(57)【要約】【課題】バイオフィルム形成を効果的に抑制することができる物質の提供。【解決手段】下記式（I）で表される化合物を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤（式（I）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5であり、ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはなく；Ｒ5、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbであり；Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である）。2018168094.tif 000013【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（I）で表される化合物：
【化１】
2018168094.tif 000011
（式中、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5であり、ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはなく；
Ｒ5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbであり；
Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である）
を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。
【請求項２】
前記式（I）で表される化合物が、３−メチルサリチルアルデヒド、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、３，６−ジメチルサリチルアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、４−メチルサリチルアルデヒド、及び５−メチルサリチルアルデヒドからなる群より選ばれる１種以上である、請求項１記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項３】
対象水中での前記式（I）で表される化合物の合計濃度が１０００ｐｐｍ以下になる量で使用される、請求項１又は２記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項４】
下記式（I）で表される化合物：
【化２】
2018168094.tif 000012
（式中、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5であり、ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはなく；
Ｒ5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbであり；
Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である）
を対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
【請求項５】
前記式（I）で表される化合物が、３−メチルサリチルアルデヒド、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、３，６−ジメチルサリチルアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、４−メチルサリチルアルデヒド、及び５−メチルサリチルアルデヒドからなる群より選ばれる１種以上である、請求項４記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項６】
前記対象水中に添加された前記式（I）で表される化合物の合計濃度が１０００ｐｐｍ以下である、請求項４又は５記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオフィルム形成抑制剤及びバイオフィルム形成抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオフィルムは、固体や液体の表面に付着した細菌やカビ等の微生物の群落が分泌物等と共に形成した構造体である。家庭又は工場の排水設備や水循環システムなどに発生したバイオフィルムは、配管のぬめりやつまり及び悪臭の原因となる。バイオフィルムはまた、下水管の腐食など、設備の劣化を引き起こす。海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜、製紙工場の配管設備などにおいても、バイオフィルム形成による弊害が問題視されている。さらに、バイオフィルムは微生物汚染の原因となる。温泉施設等に発生したバイオフィルムが感染症を引き起こす場合がある。医療分野では、透析等のチューブや内視鏡、コンタクトレンズ等の医療器具に形成されたバイオフィルムが感染源となることがある。また皮膚や口腔内でのバイオフィルム形成が疾病を引き起こすことがある。食品分野では、食品又は調理器具に形成されたバイオフィルムが腐敗や食中毒の原因となることがある。
【０００３】
微生物がバイオフィルムを形成すると、通常の洗浄や殺菌方法に対して耐性となるため、その排除は容易ではない。排水設備や水循環システムにおけ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、これらは当該設備やシステムのメンテナンスコストを上昇させる。
【０００４】
水循環システム等におけ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存在する。さらに、水冷式冷却塔におけるバイオフィルムから、Klebsiella属、Flavobacterium属及びRoseomonas属微生物が見つかったという報告がある（非特許文献１及び２）。従来、排水設備や水循環システムなどにおけるバイオフィルム防止には、塩素系薬剤、有機窒素硫黄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、有機窒素硫黄系薬剤には皮膚損傷などの問題がある。そのため、何れの薬剤も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。
【０００５】
