濁度で判定し、濁度の生じていない最小濃度をＭＩＣとした。
供試菌として、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ＩＦＯ６３４１（Ａ．ｎｉｇｅｒ）及びＣａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ
ＡＴＣＣ １０２３１（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ）を用いた。
試験サンプルとして、４ＢＴＡＢ−４及び４ＢＴＡＢ−５を用い、比較例として塩化ベンザルコニウムを用いた。結果を表５に示す。
【０１３０】
【表５】
【０１３１】
上記実施例５の結果から、本発明の化合物を用いたときのＭＩＣ値は塩化ベンザルコニウムを用いた場合より小さいことから、本発明の化合物は塩化ベンザルコニウムに比較して真菌に対する抗菌力が高いことが明らかである。
【０１３２】
Ｇ−２−４．赤血球に対する最小溶血活性濃度
＜実施例６＞
ヒトの血液を採取し、等量のアルセバー液（ブドウ糖２．０５ｇ、ＮａＣｌ０．４２ｇ、クエン酸ナトリウム０．８ｇ、クエン酸０．５５ｇを含むｐＨ６．１）と混合し、４℃に保存した。実験に用いる直前にこのアルセバー保存血を遠心分離し上澄み及び赤血球上の白血球層を取り除いた。更に赤血球に約１０倍量のＰＢＳを加えた後、遠心洗浄を３回繰り返し、最後に赤血球と等量のＰＢＳを加え、５０％赤血球とした。段階希釈した薬剤のＰＢＳ希釈液９９０μｌに５０％赤血球１０μｌを加え、３７℃で１時間作用させた後、遠心分離し、その上澄みを回収し、Ｏ．Ｄ．５４０を測定した。別に、薬剤を用いないで同様の試験を行い０％溶血のコントロールとし、ＰＢＳの代わりに純水を用いて１００％溶血のコントロールとした。薬剤の最小溶血活性濃度としては、溶血濃度が５０％以下となる最も薄い濃度とした。
試験サンプルとしては４ＢＴＡＢ−４及び４ＢＴＡＢ−５を用い、比較サンプルとしては塩化ベンザルコニウム、４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃ、４ＭＨＯ及びＩ−８を用いた。結果を表６に示す。
【０１３３】
【表６】
【０１３４】
上記表６の結果から、本発明の化合物を用いた場合、従来の抗菌剤に比較して大きな最小溶血活性濃度を示したことから、人体に対する安全性は従来の抗菌剤に比較して優れていることが明らかである。
【０１３５】
Ｇ−２−５．点眼剤薬剤成分との相互作用
＜実施例７＞
点眼剤用薬剤成分と本発明の化合物を１％塩化ナトリウム溶液に溶解し、適量の希塩酸或いは水酸化ナトリウムにてｐＨを中性にした溶液を調整し、その透明性を肉眼で観察した。
点眼剤用薬剤成分としてコンドロイチン硫酸ナトリウム（以下ＳＫＡと略す）、ヒアルロン酸ナトリウム（ＳＨＡと略す）、クロモグリク酸ナトリウム（ＳＣＡと略す）、ジメチルイソプロピルアズレンスルホン酸ナトリウム（ＳＤＰＡと略す）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡと略す）を使用し、防腐剤の試験サンプルとしては、４ＢＴＡＢ−５と塩化ベンザルコニウムを用いた。
表７に配合割合と観察結果を示した。
【０１３６】
【表７】
【０１３７】
上記表７の結果から、本発明の化合物を配合した場合には透明であったのに対して、塩化ベンザルコニウムを配合した場合は白濁が生じた。
【０１３８】
Ｇ−２−６．防腐力試験
＜実施例８＞
下記表８及び表９に記す処方にて配合した溶液を使用し、アメリカ薬局方記載（Ｐｈａｒｍｃｏｐｅｉａ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ＸＸ、８７３ （１９８０））の方法により防腐力試験を行った。観察は、１、４、２４時間、７、１４、２１、２８日後に行い、防腐力を判定した。
試験菌として細菌としてＥ．ｃｏｌｉ、Ｐ．ａｕｒｕ．及びＳ．ａｕｒｅｕｓ、真菌としてＡ．ｎｉｇｅｒ及びＣ．ａｌｂｉｃａｎｓを用いた。
試験サンプルとしては、４ＢＴＡＢ−５と塩化ベンザルコニウムを用いた。防腐効果が確認された観察時間の結果を表１０に示す。
【０１３９】
【表８】
【０１４０】
【表９】
【０１４１】
【表１０】
【０１４２】
この試験結果から、本発明の化合物は、塩化ベンザルコニウムに比較して短時間で防腐力を発揮する、即ち防腐力が高いことが明らかである。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明の化合物は、新規な第四アンモニウム塩化合物であり、ビフェニル環に第四アンモニウムが２個結合する構造を有するものである。
本発明の化合物は抗菌剤および消毒剤などとして有用であり、既知の抗菌剤と比べ人体に対する安全性が高く、更に単独で優れた殺菌効果と広い抗菌スペクトルを有する。
本発明の化合物は、抗菌剤、防黴剤および消毒剤などとして、並びに点眼剤等の眼科領域用、医薬品用及び化粧品用などの防腐剤としても有用である。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な第四アンモニウム塩化合物とその製造方法に関するものであり、本発明の化合物は抗菌剤、消毒剤および防腐剤として、医薬品用、化粧品用および点眼剤などの眼科領域用などの防腐剤、抗菌剤又は防黴剤などに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
抗菌活性を有する第四アンモニウム塩化合物は古くから知られ、現在も広く抗菌剤および消毒剤等として一般に用いられている。しかし、このような化合物は通常、殺菌力、抗菌力が糖質、蛋白質及び脂質等に拮抗され、またｐＨの低い酸性領域では殺菌力等が低下してしまう。また、芽胞に効果がない等の欠点がある。
【０００３】
前述の欠点を解決する方法として、Ｐｈａｒｍａｚｉｅ，３８（５） ３０８−３１０（１９８３）等で、１つの分子内に２つの第四アンモニウム塩構造を持つ化合物が提案されている。この文献記載の化合物は、２つの第四アンモニウム塩がポリメチレンにて結合されたものである。これらの化合物は前述の課題を解決しているものの、抗菌力が充分でなくほとんど使用されていない。更に、特開平６−３２１９０２号公報や特開平１０−１１４６０４号公報等でも１つの分子内に２つのピリジンおよびキノリン等芳香族系の第四アンモニウムを有する抗菌剤が提案されている。これら公報記載の化合物は、高い抗菌活性を有し抗菌性能の点では良好な物であり、実際に抗菌剤として利用されている。しかし、これらの化合物は塩化ベンザルコニウムに比べ高い抗菌活性を有するものの、人体に対する安全性が充分でない点で改善が望まれていた。また、Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ ＆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ５（４） ５７−３６２ （１９９５）には、ビフェニルにトリブチルアンモニオメチル基が結合した化合物についてブラジキニンレセプターに対する結合力を検討したことが報告されているが、抗菌活性は言及されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高い抗菌剤、消毒剤および防腐剤などを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記式（１）で示される新規な第四アンモニウム塩化合物である。
【０００６】
【化１０】
【０００７】
