(57)【要約】  有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する抗菌剤、および、シアノアクリレートモノマー、糖類および有機酸の共存下において、シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させる工程を行うことにより製造される抗菌剤の製造方法。
2016039412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する抗菌剤。
【請求項２】
シアノアクリレートモノマー、糖類および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させることにより製造される請求項１に記載の抗菌剤。
【請求項３】
前記シアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径が１０００ｎｍ未満である請求項１または２に記載の抗菌剤。
【請求項４】
さらに界面活性剤の存在下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させることにより製造される請求項２に記載の抗菌剤。
【請求項５】
シアノアクリレートモノマー、界面活性剤および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させることにより製造される請求項１に記載の抗菌剤。
【請求項６】
前記シアノアクリレートモノマーがブチルシアノアクリレートである請求項２または４または５に記載の抗菌剤。
【請求項７】
前記有機酸がグリコール酸、フマル酸、クエン酸、酢酸、乳酸からなる群より選択される請求項１〜６の何れか一項に記載の抗菌剤。
【請求項８】
前記糖類が、水酸基を有する多糖類である請求項２または４に記載の抗菌剤。
【請求項９】
シアノアクリレートモノマー、糖類および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させる工程を行うことにより製造される抗菌剤の製造方法。
【請求項１０】
前記工程が、界面活性剤の存在下で行われる請求項９に記載の抗菌剤の製造方法。
【請求項１１】
シアノアクリレートモノマー、界面活性剤および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させる工程を行うことにより製造される抗菌剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する抗菌剤およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、グラム陽性菌などの細菌に対する抗菌効果を有する抗菌剤として、例えば以下の技術が知られていた。【０００３】
特許文献１には、バンコマイシン耐性グラム陽性細菌用抗菌剤として、抗生物質を抱合するシアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する抗菌剤が記載してある。シアノアクリレートポリマー粒子は、例えば外科領域において傷口の縫合のための接着剤として用いられているシアノアクリレート系モノマーをアニオン重合させたものである。シアノアクリレート系ポリマー粒子は多孔性であり、内部に所望の物質を抱合させることが可能である。特許文献１の抗菌剤では、シアノアクリレート系ポリマー粒子に抗生物質を抱合させることにより、種々の抗生物質に耐性を獲得し、当該抗生物質の投与では抗菌不可能となったバンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）に対しても、抗生物質の抗菌作用が発揮され、ＶＲＥの増殖を抑制できるようになっている。【０００４】
特許文献２には、グラム陽性細菌の細胞壁に接着し、哺乳動物の細胞膜には接着しない、粒径が５μｍ以下の粒子であって、グラム陽性細菌に対する抗菌活性成分を実質的に含まない粒子を有効成分として含有する、グラム陽性細菌用抗菌剤が記載してある。特許文献２は、シアノアクリレートポリマーから成る粒子を使用しており、抗菌薬を抱合しない粒子単体を細菌に初めて適用したところ、粒子と細菌の細胞壁との特異的な接着に次ぐ溶菌現象を見出したものである。特許文献２の抗菌剤は、細菌の薬剤耐性機構を超越した抗菌剤であるため、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）やＶＲＥに代表される多剤耐性を示すグラム陽性細菌に適用可能であり、また、抗生物質の使用において大きな問題となる新たな多剤耐性菌の出現を回避することもできるとされている。【０００５】
特許文献３には、クマザサ葉抽出物を有効成分として含むグラム陽性細菌用抗菌剤が記載してある。クマザサ葉抽出物は、グラム陰性細菌である大腸菌や緑膿菌に対しては抗菌活性を示さず、グラム陽性細菌に対して抗菌活性を示すとされている。【０００６】