特許文献１には、ｏ−フタルアルデヒドと、ｐ−フタルアルデヒドやｍ−フタルアルデヒド等のベンズアルデヒド化合物とを含有する工業用抗菌剤が開示されている。特許文献２には、サリチルアルデヒド、４−ヒドロキシベンズアルデヒド等の化合物を含有する抗菌組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２９５９０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１９２５８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Biofouling, 2011, 27(4):393-402
【非特許文献２】Biocontrol Science, 2013, 18(4):205-209
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、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剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究の結果、特定のサリチルアルデヒド化合物が、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できることを見出した。
【００１０】
したがって、本発明は、下記式（I）で表される化合物を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤を提供する。
また本発明は、下記式（I）で表される化合物を対象水中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。
【００１１】
【化１】
2018168094.tif 000002
【００１２】
（式中、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5であり、ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはなく；
Ｒ5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbであり；
Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。）
【発明の効果】
【００１３】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、低濃度で使用した場合であってもバイオフィルムの形成を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、家庭又は工場設備などの様々な環境下におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、水の流れる配管、水を貯留するタンクやプール、水循環システム、及びそれらに付属する機器などの、そこに水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。上記設備のなかでも、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２０℃以上、好ましくは２５℃以上に達する設備で、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が好適に使用される。本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される設備の好適な例としては、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、流湯式暖房システム、排水処理設備、海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜、製紙工場の配管設備などが挙げられる。
【００１５】
本明細書において、「対象水」とは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される水をいう。好ましくは、「対象水」としては、上述した水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている水、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、工業用の冷却プールの水、工業用の給水、貯水もしくは排水経路内の水、流湯式暖房システムで使用される湯、排水処理設備の排水、海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜を通る水、製紙工場の配管設備内の水、などが挙げられ、好ましくは水冷式冷却塔の冷却水が挙げられる。本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、上記対象水に対して添加される。
【００１６】
上記のような設備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（非特許文献１及び２）。
【００１７】
本発明においては、下記式（I）で表される化合物（以下、本明細書において式（I）化合物ともいう）を、バイオフィルム形成抑制のための有効成分として使用する。
【００１８】
【化２】
2018168094.tif 000003
【００１９】
式（I）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5である。ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはない。
【００２０】
式（I）において、Ｒ1〜Ｒ4についての炭素数１〜６の炭化水素基は、飽和していても不飽和であってもよく、又は直鎖であっても、分枝鎖であっても、環式基であってもよい。化合物の入手性の観点から、好ましくは、該炭化水素基は非置換である。該炭素数１〜６の炭化水素基の例としては、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、及び炭素数２〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基が挙げられる。式（I）化合物の水溶性の観点からは、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、及び炭素数２〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基が好ましい例として挙げられる。該炭素数１〜６の炭化水素基のさらに好ましい例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、１−プロペニル基、２−プロペニル（アリル）基、２−ｔ−アミル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基などが挙げられる。式（I）中、該炭素数１〜６の炭化水素基は、Ｒ1〜Ｒ4についてそれぞれ独立に選択され得る。
【００２１】