式（１）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【０００８】
本発明の化合物は以下の［Ｉ］（以下、第１種と略す）、［ＩＩ］（以下、第２種と略す）又は［ＩＩＩ］（以下、第３種と略す）の合成反応により得られる。
【０００９】
反応［Ｉ］は、下記式（２）および下記式（３）よりなる。
【００１０】
【化１１】
【００１１】
式（２）において、Ｙは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。
【００１２】
【化１２】
【００１３】
式（３）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００１４】
反応［ＩＩ］は、下記式（４）および下記式（５）よりなる。
【００１５】
【化１３】
【００１６】
式（４）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基を表す。
【００１７】
【化１４】
Ｒ３−Ｚ （５）
【００１８】
式（５）において、Ｒ３は炭素数３〜２０のアルキル基を表し、Ｚは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。
【００１９】
反応［ＩＩＩ］は、下記式（６）および下記式（７）よりなる。
【００２０】
【化１５】
【００２１】
式（６）において、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００２２】
【化１６】
Ｒ１−Ｊ （７）
【００２３】
式（７）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｊは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。
【００２４】
また、本発明は、高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高い下記式（９）の化合物である。
【化１７】
【００２５】
式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
Ａ．新規化合物
本発明は、下記（１）式で表わされる新規な第四アンモニウム塩化合物である。
【００２７】
【化１８】
【００２８】
式（１）において、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【００２９】
上記式（１）において、Ｒ１で表されるアルキル基としては炭素数５〜２０のものが使用できる。またＲ２およびＲ３で表されるアルキル基としては炭素数３〜２０のものが使用でき、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００３０】
上記式（１）のＸは無機性または有機性のアニオンであり、好ましくは、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、フッ素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン又は下記式（１０）〜（１３）で表されるアニオン等である。安全性や使用環境に問題がなければ、特にこれらに限定されるものではない。
式（１）の化合物にアニオンＸが結合する数（ｍ）は、アニオンＸの価数をｎとしたとき、ｎとｍとの積が２となる数であり、例えば、アニオンＸが２価の場合には１であり、１価の場合には２である。
【００３１】
【化１９】
Ｒ４ＣＯＯ− （１０）
【００３２】
式（１０）中、Ｒ４は水酸基またはカルボニル基を有しても良い炭素数１〜７のアルキル基または炭素数２〜８のアルケニル基を表す。
【００３３】
【化２０】
−ＯＯＣ−（Ｒ５）ｐ−ＣＯＯ− （１１）
【００３４】
式（１１）中、ｐは０または１であり、ｐが１のときＲ５は水酸基を有しても良い炭素数１〜８のアルキル基または炭素数２〜８のアルケレン基である。
【００３５】
【化２１】
Ｒ６ＳＯ４− （１２）
【００３６】
式（１２）中、Ｒ６は炭素数１〜２のアルキル基を表す。
【００３７】
【化２２】
【００３８】
式（１３）中、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、またはカルボキシル基を表す。
【００３９】
Ｂ．新規化合物の製造方法
上記式（１）で表わされる第四アンモニウム塩化合物は、以下に述べる代表的な３種の方法により製造可能である。
【００４０】
Ｂ−１．第１種の製造方法
上記式（１）で表わされる第四アンモニウム塩化合物の第１種の製造方法は、下記式（２）のハロゲン化物と下記式（３）の第３アミンとの反応により製造する方法である。
【００４１】
【化２３】
【００４２】
式（２）中、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。
【００４３】
【化２４】
【００４４】
式（３）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００４５】
上記一般式（２）の化合物の例としては、２，２’−ビス（クロロメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（クロロメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ブロモメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ブロモメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ブロモメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（イオドメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（イオドメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（イオドメチル）ビフェニル等のハロゲン化物が挙げられる。なお、式（９）を合成するときは、式（３）のＲ１を炭素数３〜２０のＲ９に代えて用いることができる。以下、式（１）を合成するときに用いる化合物のＲ１をＲ９に代えて、式（９）の合成を行うことができる。
【００４６】