一方、シアノアクリレートポリマー粒子は抗菌剤以外にも使用されていることが公知である。例えば特許文献４には、シアノアクリレートモノマーをアミノ酸の共存下でアニオン重合させることにより、アミノ酸を抱合したナノサイズ（平均粒子径１０００ｎｍ未満）のシアノアクリレートポリマー粒子を合成したことが記載してある。特許文献４のアミノ酸抱合粒子は、がん細胞に対してアポトーシス様の細胞死を誘導してがん細胞を障害できるため、がんの治療と予防に有用であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００８/１２６８４６号
【特許文献２】国際公開第２００９/０８４４９４号
【特許文献３】特開２０１０−５９１００号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０/１０１１７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
グラム陰性菌であるレジオネラ菌は非抗酸性細菌で、他の細菌や藻類の代謝産物を利用したり、アメーバ等の細菌捕食性原生動物に寄生して増殖するとされている。これら生物が生息する生物膜（バイオフィルム）の内部にいるレジオネラ菌は、外界から保護されていると考えられている。当該バイオフィルムは配管や濾過器内等に形成されるため、バイオフィルムが保護膜となって、例えば塩素剤による殺菌によってもレジオネラ菌を死滅させることは困難であった。【０００９】
上述した特許文献１〜４に記載された技術においては、グラム陰性菌に対して抗菌効果は認められていなかった。【００１０】
従って、本発明の目的は、より多くの菌種に対して抗菌作用を有する抗菌剤およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る抗菌剤の第一特徴構成は、有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する点にある。【００１２】
本構成によれば、有効成分として有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を含有するものであれば、粒子分散液、粒子状、粒状等の態様で抗菌剤として供することができる。【００１３】
従来、有機酸を含んだシアノアクリレートポリマー粒子の抗菌活性は知られていない。本発明の抗菌剤のように、有機酸を抱合或いは混合させたシアノアクリレートポリマー粒子を有効成分とすることで、後述の実施例２〜４で示すように、グラム陽性菌の他、従来（例えば特許文献１，２）では抗菌効果の認められなかったグラム陰性菌（大腸菌、レジオネラ菌、緑膿菌、サルモネラ菌、肺炎桿菌等）にも抗菌性を有する。本発明の抗菌剤は、グラム陽性菌のペプチドグリカン層に有機酸を抱合或いは混合させたシアノアクリレートポリマー粒子が接触して溶菌させることができる。また、本発明の抗菌剤は、抗菌活性成分である有機酸がグラム陰性菌細胞のリポ多糖により構成される外膜（莢膜）に作用し、有機酸を抱合或いは混合させたシアノアクリレートポリマー粒子が当該外膜を破壊して通過し、その内側にあるペプチドグリカン層に有機酸を抱合或いは混合させたシアノアクリレートポリマー粒子が接触した結果、溶菌させることができたと考えられる。【００１４】
本発明の抗菌剤は、有機酸を抱合或いは混合させたシアノアクリレートポリマー粒子の濃度を変えることにより抗菌力をコントロールすることができる。また、有機酸を抱合或いは混合させたシアノアクリレートポリマー粒子の濃度を一定にして、有機酸の濃度のみを変更することにより抗菌力をコントロールすることができ、これにより種々の菌に対し抗菌性能を発揮することができる。【００１５】
また、後述の実施例５で示すように、本発明の抗菌剤は、スケールが析出した配管等に対して優れた洗浄効果を有しているものと認められている。さらに、後述の実施例６で示すように、配管や濾過器内等に形成されるバイオフィルム等を、本発明の抗菌剤を使用して分解することができる。尚、これら洗浄・分解効果についても、有機酸の濃度のみを変更することにより洗浄・分解性能をコントロールすることができる。【００１６】
このように、本発明の抗菌剤は、優れた抗菌効果だけでなく、配管等に対して優れた洗浄効果を有している。従って、本発明の抗菌剤が有する抗菌性能により、冷却装置や水の循環施設において特に感染防止対策が必要とされるグラム陰性菌であるレジオネラ菌等を殺菌することに加え、レジオネラ菌の温床とされるバイオフィルムを洗浄・分解することができる。また、本発明の抗菌剤は、冷却装置や水の循環施設に加えて、トイレ・キッチン等の水回りにも有効である。【００１７】