式（I）中、Ｒ5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbである。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子が挙げられ、化合物の入手性の観点から、好ましくは塩素原子である。Ｒa及びＲbは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。好ましくは、−ＮＲaＲbはジメチルアミノ基である。
【００２２】
一実施形態において、Ｒ1は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は水素原子である。別の一実施形態において、Ｒ1及びＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ4は水素原子である。別の一実施形態において、Ｒ1及びＲ4は、それぞれ独立に炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は水素原子である。別の一実施形態において、Ｒ1、Ｒ3及びＲ4は水素原子であり、Ｒ2は炭素数１〜６の炭化水素基である。別の一実施形態において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ4は水素原子であり、Ｒ3は炭素数１〜６の炭化水素基である。
【００２３】
好ましい実施形態において、式（I）中、
Ｒ1は、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、水溶性の観点からより好ましくは、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、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、イソブチル基、ｔ−ブチル基、又は２−プロペニル基であり；かつ、
Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は水素原子である。
さらに好ましい実施形態において、式（I）中、
Ｒ1は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基であり；かつ、
Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は水素原子である。
【００２４】
別の好ましい実施形態において、式（I）中、
Ｒ1及びＲ3は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、水溶性の観点からより好ましくは、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、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、イソブチル基、又はｔ−ブチル基であり；かつ、
Ｒ2及びＲ4は水素原子である。
【００２５】
別の好ましい実施形態において、式（I）中、
Ｒ1及びＲ4は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、水溶性の観点からより好ましくは、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、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、イソブチル基、又はｔ−ブチル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基であり；かつ、
Ｒ2及びＲ3は水素原子である。
【００２６】
別の好ましい実施形態において、式（I）中、
Ｒ1、Ｒ3及びＲ4は水素原子であり；かつ、
Ｒ2は、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、水溶性の観点からより好ましくは、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、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、イソブチル基、又はｔ−ブチル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基である。
【００２７】
別の好ましい実施形態において、式（I）中、
Ｒ1、Ｒ2及びＲ4は水素原子であり；かつ、
Ｒ3は、炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、水溶性の観点からより好ましくは、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、又は炭素数２〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルケニル基であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基、であり、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、イソブチル基、又はｔ−ブチル基であり、なお好ましくはメチル基又はエチル基である。
【００２８】
本発明で有効成分として使用される、式（I）化合物の好ましい例としては、３−メチルサリチルアルデヒド、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、３，６−ジメチルサリチルアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、４−メチルサリチルアルデヒド、及び５−メチルサリチルアルデヒドが挙げられる。
【００２９】
本発明で有効成分として使用される化合物は、上記に例示された式（I）化合物のうちのいずれか１種であってもよく、又はいずれか２種以上の組み合わせであってもよい。
【００３０】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、有効成分である上記式（I）化合物のいずれか１種もしくは２種以上のみを含有していてもよく、又はさらに上記式（I）化合物以外の他の成分を含有していてもよい。したがって、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、組成物の形態であってもよい。当該他の成分の例としては、キレート剤、有機溶媒、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される機器や設備の洗浄もしくは劣化防止のための物質、抗菌もしくは殺菌剤などが挙げられる。当該他の成分の種類やその濃度は、式（I）化合物の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。