また、式（３）の化合物の例としては、Ｎ，Ｎ−ジプロピルペンチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−プロピルジペンチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ペンチルオクチルアミン、Ｎ−プロピルジヘキシルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−プロピルジヘプチルアミン、Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−プロピルジオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルジペンチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ペンチルオクチルアミン、Ｎ−ブチルジヘキシルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−ブチルジヘプチルアミン、Ｎ−ブチル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ブチルジオクチルアミン、トリペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルオクチルアミン、Ｎ−ペンチルジヘキシルアミン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、Ｎ−ペンチル−ジヘプチルアミン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ペンチル−ジオクチルアミン、トリヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルオクチルアミン、Ｎ−ヘキシルジヘプチルアミン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ヘキシルジオクチルアミン、トリヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘプチルオクチルアミン、Ｎ−ヘプチルジオクチルアミン、トリオクチルアミン等の第３アミンが挙げられる。
【００４７】
これらの反応は下記記載の適当な有機溶媒中で、５０℃〜１２０℃の温度において実施することができる。上記式（２）のハロゲン化物に対し、上記式（３）の第３アミンの使用割合は、上記式（２）の化合物１モルに対して上記式（３）の化合物を２モル以上、例えば２．０モル〜２．３モルの割合で用いれば良い。
【００４８】
反応溶媒は特に限定されないが、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、又は水とアルコールとの混合溶液、更にはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族有機溶剤等が好適に用いられる。反応温度については、一般に８０℃以上であれば１時間〜４０時間にて反応は完了する。
【００４９】
Ｂ−２．第２種の製造方法
上記式（１）で表される第四アンモニウム塩化合物の第２種の製造方法は、下記式（４）の第３アミンと、下記式（５）の四級化剤を反応させる方法である。
【００５０】
【化２５】
【００５１】
式（４）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基である。
【００５２】
【化２６】
Ｒ３−Ｚ （５）
【００５３】
式（５）中、Ｒ３は炭素数３〜２０のアルキル基を表し、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子のいずれかを表す。
【００５４】
上記式（４）の化合物の例としては、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル等が挙げられる。
【００５５】
また上記式（５）の化合物の例としては、塩化プロパン、塩化ブタン、塩化ペンタン、塩化ヘキサン、塩化ヘプタン、塩化オクタン、臭化プロパン、臭化ブタン、臭化ペンタン、臭化ヘキサン、臭化ヘプタン、臭化オクタン、ヨウ化プロパン、ヨウ化ブタン、ヨウ化ペンタン、ヨウ化ヘキサン、ヨウ化ヘプタン、ヨウ化オクタン等のハロゲン化アルキルが挙げられる。
【００５６】
これらの反応は下記記載の適当な溶媒中で５０℃〜１２０℃の温度において実施することができる。上記式（４）の第３アミンに対して、上記式（５）の四級化剤の使用割合は、上記式（４）の化合物１モルに対して上記式（５）の化合物を２モル以上で用いれば良く、２．０モル〜２．３モルの割合で良い。
【００５７】
反応溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール及び２−メトキシエタノール等のアルコール類、又は水とアルコールとの混合溶液、更にはＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ニトロメタン、ニトロエタン、アセトニトリル等の非プロトン性溶媒が好適に用いられる。
【００５８】
反応雰囲気については、大気中でも合成は可能だが、窒素雰囲気下での反応がより望ましい。反応温度については、一般に８０℃以上であれば、１時間から４０時間にて反応は完了する。
【００５９】
また、上記の反応は、上記記載の適当な溶媒存在下で、オートクレーブ中で加圧下、好ましくは１０〜１００ＭＰａ（メガパスカル）において５０〜１００℃の温度で行うこともできる。仕込み時間を含めた反応時間は通常５時間から１２０時間である。
【００６０】
上記式（４）の第３アミンは、例えば上記式（２）のハロゲン化物と下記式（１４）との反応から得ることができる。
【００６１】
【化２７】
Ｒ１−ＮＨ−Ｒ２ （１４）
【００６２】
式（１４）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基である。
【００６３】
上記式（１４）の化合物の例としては、Ｎ−プロピルペンチルアミン、Ｎ−プロピルヘキシルアミン、Ｎ−プロピルヘプチルアミン、Ｎ−プロピルオクチルアミン、Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチルヘプチルアミン、Ｎ−ブチルオクチルアミン、ジペンチルアミン、Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−ペンチルオクチルアミン、ジヘキシルアミン、Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、ジヘプチルアミン、Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、ジオクチルアミン等の第２アミンが挙げられる。
【００６４】
上記式（２）の上記式（１４）による三級化反応は、アルコール類、アルコール類と水との混合溶液又は芳香族有機溶剤等の適当な有機溶媒中で、反応温度５０℃〜１２０℃、反応時間１時間〜４８時間の条件下において実施することができる。上記式（２）と上記式（１４）を上記記載の適当な溶媒にそれぞれ溶解させ、上記式（１４）の溶液中に上記式（２）の溶液を少量ずつ加えながら窒素雰囲気下で、反応を行うとより良い。上記式（２）のハロゲン化物に対し、上記式（１４）の第２アミンの使用割合は、上記式（２）の化合物１モルに対して上記式（１４）の化合物を４モル〜６モル、特に４．１モル〜４．４モルの割合で用いる必要がある。上記の三級化反応の結果、合成中間体である第３アミンと副生成物として原料アミン塩が生成される。
【００６５】
合成中間体である上記式（４）の第３アミンから原料アミン塩の分離は、どのような方法を用いても良いが、抽出作業等により得ることが可能である。更に、有機溶剤の溶解性による違いを利用しても容易に行える。
【００６６】
副生成物の原料アミン塩は原料アミンに再生が可能である。副生成物の原料アミン塩に水酸化ナトリウム水溶液等の塩基を作用させると、非水溶性の有機層ができる。この有機層を一般的な分離・精製方法することにより原料の第２アミンが得られる。この再生された第２アミンは再び原料として使用可能である。
【００６７】
反応時に原料アミン塩の生成を抑えるには、反応液中に炭酸カリウム等の塩基を加えると良い。これらは溶媒に可溶であっても不溶であっても使用できるが、不溶のものの方が反応終了後分離し易い。塩基を使用した場合、上記式（１５）の化合物は２モル〜４モル、特に２．１モル〜３．０モルの割合で用いれば良い。