さらに、本発明の抗菌剤を有する分散液を不織布等に塗布して作製されたシートは、種々の菌に対し抗菌性能を発揮する抗菌性シートとして利用することができる。当該抗菌性シートの抗菌性は、安全性に優れ、緩やかに長時間持続する。【００１８】
本発明に係る抗菌剤の第二特徴構成は、シアノアクリレートモノマー、糖類および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させることにより製造される点にある。【００１９】
本構成によれば、シアノアクリレートモノマーがアニオン重合し、有機酸を効率良く抱合或いは混合したシアノアクリレートポリマー粒子を合成して、本発明の抗菌剤を製造することができる。【００２０】
本発明に係る抗菌剤の第三特徴構成は、前記シアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径を１０００ｎｍ未満とした点にある。【００２１】
本構成によれば、シアノアクリレートポリマー粒子を所謂ナノ粒子として扱うことができる。例えば、本発明の抗菌剤を分散液の状態で供する場合、シアノアクリレートポリマー粒子をナノ粒子とすれば、粒子が凝集・沈降することがなく、分散安定性に優れるものとなる。【００２２】
本発明に係る抗菌剤の第四特徴構成は、さらに界面活性剤の存在下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させることにより製造される点にある。【００２３】
本構成によれば、シアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径を１０〜５０ｎｍ程度まで微細化することができる。このようにシアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径を微細化できるようになれば、シアノアクリレートポリマー粒子の比表面積を大幅に増大させることができ、同一濃度において抗菌ナノ粒子の数を増加させることができるため、抗菌力を大幅に向上させることができる。抗菌力を維持したい場合は抗菌剤の濃度を下げることができるため、コストダウンを図ることができる。【００２４】
さらに、このような微細化により、抗菌ナノ粒子の分散液の透明度を向上させることができ、抗菌ナノ粒子の分散液を噴霧するときに使用するスプレーノズルが詰まり難くなる。当該分散液の透明度が向上することにより、実際に液中に本発明の抗菌剤を適用するときに有効である。例えば、魚類の養殖や飼育において、液中にて抗菌剤を適用すれば、透明度が向上するため、魚類のストレスを軽減することができ、さらに観賞用魚の水槽内等の液中の様子が見易くなる。【００２５】
本発明に係る抗菌剤の第五特徴構成は、シアノアクリレートモノマー、界面活性剤および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させることにより製造される点にある。【００２６】
本構成によれば、上述した糖類に替えて界面活性剤を使用することで、シアノアクリレートモノマーがアニオン重合し、有機酸を効率良く抱合或いは混合したシアノアクリレートポリマー粒子を合成して、本発明の抗菌剤を製造することができる。【００２７】
また、本構成であれば、シアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径を１０〜５０ｎｍ程度まで微細化することができる。【００２８】
本発明に係る抗菌剤の第六特徴構成は、前記シアノアクリレートモノマーをブチルシアノアクリレートとした点にある。【００２９】
本構成によれば、外科領域において傷口の縫合のための接着剤として用いられているブチルシアノアクリレートを使用するため、取り扱いに優れている。【００３０】
本発明に係る抗菌剤の第七特徴構成は、前記有機酸がグリコール酸、フマル酸、クエン酸、酢酸、乳酸からなる群より選択される点にある。【００３１】
本構成によれば、抗菌性を有する有機酸を使用することができる。【００３２】
本発明に係る抗菌剤の第八特徴構成は、前記糖類を、水酸基を有する多糖類とした点にある。【００３３】
本構成の糖類を使用することで、シアノアクリレートモノマーを重合させる際に、重合安定化を図ることができる。【００３４】
本発明に係る抗菌剤の製造方法の第一特徴手段は、シアノアクリレートモノマー、糖類および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させる工程を行うことにより製造される点にある。【００３５】
本手段によれば、シアノアクリレートモノマーがアニオン重合し、有機酸を効率良く抱合或いは混合したシアノアクリレートポリマー粒子を合成して、本発明の抗菌剤を製造することができる。【００３６】
本発明に係る抗菌剤の製造方法の第二特徴手段は、前記工程が、界面活性剤の存在下で行われる点にある。【００３７】