【００３１】
当該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。当該塩としてはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が挙げられる。
【００３２】
当該有機溶媒は、その種類は特に限定されず、脂肪族であっても芳香族であってもよい。上記式（I）化合物を溶解させ、安定化する観点からは、該有機溶媒のＳＰ値は、好ましくは９．０以上、より好ましくは９．２以上、さらに好ましくは１０．０以上であり、かつ好ましくは１１．０以下、より好ましくは１０．８以下である。あるいは、該有機溶媒のＳＰ値は、好ましくは９．０〜１１．０、より好ましくは９．２〜１１．０、さらに好ましくは９．２〜１０．８である。
【００３３】
本明細書において、ＳＰ値とは、物質間の相溶性の尺度であって、以下の方法で算出される値である：
ＳＰ値＝｛（ｄΣＧ）／Ｍ｝1/2
Ｍ：分子量〔単位：ｇ／ｍｏｌ〕
ｄ：密度〔単位：ｇ／ｃｍ3〕
Ｇ：原子団又は基固有のＨｏｙの凝集エネルギー定数〔単位：ｃａｌ／ｍｏｌ〕
上記原子団又は基固有のＨｏｙの凝集エネルギー定数Ｇは、色材協会誌，１９７１，ｖｏｌ．４４（４）：１８６−１９２（吉田豊彦執筆）に記載された値を参照する。
【００３４】
好ましくは、当該有機溶媒としては、エーテル系有機溶媒、アミド系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、スルホキシド系有機溶媒、及びエステル系有機溶媒が挙げられ、より好ましくは、脂肪族エーテル系有機溶媒、及びアミド系有機溶媒が挙げられる。
脂肪族エーテル系有機溶媒の好ましい例としては、グリコールエーテル系有機溶媒及びグリセリルエーテル系有機溶媒が挙げられる。
グリコールエーテル系有機溶媒の好ましい例としては、モノ又はポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルが挙げられる。該アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられ、“ポリ”は、好ましくは２以上３以下のアルキレングリコールの重合を表す。該アルキルエーテルのアルキル基としては、好ましくは炭素数１以上、かつ好ましくは８以下、より好ましくは６以下、さらに好ましくは４以下、さらに好ましくは２以下のアルキル基、あるいは好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは１〜６、さらに好ましくは１〜４、さらに好ましくは１〜２のアルキル基が挙げられる。具体的には、エチレングリコールモノブチルエーテル、２−イソブトキシエタノール、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２−イソブトキシエトキシ）エタノール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、２−エトキシエタノール、１−メトキシ−２−ｐ−プロパノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−メトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。
グリセリルエーテル系有機溶媒の好ましい例としては、モノアルキルグリセリルエーテルが挙げられ、該アルキル基の炭素数は６〜１０が好ましい。
アルコール系有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、２−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
アミド系有機溶媒の好ましい例としては、ジアルキルホルムアミドが挙げられ、該アルキル基の炭素数は１〜３が好ましく、具体的には、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミドが好ましい。
ケトン系有機溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。
スルホキシド系有機溶媒としては、ジメチルスルホキシドが好ましい。
エステル系有機溶媒の例としては、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、酢酸エチル、アジピン酸ジオクチルなどが挙げられる。
【００３５】
本発明に用いられる有機溶媒の炭素数は、好ましくは３以上、より好ましくは４以上であり、かつ好ましくは１４以下、より好ましくは１２以下、より好ましくは８以下、さらに好ましくは６以下である。あるいは、該有機溶媒の炭素数は、好ましくは３〜１４、より好ましくは３〜８、さらに好ましくは３〜６、さらに好ましくは４〜６である。
【００３６】
本発明に用いられる有機溶媒の好ましい例としては、ジメチルホルムアミド（１０．２）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（１０．６４）、ヘキシレングリコール（９．９７）、１−メトキシ−２−プロパノール（１０．１３）、ジアセトンアルコール（９．９２）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（９．８４）、１−ブタノール（９．８８）、３−（２−エチルヘキシル）−１、２プロパンジオール（９．８７）、２−プロパノール（９．７１）、１−ペンタノール（９．５７）、１−ヘキサノール（９．３６）、及び１−オクタノール（９．０８）が挙げられる。なお、上記において括弧内の数値はＳＰ値である。
【００３７】
本発明に用いられる有機溶媒は、上述した有機溶媒のうちのいずれか１種であってもよく、又はいずれか２種以上の組み合わせであってもよい。
【００３８】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、低濃度の式（I）化合物を有効成分として使用することができる。好ましい実施形態において、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中における式（I）化合物の合計濃度が、以下になる量で使用される：バイオフィルム形成抑制の観点からは、好ましくは０．１ｐｐｍ（質量ｐｐｍ、本明細書において以下同様）以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは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、かつ薬剤の高濃度化による環境負荷を抑制する観点からは、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２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下。
【００３９】