【００６８】
Ｂ−３．第３種の製造方法
上記式（１）で表される第四アンモニウム塩化合物の製造を可能とする第３の方法は、下記式（６）の第３アミンと下記式（７）の四級化剤にて処理する方法である。
【００６９】
【化２８】
【００７０】
式（６）中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００７１】
【化２９】
Ｒ１−Ｊ （７）
【００７２】
式（７）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｊは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。
【００７３】
上記式（６）の化合物の例としては、２，２’−ビス（ジプロピルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルブチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジブチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、２，２’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジプロピルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルブチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジブチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、３，３’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジプロピルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルブチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−プロピルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジブチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ブチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジペンチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ペンチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘキシルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘキシルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジヘプチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−ヘプチルオクチルアミノメチル）ビフェニル、４，４’−ビス（ジオクチルアミノメチル）ビフェニル等が挙げられる。
【００７４】
また上記式（７）の化合物の例としては、塩化ペンタン、塩化ヘキサン、塩化ヘプタン、塩化オクタン、臭化ペンタン、臭化ヘキサン、臭化ヘプタン、臭化オクタン、ヨウ化ペンタン、ヨウ化ヘキサン、ヨウ化ヘプタン、ヨウ化オクタン等のハロゲン化アルキルが挙げられる。
【００７５】
式（６）の化合物と式（７）の化合物との反応は、ほぼ第２種の方法に順じて実施できる。即ち溶媒としては、アルコール類、又は水とアルコールとの混合溶液、及びＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、メチルセロソルブ等が好適に用いられ、又、溶媒が無くても反応は可能である。反応雰囲気、反応温度、反応時間についても第２の方法と同一で実施できる。上記式（６）の第３アミンに対し、上記式（７）の四級化剤の使用割合は、上記式（６）の化合物１モルに対して上記式（７）の化合物を２モル以上で用いれば良く、２．０モル〜２．３モルの割合で良い。また上記の反応は、第２種の反応と同様に適当な溶媒存在下で、オートクレーブ中、加圧下で進行させることができる。
【００７６】
上記式（６）の第３アミンは、例えば上記式（２）のハロゲン化物と下記式（１５）との反応から得ることができる。
【００７７】
【化３０】
Ｒ２−ＮＨ−Ｒ３ （１５）
【００７８】
式（１５）中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００７９】
上記式（１５）の化合物の例としては、ジプロピルアミン、Ｎ−プロピルブチルアミン、Ｎ−プロピルペンチルアミン、Ｎ−プロピルヘキシルアミン、Ｎ−プロピルヘプチルアミン、Ｎ−プロピルオクチルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−ブチルペンチルアミン、Ｎ−ブチルヘキシルアミン、Ｎ−ブチルヘプチルアミン、Ｎ−ブチルオクチルアミン、ジペンチルアミン、Ｎ−ペンチルヘキシルアミン、Ｎ−ペンチルヘプチルアミン、Ｎ−ペンチルオクチルアミン、ジヘキシルアミン、Ｎ−ヘキシルヘプチルアミン、Ｎ−ヘキシルオクチルアミン、ジヘプチルアミン、Ｎ−ヘプチルオクチルアミン、ジオクチルアミン等の第２アミンが挙げられる。
【００８０】
上記式（２）の上記式（１５）による三級化反応は、上記式（２）と上記式（１４）との反応にほぼ同様であり、アルコール類、水とアルコール類の混合溶媒又は芳香族有機溶剤等適当な有機溶媒中で、反応温度５０℃〜１２０℃、反応時間１時間〜４８時間の条件において実施することができる。上記式（２）のハロゲン化物に対する上記式（１５）の第２アミンの好ましい使用割合は、上記式（２）の化合物１モルに対して上記式（１５）の化合物が４モル〜６モルであり、特に４．１モル〜４．４モルの割合が好ましい。合成中間体である上記式（６）の第３アミンと原料アミン塩の分離やその再生も式（２）化合物と式（１４）との反応の場合とほぼ同様にして実施できる。
【００８１】
更に反応時に原料アミン塩の生成を抑える方法についても、式（２）化合物と式（１４）との反応の場合とほぼ同様にして実施でき、反応液中に炭酸カリウム等の塩基を加えると良い。これらは溶媒に可溶であっても不溶であっても使用できるが、不溶のものの方が反応終了後分離し易い。塩基を使用した場合、上記式（１５）の化合物は２モル〜４モル、特に２．１モル〜３．０モルの割合で用いれば良い。
【００８２】
Ｂ−３．化合物の精製方法
前述の３種の方法により生成された化合物は、必要により、通常の分離精製手段、例えば、カラムクロマトグラフィーや再結晶操作等により容易に精製することが出来る。
【００８３】
Ｂ−４．アニオンの交換
前述の３種の方法により合成された第四アンモニウム塩化合物は、その中に含まれるアニオンを、イオン交換により別の特定のアニオンに変えることができる。イオン交換は、例えば、カチオン交換樹脂やアニオン交換樹脂を充填したカラムにて処理をすること等により、容易に行うことが出来る。
【００８４】