本手段によれば、シアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径を１０〜５０ｎｍ程度まで微細化することができる。【００３８】
本発明に係る抗菌剤の製造方法の第三特徴手段は、シアノアクリレートモノマー、界面活性剤および有機酸の共存下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させる工程を行うことにより製造される点にある。【００３９】
本手段によれば、上述した糖類に替えて界面活性剤を使用することで、シアノアクリレートモノマーがアニオン重合し、有機酸を効率良く抱合或いは混合したシアノアクリレートポリマー粒子を合成して、本発明の抗菌剤を製造することができる。【００４０】
また、本手段であれば、シアノアクリレートポリマー粒子の平均粒子径を１０〜５０ｎｍ程度まで微細化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】有機酸抱合粒子を電子顕微鏡で観察した写真図である。
【図２】配管に析出したスケールを洗浄し、洗浄後の様子を観察した写真図である。
【図３】バイオフィルムを撹拌し、撹拌後の様子を観察した写真図である。
【図４】粒子径の正規分布の結果を示したグラフである。
【図５】ノニオン界面活性剤を添加したときに得られた抗菌ナノ粒子の粒子径の正規分布の結果を示したグラフである。
【図６】抗菌ナノ粒子分散液の写真図である。
【図７】ノニオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤を添加したときに得られた抗菌ナノ粒子の粒子径の正規分布の結果を示したグラフである。
【図８】抗菌効果について調べた結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の抗菌剤は、有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する。
【００４３】
本発明における抗菌剤は、有効成分として有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を含有する。本実施形態では、有機酸を抱合した形態であるシアノアクリレートポリマー粒子（有機酸抱合粒子）の態様とした場合について説明する。また、当該抗菌剤は、有効成分として有機酸を抱合或いは混合の少なくとも何れかの形態により含むシアノアクリレートポリマー粒子を含有するものであれば、粒子分散液、粒子状、粒状等、どのような態様であってもよい。分散液は、懸濁液やコロイド液等の態様を取り得るが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
抱合粒子のシアノアクリレートポリマー部分は、シアノアクリレートモノマーをアニオン重合して得られる。用いられるシアノアクリレートモノマーは、アルキルシアノアクリレートモノマー（アルキル基の炭素数は好ましくは１〜８）が好ましく、特に外科領域において傷口の縫合のための接着剤として用いられており、下記の化１の式で表されるブチルシアノアクリレートとするのがよい。
【００４５】
【化１】
2016039412.tif 000003
【００４６】
シアノアクリレートモノマーは、イソブチルシアノアクリレート、ｎ−ブチル−２−シアノアクリレート、sec-ブチルシアノアクリレート、tert-ブチルシアノアクリレート等のブチルシアノアクリレートを使用することができ、さらにメチルシアノアクリレート、エチルシアノアクリレート（つけまつげ用接着剤）、プロピルシアノアクリレート等、他のアルキルシアノアクリレートを選択しても良い。特に、イソブチルシアノアクリレート、n-ブチル−２−シアノアクリレート、エチルシアノアクリレートであれば、安全性に優れている。
【００４７】
アニオン重合では、重合安定化のために糖類を使用するとよい。即ち、本発明の「シアノアクリレートポリマー粒子」には、糖類のような重合安定剤を含むものも包含される。糖類は特に限定されず、水酸基を有する単糖類、水酸基を有する二糖類及び水酸基を有する多糖類のいずれであってもよいが、特に多糖類とするのがよい。単糖類としては、例えばグルコース、マンノース、リボース及びフルクトース等が挙げられ、グルコースが好ましい。二糖類としては、例えばマルトース、トレハロース、ラクトース及びスクロース等が挙げられる。多糖類としては、従来公知のシアノアクリレートポリマー粒子の重合に用いられているデキストランや、マンナン等を用いることができる。これらの糖は、環状、鎖状のいずれの形態であってもよく、また、環状の場合、ピラノース型やフラノース型等のいずれであってもよい。また、糖には種々の異性体が存在するがそれらのいずれでもよい。通常、単糖は、ピラノース型又はフラノース型の形態で存在し、二糖は、それらがα結合又はβ結合したものであり、このような通常の形態にある糖をそのまま用いることができる。