式（I）化合物が３−メチルサリチルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、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、よりさらに好ましくは５ｐｐｍ以上、よりさらに好ましくは３０ｐｐｍ以上、よりさらに好ましくは１００ｐｐｍ以上であり、かつ好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１〜５００ｐｐｍ、１〜３００ｐｐｍ、２〜５００ｐｐｍ、２〜３００ｐｐｍ、５〜５００ｐｐｍ、５〜３００ｐｐｍ、３０〜５００ｐｐｍ、３０〜３００ｐｐｍ、１００〜５００ｐｐｍ、又は１００〜３００ｐｐｍである。
【００４０】
式（I）化合物が３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２ｐｐｍ以上、よりさらに好ましくは３ｐｐｍ以上であり、かつ好ましくは１００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、よりさらに好ましくは２０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは０．１〜１００ｐｐｍ、０．１〜５０ｐｐｍ、０．１〜３０ｐｐｍ、０．１〜２０ｐｐｍ、１〜１００ｐｐｍ、１〜５０ｐｐｍ、１〜３０ｐｐｍ、１〜２０ｐｐｍ、２〜１００ｐｐｍ、２〜５０ｐｐｍ、２〜３０ｐｐｍ、２〜２０ｐｐｍ、３〜１００ｐｐｍ、３〜５０ｐｐｍ、３〜３０ｐｐｍ、又は３〜２０ｐｐｍである。
【００４１】
式（I）化合物が３，６−ジメチルサリチルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、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以上であり、かつ好ましくは１００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以下、よりさらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、よりさらに好ましくは１０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１〜１００ｐｐｍ、１〜５０ｐｐｍ、１〜３０ｐｐｍ、１〜２０ｐｐｍ、１〜１０ｐｐｍ、２〜１００ｐｐｍ、２〜５０ｐｐｍ、２〜３０ｐｐｍ、２〜２０ｐｐｍ、２〜１０ｐｐｍ、３〜１００ｐｐｍ、３〜５０ｐｐｍ、３〜３０ｐｐｍ、３〜２０ｐｐｍ、又は３〜１０ｐｐｍである。
【００４２】
式（I）化合物が３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２ｐｐｍ以上であり、かつ好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２００ｐｐｍ以下、よりさらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、よりさらに好ましくは２０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは０．１〜５００ｐｐｍ、０．１〜３００ｐｐｍ、０．１〜２００ｐｐｍ、０．１〜５０ｐｐｍ、０．１〜２０ｐｐｍ、１〜５００ｐｐｍ、１〜３００ｐｐｍ、１〜２００ｐｐｍ、１〜５０ｐｐｍ、１〜２０ｐｐｍ、２〜５００ｐｐｍ、２〜３００ｐｐｍ、２〜２００ｐｐｍ、２〜５０ｐｐｍ、又は２〜２０ｐｐｍである。
【００４３】
式（I）化合物が４−メチルサリチルアルデヒドである場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは５ｐｐｍ以上、より好ましくは２００ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以上である。
【００４４】
式（I）化合物が５−メチルサリチルアルデヒドである場合である場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは５ｐｐｍ以上、より好ましくは５００ｐｐｍ以上である。
【００４５】
本発明に従ってバイオフィルム形成抑制を実施する場合、対象水中に、式（I）化合物を、該対象水中におけるその濃度が上述した所定の範囲になる量で添加することが好ましい。本発明においては、対象水中における式（I）化合物の濃度を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、対象水中における式（I）化合物の濃度を上述した所定の範囲に調整し、一定時間維持すればよい。バイオフィルム形成抑制効果の観点からは、該対象水中における式（I）化合物の濃度を、上述した所定の範囲に、好ましくは１日以上、より好ましくは２日以上、さらに好ましくは３日以上、さらに好ましくは１週間以上、さらに好ましくは２週間以上、さらに好ましくは１ヶ月以上、さらに好ましくは３ヶ月以上、さらに好ましくは半年以上維持する。該対象水中における式（I）化合物の濃度を上述した所定の範囲に維持する期間の上限は、特に制限されるものではないが、設備のメンテナンスの観点から、好ましくは１０年以下、より好ましくは５年以下、さらに好ましくは２年以下である。対象水中に添加する式（I）化合物の量や頻度は、対象水の総容量及び入れ換わる容量、対象水を含む機器又は設備の使用頻度、内部温度、汚染状況又はメンテナンスのスケジュール、などにあわせて適宜設定することができる。
【００４６】
本発明において、式（I）化合物を対象水に添加する具体的方法としては、（1）上述した水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている対象水に、直接、式（I）化合物を、連続的に又は定期的に添加する方法、（2）該設備に流される又は貯留される前の対象水の一部又は全部に式（I）化合物を予め添加する方法（例えば、該設備内の対象水と入れ換える水に式（I）化合物を添加する方法、ろ過処理等の浄化処理をした後、再度該設備に戻す前の対象水に式（I）化合物を添加する方法、等）が挙げられる。
【００４７】
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、方法等を包含する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００４８】
〔１〕下記式（I）で表される化合物：
【化３】
2018168094.tif 000004
（式中、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5であり、ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはなく；