即ち本発明における第四アンモニウム塩化合物は、下記式（８）の第四アンモニウム化合物をカチオンとするものであるが、その対イオンとなるアニオンとしては、上述した３つの方法によって合成された際のアニオンを、イオン交換により、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン硝酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン又は前述した式（１０）〜（１３）などのアニオンに置き換えることによって製造できる。
【００８５】
【化３１】
【００８６】
式（８）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。
【００８７】
Ｃ．抗菌性
本発明の化合物は、実施例に記載したように高い抗菌活性と広い抗菌スペクトルを示し、且つ人体に対する安全性の高いものである。また、本発明の化合物を含む下記式（９）の化合物においても同様の活性が認められるものである。
【００８８】
【化３２】
【００８９】
式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。
【００９０】
なお，式（９）は、式（９）中Ｒ２、Ｒ３およびＲ９がそれぞれ炭素数３〜４のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良いもの以外に、式（１）をも含んでいて、防腐剤、抗菌剤および消毒剤などの用途としても使用できるものである。
【００９１】
上記式（９）において、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９で表されるアルキル基としては炭素数３〜２０のものが使用でき、それぞれ同じであっても異なっていても良い。抗菌性能のためには、例えばＲ１、Ｒ２およびＲ９がそれぞれ同じであっても異なっていても良い炭素数４〜１６のものが好ましく、更には炭素数４〜１０のものが好ましい。
【００９２】
上記式（９）のＸは無機性または有機性のアニオンであり、好ましくは、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、フッ素イオン、ヨウ素酸イオン、臭素酸イオン、塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン又は上記式（１０）〜（１３）などで表されるアニオン等である。
式（９）の化合物にアニオンＸが結合する数（ｍ）は、アニオンＸの価数をｎとしたとき、ｎとｍとの積が２となる数であり、例えば、アニオンＸが２価の場合には１であり、１価の場合には２である。
【００９３】
本発明の式（１）および式（９）の化合物は、後記の実施例に示すように、種々の細菌および真菌に対して広い抗菌スペクトルを有している。
【００９４】
本発明の式（１）および式（９）の化合物は、従来の市販の第四アンモニウム塩化合物等に比べて、１／１０以下の最小殺菌濃度という優れた殺菌活性を示す。従って、本発明の式（９）の化合物は、従来市販の同種の殺菌剤よりもはるかに少ない使用濃度で従来の殺菌剤と同等の殺菌効果を発揮する。
【００９５】
Ｄ．化合物の安全性
本発明の化合物の細胞毒性試験をついて測定したところ、従来の第四アンモニウム塩化合物例えば塩化ベンザルコニウムや特開平６−３２１９０２４号公報、特開２０００−９５７６３号公報等で紹介されている第四アンモニウム塩化合物と比較して細胞毒性は同等或いは１０倍以上低かった。このように本発明の化合物は人体に対する毒性が極めて低いものである。
【００９６】
Ｅ．化合物の用途
本発明の化合物は、抗菌剤として広範囲の分野で利用でき、例えば、防菌防臭加工繊維製品、皮革製品、建材、木材、塗料、接着剤、プラスティック、フィルム、紙、パルプ、金属加工油、食品、医薬品、医療・環境消毒剤、眼科治療剤、コンタクトレンズケア用品、点眼剤、口腔洗浄剤、歯磨き、洗浄剤、化粧品、文房具、農薬、畜産分野等における抗菌剤および防腐剤として有用である。
【００９７】
本発明の化合物は、単独で優れた抗菌性を発揮するものであるが、適宜固体又は液体の担体に担持させて使用することができる。たとえば、アルコールや界面活性剤等の他の成分を配合して、エマルジョン、水和剤、ペースト、スプレー、エアゾール等として利用できる。また、賦形剤や界面活性剤等の他の成分を配合して、粒状剤、粉末等としても利用できる。
【００９８】
本発明の化合物を抗菌剤および消毒剤等として使用する際の好ましい配合割合は、抗菌剤の全重量を基準にして、０．０００１〜１００重量％であり、より好ましくは０．００１〜１０重量％である。また、他の抗菌剤たとえば塩化ベンザルコニウム等と配合し使用することもできる。
【００９９】
Ｆ．点眼剤用防腐剤としての利用
従来の点眼剤用防腐剤として、第四アンモニウム塩化合物やグアニジン等のカチオン基を有する化合物、およびアルコール類、アミノ安息香酸エステルやソルビン酸等があるが、防腐力が大きいことから第四アンモニウム塩化合物、特に塩化ベンザルコニウムが一般に汎用されている。
【０１００】
しかし、これら防腐剤を配合すると、点眼剤の薬剤成分として共に配合する他の化合物の種類によっては点眼剤に白濁を生じることがある。更に、塩化ベンザルコニウムについては、０．０１％以上配合すると角膜に対し障害を起こすことが報告されているため、この配合量は安全性が問題にならない範囲内に制限される。
【０１０１】
このように、従来の防腐剤については低濃度での配合であれば白濁や安全上の問題は生じないが、本来の防腐効果が不充分となってしまう為、別の配合剤を加え、防腐効果を向上させたり白濁を防止したりする改良技術が種々提案されている（特開平２−３１１４１７、特開平６−４０９１０）。
【０１０２】
本発明者らは、鋭意検討した結果、後述の実施例に示すとおり、本発明の化合物が、医薬品とくに点眼剤の有効成分として用いられる種々の化合物と不溶性物質を生じることなく、透明な点眼剤を得るための防腐剤として極めて有効であることを見出した。
即ち、医薬品とくに点眼剤用の防腐剤は本発明の化合物を有効成分とするものである。
【０１０３】
本発明の化合物と配合しても白濁を生じない薬剤成分用化合物として例えば以下のものがある。
即ち、ヒアルロン酸ナトリウム、グリチルリチン酸ジカリウム、ビレノキシン、塩化リゾチウム、クロモグリク酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマー等のカルボキシル基を有する化合物、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ジメチルイソプロピルアズレンスルホン酸ナトリウム、コリスチンメタンスルホン酸ナトリウム、ソジウムメタルスルホ安息香酸デキサメサゾン等のスルホン酸基を有する化合物、フラビンアデニンジヌクレオチド等のホスホニル基を有する化合物及び塩酸ピロカルピン等である。これらの化合物は、何れも、従来、塩化ベンザルコニウムとの配合により白濁が生ずるため薬剤成分として配合できなかったものである。
【０１０４】
医薬品とくに点眼剤用の防腐剤は、上記薬剤成分に加え、必要に応じて医薬品とくに点眼剤に使用される各種成分、例えば、抗炎症剤やビタミン剤、抗ヒスタミン剤等の成分、ｐＨ調整剤や緩衝剤、等張化剤、可溶剤等の添加剤等が配合されていてもその防腐効果に影響はない。
【０１０５】
また、本発明の化合物は、後記の実施例に示すとおり、種々の細菌、真菌に対して広い殺菌スペクトルを有している上、従来の第四アンモニウム塩化合物である塩化ベンザルコニウムに比べて高い殺菌活性と防腐力を発揮する。
【０１０６】