【００４８】
また、上述した糖類に替えて、ポリエチレングリコールや界面活性剤等、アニオン重合の重合安定化の機能を有するものであれば使用できる。
【００４９】
上述した糖類、ポリエチレングリコールおよび界面活性剤は単独で用いることもできるし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。上記した糖類のうちデキストランが好ましく、デキストランとしては、平均分子量１万〜５０万程度の重合度であるデキストランが好ましいが、これに限定されるものではない。また、界面活性剤としてはノニオン界面活性剤やイオン性界面活性剤を使用することができるが、これらに限定されるものではない。当該イオン性界面活性剤はアニオン界面活性剤を使用するのが好ましいが、これらに限定されるものではない。
ノニオン界面活性剤として、例えばＴｗｅｅｎ２０（ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート）が使用でき、アニオン界面活性剤として、例えばアルキルベンゼンスルホン酸或いはその塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
ノニオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤は同時に使用してもよい。このときアニオン界面活性剤はノニオン界面活性剤より少量（１０分の１程度）とするのがよい。
【００５０】
ノニオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤を併用することにより、有機酸抱合粒子の経時的な凝集が起こり難くなる。つまり、その理由は、有機酸抱合粒子はアニオン重合により生成するため、当該有機酸抱合粒子自身がアニオン性を有し、アニオン界面活性剤を使用することにより、有機酸抱合粒子同士が反発し合って凝集を防ぐものと推察される。また、アニオン界面活性剤は、重合開始時および重合終了後の何れの段階において使用（投入）しても良い。
【００５１】
シアノアクリレートポリマー粒子は多孔性であり、内部に所望の物質を抱合させることが可能である。シアノアクリレートポリマー粒子を形成した後、シアノアクリレートポリマー粒子を所望の物質の水溶液中に浸漬する或いは所望の物質を添加する等によりシアノアクリレートポリマー粒子の内部に所望の物質を抱合させてもよいし、所望の物質の共存下において、上記したアニオン重合を行なうことにより、生成される粒子中に所望の物質を抱合させてもよい。本発明では、シアノアクリレートポリマー粒子に有機酸を抱合させる。抱合とは、例えば親水性の分子に外来の物質が保持される状態のことをいう。
尚、本実施形態のようにシアノアクリレートポリマー粒子に有機酸を抱合させる態様に限定されず、シアノアクリレートポリマー粒子および有機酸が混合している態様とするものであってもよい。当該混合とは、シアノアクリレートポリマー粒子および有機酸が共存し混じりあっている態様であればよい。
【００５２】
有機酸は、抗菌性を有するグリコール酸、フマル酸、クエン酸、酢酸、乳酸等を使用することができる。これらの有機酸のうち、少なくとも１つ以上を選択して使用することができる。特にグリコール酸は、有機酸の中で最も分子量が小さく、浸透性に優れている。これら有機酸は、抗菌性を有するものであればその誘導体を使用することができる。
【００５３】
重合反応の溶媒としては、水を使用することができる。水は、要求される純度が異なる製品用途に応じて精製水、イオン交換水、蒸留水、純水、水道水、地下水等を適宜選択すればよい。
【００５４】
本発明の抗菌剤は、シアノアクリレートモノマー、糖類および有機酸の共存下において、シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させる工程を行うことにより製造することができる。具体的には、重合反応は、例えば、溶媒である水に抱合させるべき有機酸および糖類などの重合安定剤を溶解させた後、撹拌下にてシアノアクリレートモノマーを加え、撹拌を続けることにより行なうことができる。反応温度は、特に限定されないが、室温で行なうのがよい。反応時間は、反応液のｐＨ、溶媒の種類及び重合安定剤の濃度に応じて反応速度が異なり、これらの要素に応じて適宜選択すればよいため特に限定されないが、通常、１〜６時間程度である。
【００５５】
反応開始時の重合反応液中のシアノアクリレートモノマーの濃度は特に限定されないが、通常、０．０１〜５％程度、好ましくは０．１〜３％程度である。反応開始時の重合反応液中の有機酸の濃度は、特に限定されないが、通常０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％程度、好ましくは０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％程度、さらに好ましくは０．０５ｗｔ％〜３ｗｔ％程度とすればよい。反応開始時の重合反応液中の糖類の濃度は、特に限定されないが、通常、０．０１〜５％程度、好ましくは０．１〜３％程度である。