Ｒ5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbであり；
Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である）
を有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。
〔２〕好ましくは、前記式（I）で表される化合物が、以下：
Ｒ1が炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が水素原子である化合物；
Ｒ1及びＲ3が、それぞれ独立に炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ4が水素原子である化合物；
Ｒ1及びＲ4が、それぞれ独立に炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3が水素原子である化合物；
Ｒ1、Ｒ3及びＲ4が水素原子であり、Ｒ2が炭素数１〜６の炭化水素基である化合物；
Ｒ1、Ｒ2及びＲ4が水素原子であり、Ｒ3が炭素数１〜６の炭化水素基である化合物、
からなる群より選ばれる１種以上である、〔１〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔３〕好ましくは、前記式（I）で表される化合物が、以下
Ｒ1が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が水素原子である、化合物；
Ｒ1及びＲ3が、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、Ｒ2及びＲ4が水素原子である、化合物；
Ｒ1及びＲ4が、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、Ｒ2及びＲ3が水素原子である、化合物；
Ｒ1、Ｒ3及びＲ4が水素原子であり、Ｒ2が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基である、化合物；
Ｒ1、Ｒ2及びＲ4が水素原子であり、Ｒ3が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基である、化合物、
からなる群より選ばれる１種以上である、〔１〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔４〕好ましくは、前記式（I）で表される化合物が、３−メチルサリチルアルデヒド、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、３，６−ジメチルサリチルアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、４−メチルサリチルアルデヒド、及び５−メチルサリチルアルデヒドからなる群より選ばれる１種以上である、〔１〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔５〕対象水中での前記式（I）で表される化合物の濃度が、以下：好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは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２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下、になる量で使用される、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔６〕前記対象水中での前記式（I）で表される化合物の濃度が、以下：好ましくは１日以上、より好ましくは２日以上、さらに好ましくは３日以上、さらに好ましくは１週間以上、さらに好ましくは２週間以上、さらに好ましくは１ヶ月以上、さらに好ましくは３ヶ月以上、さらに好ましくは半年以上であって、かつ好ましくは１０年以下、より好ましくは５年以下、さらに好ましくは２年以下、の期間維持される、〔５〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
〔７〕好ましくは、前記バイオフィルムが、水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム、又は該設備に流れる又は貯留される水におけるバイオフィルムである、〔１〕〜〔６〕のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【００４９】
〔８〕下記式（I）で表される化合物：
【化４】
2018168094.tif 000005
（式中、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の炭化水素基、又は−ＣＨ2−Ｒ5であり、ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4の全てが同時に水素原子であることはなく；
Ｒ5は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は−ＮＲaＲbであり；
Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である）
を対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
〔９〕好ましくは、前記式（I）で表される化合物が、以下：
Ｒ1が炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が水素原子である化合物；
Ｒ1及びＲ3が、それぞれ独立に炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ4が水素原子である化合物；
Ｒ1及びＲ4が、それぞれ独立に炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3が水素原子である化合物；
Ｒ1、Ｒ3及びＲ4が水素原子であり、Ｒ2が炭素数１〜６の炭化水素基である化合物；
Ｒ1、Ｒ2及びＲ4が水素原子であり、Ｒ3が炭素数１〜６の炭化水素基である化合物、
からなる群より選ばれる１種以上である、〔８〕記載の方法。
〔１０〕好ましくは、前記式（I）で表される化合物が、以下
Ｒ1が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が水素原子である、化合物；
Ｒ1及びＲ3が、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、Ｒ2及びＲ4が水素原子である、化合物；
Ｒ1及びＲ4が、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基であり、Ｒ2及びＲ3が水素原子である、化合物；