本発明の式（１）および式（９）の化合物の点眼剤における好ましい配合量は、通常、点眼剤全体の０．０００５〜０．１％であり、好ましくは０．００２〜０．０２％である。０．０００５％未満であると防腐剤による防腐効果が不充分になる恐れがあり、０．１％より多いと経済的に不利である。
【０１０７】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
Ｇ−１．合成例
【０１０８】
＜実施例１＞
ハロゲン化合物として４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニル２０ｍｍｏｌを、第３アミンとしてトリブチルアミン４２ｍｍｏｌを、溶媒としてエタノール１００ｍｌをそれぞれ３００ｍｌ反応容器中に仕込み加熱還流下で５時間反応させた後、溶媒のエタノールを減圧除去することにより粗晶を得た。この粗晶を酢酸エチルで洗浄後、アセトニトリル／酢酸エチル混合溶液にて再結晶し、減圧乾燥により、白色の化合物４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチルアンモニオメチル）ビフェニレンジクロリド（４ＢＴＡＢ−４と略す）を３．０ｇ得た。この化合物の収率は２４％であった。
【０１０９】
得られた４ＢＴＡＢ−４の１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒ＣＤＣｌ３）分析結果は次の通り。単位（δｐｐｍ）
１．０１（１８Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．４Ｈｚ）、１．３９（１２Ｈ、ｍ）、１．８９（１２Ｈ、ｍ）、３．２８（１２Ｈ、ｍ）、５．２７（４Ｈ、ｓ）、７．３３（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ）、７．６４（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）
また元素分析した結果（分子式Ｃ３８Ｈ６６Ｎ２Ｃｌ２）を次に示した。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
また融点を測定したところ、１９１．２〜１９３．２℃であった。
【０１１２】
以上の分析により、得られた物質が目的化合物であることが確認された。
【０１１３】
＜実施例２＞
実施例１において、第３アミンをトリブチルアミンの代わりにトリペンチルアミンを使用した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、目的化合物である白色の化合物４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリペンチルアンモニオメチル）ビフェニレンジクロリド（４ＢＴＡＢ−５と略す）を６．２ｇ得た。この化合物の収率は４４％であった。
【０１１４】
得られた４ＢＴＡＢ−５の１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒ＣＤＣｌ３）分析結果は次の通り。単位（δｐｐｍ）
０．９２（１８Ｈ、ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）、１．３５（２４Ｈ、ｍ）、１．８８（１２Ｈ、ｍ）、３．２７（１２Ｈ、ｍ）、５．３１（４Ｈ、ｓ）、７．２９（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝６．８Ｈｚ）、７．６１（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）
また元素分析した結果（分子式Ｃ４４Ｈ７８Ｎ２Ｃｌ２）を次に示した。
【０１１５】
【表２】
【０１１６】
また融点を測定したところ、１８３．８〜１８５．８℃であった。
【０１１７】
以上の分析により、得られた物質が目的化合物であることが確認された。
【０１１８】
比較のために、既知の抗菌剤を調製した。
【０１１９】
＜比較例１＞
市販の第四アンモニウム塩系抗菌剤である塩化ベンザルコニウムを調製した。
【０１２０】
＜比較例２＞
特開平１０−１１４６０４号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。即ちハロゲン化合物としてα、α’−ジクロロ−ｐ−キシレン２０ｍｍｏｌを、第３アミンとしてＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン４２ｍｍｏｌを、溶媒としてエタノール１００ｍｌをそれぞれ３００ｍｌ反応容器中に仕込み加熱還流下で５時間反応させた後、溶媒のエタノールを減圧除去することにより粗晶を得た。この粗晶をジエチルエーテル溶媒にて再結晶し、減圧乾燥により、目的の白色の化合物１，４−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ドデシルアンモニオメチル）フェニレンジクロリド（４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃと略す）を８．０ｇ得た。
【０１２１】
＜比較例３＞
特開平６−３２１９０２号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。即ち４−メルカプトピリジン２０ｍｍｏｌをエタノール５０ｍｌに溶解し、攪拌した状態で１，６−ジブロモヘキサン１０ｍｍｏｌを滴下し、引き続き加熱還流下で１２時間反応した。反応溶液を冷却後、生じた白色沈殿物をろ過した。得られた沈殿物を水５０ｍｌに溶解し、これに１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を滴下して溶液をｐＨ１１に調整した後、ジエチルエーテルを用いて抽出作業を３回繰り返した。エーテル層にモレキュラーシーブ３Ａ １／１６（和光純薬工業）を入れて１晩乾燥した後エーテルを除去し、薄い黄色の溶液状化合物が得られた。この化合物にＤＭＦ５０ｍｌを加え溶解させた後オクチルアイオダイド４０ｍｍｏｌを加え、加熱還流条件下で２４時間反応した。反応終了後、溶媒のＤＭＦを除去し得られた淡黄色の固体をアセトニトリルで再結晶、減圧乾燥し、目的の白色の固体化合物４，４’−（１，６−ジチオヘキサメチレン）−ビス−（１−オクチルピリジニウムアイオダイド）（４ＭＨＯと略す）を４．４ｇ得た。
【０１２２】
＜比較例４＞
特開２０００−９５７６３号公報で提案された抗菌剤を合成し使用した。即ち４−メルカプトピリジン２０ｍｍｏｌをアセトン５０ｍｌに溶解し、攪拌した状態でキシリレンジクロライド１０ｍｍｏｌを滴下し、引き続き加熱還流下で５時間反応した。溶液を冷却後、生じた白色沈殿物をろ過した。得られた沈殿物をアセトンで洗浄後、純水５０ｍｌに溶解し、これに０．５Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液をｐＨ１０に調整した後、トルエンを用いて抽出作業を３回繰り返した。有機層を水洗し乾燥した後トルエンを減圧除去し、粗晶が得られた。この化合物にＤＭＦ５０ｍｌを加え溶解させた後オクチルアイオダイド４０ｍｍｏｌを加え、１００℃にて１５時間反応した。反応終了後、溶媒のＤＭＦを除去し得られた淡黄色の固体を酢酸エチルエステル２００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別分離し、アセトニトリル／酢酸エチルエステル混合溶媒で再結晶、減圧乾燥し、目的の白色の固体化合物４，４’−（ｐ−キシリルジチオ）−ビス（１−オクチルピリジニウムアイオダイド）（Ｉ−８と略す）を４．０ｇ（収率５０％）得た。