【００５６】
上述した重合反応により、シアノアクリレートモノマーがアニオン重合し、有機酸を効率良く抱合したシアノアクリレートポリマー粒子（有機酸抱合粒子）を合成して、本発明の抗菌剤を製造することができる。アニオン重合の際に２種類以上の有機酸を共存させれば、２種類以上の有機酸を抱合した有機酸抱合粒子を有する抗菌剤を製造することができる。
【００５７】
重合反応の結果、合成された有機酸抱合粒子は、溶媒中に分散した粒子分散液の状態で抗菌剤として供することができる。得られた粒子分散液は、保存時に粒子径分布の経時的変化がほとんどなく、静置保存しても粒子が凝集・沈降することがなく、分散安定性に優れる。このとき有機酸抱合粒子の濃度は、０．０１ｗｔ％〜５ｗｔ％程度、好ましくは０．０５ｗｔ％〜３ｗｔ％程度、さらに好ましくは０．１ｗｔ％〜２ｗｔ％程度とすればよい。
【００５８】
また、合成された有機酸抱合粒子は、遠心式限外濾過等の常法の濾過により回収して、粒子状或いは粒状の状態で抗菌剤として供することができる。さらに、濾過によって回収した有機酸抱合粒子を、水などの溶媒に分散させた粒子分散液の状態で抗菌剤として供することができる。
【００５９】
合成された有機酸抱合粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、通常、ナノオーダーサイズ（１０００ｎｍ未満）、好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは１０ｎｍ〜６００ｎｍ程度である。尚、当該粒径は、反応液中のシアノアクリレートモノマーの濃度や反応時間を調節することにより調節することが可能である。また、重合安定剤として糖類を用いる場合には、当該重合安定剤の濃度や種類を変えることによっても、粒子サイズを調節することができる。また、界面活性剤の存在下において、前記シアノアクリレートモノマーをアニオン重合させた場合は、有機酸抱合粒子の平均粒子径を１０〜５０ｎｍ程度まで微細化することができる。
【００６０】
アニオン重合は水酸化物イオンにより開始されるので、反応液のｐＨは、重合速度に影響する。反応液のｐＨが高い場合には、水酸イオンの濃度が高くなるので重合が速く、ｐＨが低い場合には重合が遅くなる。そのため、ｐＨを１〜４程度とするのがよい。本発明の抗菌剤の製造方法では、従来のように塩酸を用いることなく、有機酸の酸性により適正な速さで安定的に有機酸抱合粒子を合成することができる。また、粒子分散液としても従来のように水酸化ナトリウムによる中和の必要がないため、中和によって不純物である塩（ＮａＣｌ）が生成することはない。また、当該粒子分散液は、有機酸抱合粒子の平均粒子径の小ささゆえ、透明度が高くなる。このように高い透明度を有する粒子分散液は、使用に際しての違和感が少なくなる。
【００６１】
本発明の抗菌剤は、グラム陽性菌のペプチドグリカン層に有機酸抱合粒子が接触して溶菌させることができる。また、本発明の抗菌剤は、従来（例えば特許文献１，２）では抗菌効果の認められなかったグラム陰性菌にも抗菌性を有する。これは、抗菌活性成分である有機酸がグラム陰性菌細胞のリポ多糖により構成される外膜（莢膜）に作用し、有機酸抱合粒子が当該外膜を破壊して通過し、その内側にあるペプチドグリカン層に有機酸抱合粒子が接触した結果、溶菌させることができたと考えられる。
【００６２】
本発明の抗菌剤が抗菌効果を有する対象菌種としては、例えば細胞壁を合成する細菌であるグラム陰性細菌やグラム陽性細菌等が挙げられるが、これらに限定されない。グラム陰性細菌の具体例としては、大腸菌、レジオネラ菌、緑膿菌、サルモネラ菌、肺炎桿菌等が挙げられ、グラム陽性細菌としては、黄色ブドウ球菌（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ））、腸球菌（バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ））、レンサ球菌（肺炎レンサ球菌、口腔レンサ球菌、化膿レンサ球菌、ペプトストレプトコッカス属細菌等）、ジフテリア菌、プロピオニバクテリウム・アクネス、抗酸菌（結核菌、非結核性抗酸菌等）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６３】
また、配管や濾過器内等に形成されるバイオフィルム等を、本発明の抗菌剤を使用して分解することができる。
【００６４】