Ｒ1、Ｒ3及びＲ4が水素原子であり、Ｒ2が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基である、化合物；
Ｒ1、Ｒ2及びＲ4が水素原子であり、Ｒ3が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−プロペニル基、又は２−プロペニル基、である、化合物、
からなる群より選ばれる１種以上である、〔８〕記載の方法。
〔１１〕好ましくは、前記式（I）で表される化合物が、３−メチルサリチルアルデヒド、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、３，６−ジメチルサリチルアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、４−メチルサリチルアルデヒド、及び５−メチルサリチルアルデヒドからなる群より選ばれる１種以上である、〔８〕記載の方法。
〔１２〕前記対象水中に添加された前記式（I）で表される化合物の濃度が、以下：好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、さらに好ましくは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２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下、である、〔８〕〜〔１１〕のいずれか１項記載の方法。
〔１３〕前記対象水中での前記式（I）で表される化合物の濃度を、以下：好ましくは１日以上、より好ましくは２日以上、さらに好ましくは３日以上、さらに好ましくは１週間以上、さらに好ましくは２週間以上、さらに好ましくは１ヶ月以上、さらに好ましくは３ヶ月以上、さらに好ましくは半年以上であって、かつ好ましくは１０年以下、より好ましくは５年以下、さらに好ましくは２年以下、の期間維持することをさらに含む、〔１２〕記載の方法。
〔１４〕好ましくは、前記バイオフィルムが、水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム、又は該設備に流れる又は貯留される水におけるバイオフィルムである、〔８〕〜〔１３〕のいずれか１項記載の方法。
〔１５〕好ましくは、前記対象水が、水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている水である、〔８〕〜〔１４〕のいずれか１項記載の方法。
【実施例】
【００５０】
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。
【００５１】
以下の実施例で用いた試験化合物を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2018168094.tif 000006
【００５３】
試験例１  バイオフィルム形成抑制活性の測定
１）試験菌の調製
緑膿菌ＰＡＯ１株（ＡＴＣＣ  １５６９２）をＬＢ培地（Ｌｙｓｏｇｅｎｙ  Ｂｒｏｔｈ；Ｂｅｃｔｏｎ  Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  社製）で３７℃、２４時間静置培養した。得られた培養液の濁度（ＯＤ６００）を測定し、Ｍｕｅｌｌｅｒ  Ｈｉｎｔｏｎ  Ｂｒｏｔｈ（ＢＢＬ社製）で希釈して、濁度（ＯＤ６００）が１／１０6の懸濁液を１５ｍＬ調製した。
【００５４】
２）培養
９６ｗｅｌｌマイクロプレート（３５１１７２；日本ベクトンディキンソン社製）の各ｗｅｌｌに、６μＬの試験化合物のＤＭＳＯ溶液（東京化成）を添加した後、上記１）で調製した緑膿菌の懸濁液を各ｗｅｌｌに１４５μＬ添加して培養を開始した。試験化合物としては、表１記載の試験化合物ａ〜ｆ（３−メチルサリチルアルデヒド、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、３，６−ジメチルサリチルアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド、４−メチルサリチルアルデヒド、又は５−メチルサリチルアルデヒド）を用いた。培養液中における試験化合物の濃度は２．５〜５００ｐｐｍとなるように調整した。
【００５５】
３）測定
上記９６ｗｅｌｌマイクロプレートを３０℃、２４時間静置培養した。培養後の各ｗｅｌｌを０．１％クリスタルバイオレットで染色した後、生理食塩水で２回洗浄し、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形成量を求めた。
【００５６】
４）結果
試験菌のバイオフィルム形成量（ＯＤ５７０）を表２及び表３に示す。表２及び表３に示す試験は異なる日に測定したため、無添加のバイオフィルムの形成量が異なる。
【００５７】
【表２】
2018168094.tif 000007
【００５８】
【表３】
2018168094.tif 000008
【００５９】
表２及び表３に記載したＯＤ５７０をもとに、下記式に従って試験化合物無添加群（ＤＭＳＯのみ）に対するバイオフィルム（ＢＦ）抑制率を計算した：
ＢＦ抑制（％）
＝｛１−（試験化合物添加群ＯＤ５７０／試験化合物無添加群ＯＤ５７０）｝×１００
各試験化合物についてのＢＦ抑制（％）を表４に示す。
【００６０】
【表４】
2018168094.tif 000009
【００６１】
試験例２  フローセルにおけるバイオフィルム形成抑制活性の評価
実際に使用中の水冷式冷却塔から水を採取した。採取した水からは、Pseudomonadales、Flavobacteriales、RB41、Actinomycetales、Burkholderiales、Sphingomonadales、Gemmatales、Rhizobiales、Xanthomonadales、Chlamydiales、Methylophilales、Pirellulales、Bacillalesなどが検出された。
フローセル（容量４ｃｍ3；ＳＥＲ社製）内にテストピース（ＳＵＳ３０４、１ｃｍ×８ｃｍ；エンジニアリングテストサービス社製）を２枚セットした。水冷式冷却塔から採取した水に試験化合物（３−メチルサリチルアルデヒド）を添加し、所定の温度（１０℃）に調整した後、この溶液を、毎分１．４３ｍＬでフローセルに供給、及び排出させた。供給した溶液のフローセル内での滞留時間は約２．８分であった。試験中、フローセル内の温度は３０℃に維持した。フローセル内の水中における試験化合物の濃度は１０又は２０ｐｐｍに調整した。コントロールとして、試験化合物の添加なしで同様の実験を行った。１〜５日後のテストピースにおけるバイオフィルム形成の様子を目視にて評価した（−：バイオフィルム形成が観察されない、＋：バイオフィルム形成が観察された）。結果を表５に示す。
【００６２】
【表５】
2018168094.tif 000010