【０１２３】
Ｇ−２．活性試験
以下に本発明の化合物の抗菌性及び防腐力を示す。
【０１２４】
Ｇ−２−１．細菌に対する最小殺菌濃度（ＭＢＣ）
＜実施例３＞
一般的な無菌水希釈法に従い、ニュートリエントブロスを用いて培養した対数増殖期初期状態の菌体を、無菌水にて菌懸濁液濃度が約１０６ｃｅｌｌ／ｍｌになるように調整した。段階希釈した薬剤溶液を各０．５ｍｌ分注後、調整した菌体懸濁液をそれぞれ０．５ｍｌずつ接種し、３０℃で３０分間接触後、試験液０．１ｍｌをニュトリエントブロス２ｍｌに移植し、３７℃で２４時間静置培養後、増殖の有無により、ＭＢＣ値を決定した。
供試菌として、グラム陰性細菌５種及びグラム陰性細菌４種を用いた。結果を表３に示す。
【０１２５】
【表３】
【０１２６】
Ｇ−２−２．細菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）
＜実施例４＞
一般的なブロス希釈法に従い、ニュトリエントブロスを用いて菌懸濁濃度が、１０６ｃｅｌｌ／ｍｌになるように調整した定常期状態の菌液を、段階希釈した薬剤溶液に添加し、３７℃で２４時間静置培養後、増殖の有無により、ＭＩＣ値を決定した。供試菌として、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ Ｋ１２ Ｗ ３１１０を用いた。
結果を表４に示す。
【０１２７】
【表４】
【０１２８】
上記表３、４の結果から、本発明の化合物を用いた時のＭＢＣ値およびＭＩＣ値は比較例の化合物を用いた場合と同等以下であることから、本発明の化合物は比較例の化合物に対して細菌に対する抗菌力が同等以上であることが明らかである。
【０１２９】
Ｇ−２−３．真菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）
＜実施例５＞
一般的なブロス希釈法に従い、前培養した供試菌を湿潤剤添加殺菌水で胞子液を調整した。段階希釈した薬剤溶液１ｍｌと胞子液１ｍｌとを混合し、インキュベーター内で、３０℃で一週間培養後、増殖の有無を濁度で判定し、濁度の生じていない最小濃度をＭＩＣとした。
供試菌として、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ＩＦＯ６３４１（Ａ．ｎｉｇｅｒ）及びＣａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ
ＡＴＣＣ １０２３１（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ）を用いた。
試験サンプルとして、４ＢＴＡＢ−４及び４ＢＴＡＢ−５を用い、比較例として塩化ベンザルコニウムを用いた。結果を表５に示す。
【０１３０】
【表５】
【０１３１】
上記実施例５の結果から、本発明の化合物を用いたときのＭＩＣ値は塩化ベンザルコニウムを用いた場合より小さいことから、本発明の化合物は塩化ベンザルコニウムに比較して真菌に対する抗菌力が高いことが明らかである。
【０１３２】
Ｇ−２−４．赤血球に対する最小溶血活性濃度
＜実施例６＞
ヒトの血液を採取し、等量のアルセバー液（ブドウ糖２．０５ｇ、ＮａＣｌ０．４２ｇ、クエン酸ナトリウム０．８ｇ、クエン酸０．５５ｇを含むｐＨ６．１）と混合し、４℃に保存した。実験に用いる直前にこのアルセバー保存血を遠心分離し上澄み及び赤血球上の白血球層を取り除いた。更に赤血球に約１０倍量のＰＢＳを加えた後、遠心洗浄を３回繰り返し、最後に赤血球と等量のＰＢＳを加え、５０％赤血球とした。段階希釈した薬剤のＰＢＳ希釈液９９０μｌに５０％赤血球１０μｌを加え、３７℃で１時間作用させた後、遠心分離し、その上澄みを回収し、Ｏ．Ｄ．５４０を測定した。別に、薬剤を用いないで同様の試験を行い０％溶血のコントロールとし、ＰＢＳの代わりに純水を用いて１００％溶血のコントロールとした。薬剤の最小溶血活性濃度としては、溶血濃度が５０％以下となる最も薄い濃度とした。
試験サンプルとしては４ＢＴＡＢ−４及び４ＢＴＡＢ−５を用い、比較サンプルとしては塩化ベンザルコニウム、４ＢＡＤＭＰ−１２Ｃ、４ＭＨＯ及びＩ−８を用いた。結果を表６に示す。
【０１３３】
【表６】
【０１３４】
上記表６の結果から、本発明の化合物を用いた場合、従来の抗菌剤に比較して大きな最小溶血活性濃度を示したことから、人体に対する安全性は従来の抗菌剤に比較して優れていることが明らかである。
【０１３５】
Ｇ−２−５．点眼剤薬剤成分との相互作用
＜実施例７＞
点眼剤用薬剤成分と本発明の化合物を１％塩化ナトリウム溶液に溶解し、適量の希塩酸或いは水酸化ナトリウムにてｐＨを中性にした溶液を調整し、その透明性を肉眼で観察した。
点眼剤用薬剤成分としてコンドロイチン硫酸ナトリウム（以下ＳＫＡと略す）、ヒアルロン酸ナトリウム（ＳＨＡと略す）、クロモグリク酸ナトリウム（ＳＣＡと略す）、ジメチルイソプロピルアズレンスルホン酸ナトリウム（ＳＤＰＡと略す）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡと略す）を使用し、防腐剤の試験サンプルとしては、４ＢＴＡＢ−５と塩化ベンザルコニウムを用いた。
表７に配合割合と観察結果を示した。
【０１３６】
【表７】
【０１３７】
上記表７の結果から、本発明の化合物を配合した場合には透明であったのに対して、塩化ベンザルコニウムを配合した場合は白濁が生じた。
【０１３８】
Ｇ−２−６．防腐力試験
＜実施例８＞
下記表８及び表９に記す処方にて配合した溶液を使用し、アメリカ薬局方記載（Ｐｈａｒｍｃｏｐｅｉａ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ＸＸ、８７３ （１９８０））の方法により防腐力試験を行った。観察は、１、４、２４時間、７、１４、２１、２８日後に行い、防腐力を判定した。
試験菌として細菌としてＥ．ｃｏｌｉ、Ｐ．ａｕｒｕ．及びＳ．ａｕｒｅｕｓ、真菌としてＡ．ｎｉｇｅｒ及びＣ．ａｌｂｉｃａｎｓを用いた。
試験サンプルとしては、４ＢＴＡＢ−５と塩化ベンザルコニウムを用いた。防腐効果が確認された観察時間の結果を表１０に示す。
【０１３９】
【表８】
【０１４０】
【表９】
【０１４１】
【表１０】
【０１４２】
この試験結果から、本発明の化合物は、塩化ベンザルコニウムに比較して短時間で防腐力を発揮する、即ち防腐力が高いことが明らかである。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明の化合物は、新規な第四アンモニウム塩化合物であり、ビフェニル環に第四アンモニウムが２個結合する構造を有するものである。
本発明の化合物は抗菌剤および消毒剤などとして有用であり、既知の抗菌剤と比べ人体に対する安全性が高く、更に単独で優れた殺菌効果と広い抗菌スペクトルを有する。
本発明の化合物は、抗菌剤、防黴剤および消毒剤などとして、並びに点眼剤等の眼科領域用、医薬品用及び化粧品用などの防腐剤としても有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で示される第四アンモニウム塩化合物。
【化１】
［式（１）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
【請求項２】
下記式（２）の化合物と下記式（３）の化合物との反応により合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。
【化２】