さらに、一般に、配管内に水（流体）を通す機器・配管系統においては、水中に含まれる炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカ等の無機塩類がスケールとして内壁に析出することが知られていた。当該スケールは、非常に硬く、水に溶けにくい難溶性物質であり、例えば金属製の工具を使用しても人力で削り落とすのは困難であった。本発明の抗菌剤を使用した場合は、スケールを容易に洗浄除去することができる。特に本発明の抗菌剤において有機酸としてグリコール酸を使用した場合には、グリコール酸が有機酸の中で最も分子量が小さく、浸透性に優れているため、スケールの洗浄除去効果に優れている。
【００６５】
このように、本発明の抗菌剤は、優れた抗菌効果だけでなく、配管等に対して優れた洗浄効果を有している。従って、本発明の抗菌剤が有する抗菌性能により、冷却装置や水の循環施設において特に感染防止対策が必要とされるグラム陰性菌であるレジオネラ菌等を殺菌することに加え、レジオネラ菌の温床とされるバイオフィルムを洗浄・分解することができる。
【００６６】
また、グリコール酸を適用した本発明の抗菌剤を有する分散液を不織布等に塗布して作製されたシートをフェイスマスクに利用すれば、雑菌に対する抗菌効果に加え、にきびの予防や治療にも役立つ。さらに当該シートは寝たきり患者等の床ずれ予防の貼付剤としても利用できる。
【実施例】
【００６７】
本発明の実施例について説明する。【００６８】
〔実施例１〕
以下のようにして本発明の抗菌剤を製造した。【００６９】
５００ｍＬの容器に入れた精製水２００ｇに、グリコール酸（有機酸：和光純薬工業株式会社製）０．４ｇおよびデキストラン（和光純薬工業株式会社製）１．６ｇを溶解させ、さらにイソブチルシアノアクリレート２．０ｇを滴下してマグネチックスターラー（AS ONE社製  RS-1DN）を使用して、室温下で６００ｒｐｍ、２時間の条件により重合反応を行った。反応液を５μｍサイズのメンブレンフィルター（ザルトリウス社製：ミニザルト）にて濾過した後、精製水を加えて０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸濃度０．０５ｗｔ％）を作製した。【００７０】
このとき得られた有機酸抱合粒子の平均粒子径は、ゼータサイザー（Malvern社製Nano-ZS90）を用いて常法により測定したところ、１７０ｎｍであった。図１に当該有機酸抱合粒子を電子顕微鏡（×５００００）で観察した写真図を示した。【００７１】
〔実施例２〕
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸濃度０．０５ｗｔ％：本発明例１）を使用して、大腸菌（Escherichia coli NBRC 3972、グラム陰性菌）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus subsp. aureus NBRC 12732、グラム陽性菌）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ：Staphylococcus aureus IID 1677、グラム陽性菌）に対する抗菌効果について調べた。【００７２】
これら菌液を抗菌ナノ粒子分散液に接種後、ＳＣＤＬＰ培地で１０倍希釈して室温に放置し、開始時、１，６，２４時間後の生菌数を計測した。尚、抗菌ナノ粒子分散液に対するコントロール（対照）として、大腸菌は精製水、黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡは生理食塩水を使用した。結果を表１に示した。【００７３】
【表１】
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【００７４】
この結果、本発明例１の抗菌ナノ粒子分散液は、大腸菌に対して２４時間後には約５０分の１程度に菌数が減少し、黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに対して２４時間後にはほぼ検出できないレベルまで菌数が減少したと認められた。よって、本発明の抗菌剤は、グラム陰性菌およびグラム陽性菌に抗菌性を有するものと認められた。【００７５】
（比較例１）
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸：本発明例１）に替えて、アミノ酸であるグリシンを抱合させたシアノアクリレートポリマー粒子（比較例１：例えば特許文献４）の分散液（０．１ｗｔ％）を使用して、大腸菌、黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに対する抗菌効果について調べた。生菌数の計測は上記手法に準じて行った。結果を表２に示した。【００７６】
【表２】
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【００７７】