［式（２）中、Ｙは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。］
【化３】
［式（３）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良い。］
【請求項３】
下記式（４）の化合物と下記式（５）の化合物との反応により合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。
【化４】
［式（４）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基を表す。］
【化５】
［式（５）中、Ｒ３は炭素数３〜２０のアルキル基を表し、Ｚは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。］
【請求項４】
下記式（６）の化合物と下記式（７）の化合物との反応により合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。
【化６】
［式（６）中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。］
【化７】
［式（７）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｊは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。］
【請求項５】
請求項２、請求項３または請求項４に記載の製造方法によって製造されたもののカチオン下記一般式（８）をイオン交換によりアニオン交換した請求項１に記載の第四アンモニウム塩化合物。
【化８】
［式（８）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。］
【請求項６】
下記式（９）の第四アンモニウム塩化合物を含有する抗菌剤又は防黴剤。
【化９】
［式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
【請求項７】
請求項１または請求項６に記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する消毒剤。
【請求項８】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する医薬品または化粧品。
【請求項９】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する医薬品用防腐剤又は化粧品用防腐剤。
【請求項１０】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する点眼剤。
【請求項１１】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を防腐剤として含有する点眼剤。
【請求項１】
下記式（１）で示される第四アンモニウム塩化合物。
【化１】
［式（１）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
【請求項２】
下記式（２）の化合物と下記式（３）の化合物との反応により合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。
【化２】
［式（２）中、Ｙは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。］
【化３】
［式（３）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基で、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良い。］
【請求項３】
下記式（４）の化合物と下記式（５）の化合物との反応により合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。
【化４】
［式（４）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数３〜２０のアルキル基を表す。］
【化５】
［式（５）中、Ｒ３は炭素数３〜２０のアルキル基を表し、Ｚは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。］
【請求項４】
下記式（６）の化合物と下記式（７）の化合物との反応により合成することを特徴とする請求項１記載の第四アンモニウム塩化合物の製造方法。
【化６】
［式（６）中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。］
【化７】
［式（７）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｊは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかを表す。］
【請求項５】
請求項２、請求項３または請求項４に記載の製造方法によって製造されたもののカチオン下記一般式（８）をイオン交換によりアニオン交換した請求項１に記載の第四アンモニウム塩化合物。
【化８】
［式（８）中、Ｒ１は炭素数５〜２０のアルキル基であり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基を表わし、それぞれ同じであっても異なっていても良い。］
【請求項６】
下記式（９）の第四アンモニウム塩化合物を含有する抗菌剤又は防黴剤。
【化９】
［式（９）中、Ｒ２、Ｒ３およびＲ９はそれぞれ炭素数３〜２０のアルキル基で、それぞれ同じであっても異なっていても良く、Ｘは無機性または有機性のアニオンであり、ｎはアニオンＸの価数であって１又は２のいずれかから選ばれ、ｍはｎが１のとき２であり、ｎが２のとき１である。］
【請求項７】
請求項１または請求項６に記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する消毒剤。
【請求項８】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する医薬品または化粧品。
【請求項９】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する医薬品用防腐剤又は化粧品用防腐剤。
【請求項１０】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を含有する点眼剤。
【請求項１１】
請求項１または請求項６記載の第四アンモニウム塩化合物を防腐剤として含有する点眼剤。
【公開番号】特開２００４−３３１５０４（Ｐ２００４−３３１５０４Ａ）
【公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３４８２６１（Ｐ２００１−３４８２６１）
【出願日】平成１３年１１月１４日（２００１．１１．１４）
【出願人】（０００００３０３４）東亞合成株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１１月１４日（２００１．１１．１４）
【出願人】（０００００３０３４）東亞合成株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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