この結果、比較例１の分散液は、大腸菌に対して２４時間後であっても黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに比べて有意な菌数の減少は認められず（約４分の１程度の減少）、黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに対して２４時間後には１０００分の１からほぼ検出できないレベルまで菌数が減少したと認められた。よって、比較例１の分散液は、グラム陽性菌のみに抗菌性を有するものと認められた。【００７８】
（比較例２）
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸：本発明例１）に替えて、シアノアクリレートポリマー粒子（比較例２）の分散液（０．１ｗｔ％）を使用して、大腸菌、黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに対する抗菌効果について調べた。生菌数の計測は上記手法に準じて行った。結果を表３に示した。【００７９】
【表３】
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【００８０】
この結果、比較例２の分散液は、大腸菌に対して２４時間後であっても黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに比べて有意な菌数の減少は認められず（約５分の１程度の減少）、黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに対して２４時間後には１００分の１からほぼ検出できないレベルまで菌数が減少したと認められた。よって、比較例２の分散液は、グラム陽性菌のみに抗菌性を有するものと認められた。【００８１】
（比較例３）
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸濃度０．０５ｗｔ％：本発明例１）に替えて、グリコール酸（比較例３）の溶液（０．０５ｗｔ％）を使用して、大腸菌に対する抗菌効果について調べた。生菌数の計測は上記手法に準じて行った。結果を表４に示した。【００８２】
【表４】
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【００８３】
この結果、比較例３の溶液は、大腸菌に対して２４時間後であっても黄色ブドウ球菌およびＭＲＳＡに比べて有意な菌数の減少は認められなかった（約３分の１程度の減少）。【００８４】
上述した結果より、本発明例１の有機酸抱合粒子（グリコール酸）の大腸菌（グラム陰性菌）に対する抗菌効果（約５０分の１程度）は、比較例２のシアノアクリレートポリマー粒子の大腸菌に対する抗菌効果（約５分の１程度の減少）、および、比較例３のグリコール酸の大腸菌に対する抗菌効果（約３分の１程度の減少）に比べて、顕著な抗菌効果があると認められた。即ち、シアノアクリレートポリマー粒子（比較例２）、グリコール酸（比較例３）の単独の場合よりも、本発明例１の有機酸抱合粒子（グリコール酸を抱合したシアノアクリレートポリマー粒子）とすることで、相乗的に顕著な抗菌効果を有するものと認められた。【００８５】
〔実施例３〕
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸：本発明例１）と同様の手法で、有機酸としてフマル酸およびクエン酸を使用した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（本発明例２，３）をそれぞれ作製した。【００８６】
これら抗菌ナノ粒子分散液中における大腸菌（グラム陰性菌）の生存数の測定を行った。大腸菌は、平板培地（３７℃，１日間培養）から大腸菌のコロニーを採取し、生理食塩水３ｍＬに懸濁し、ＯＤ６００＝０．０１３相当となるように調製した。
菌懸濁液１０μＬを検体１ｍＬに接種した。コントロールの生理食塩水および検体（本発明例１〜３）は、菌接種後１００倍、１０００倍、１００００倍となるように生理食塩水で希釈し、希釈液１ｍＬをNutrient寒天平板培地混釈法で培養した。
コントロールを含む検体（本発明例１〜３）を２８℃で２４時間静置培養し、コロニー数を計測した。結果を表５に示した。【００８７】
【表５】
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【００８８】
この結果、コントロールの生理食塩水では、希釈液それぞれにおいて大腸菌の存在が確認されたが、本発明例１〜３においては、いずれも希釈液それぞれにおいて大腸菌の存在は確認されなかった。【００８９】
従って、本発明の抗菌剤は、有機酸としてグリコール酸、フマル酸およびクエン酸を使用した有機酸抱合粒子を含有することで、グラム陰性菌にも抗菌性を有するものと認められた。尚、有機酸として乳酸を使用した場合においても同様の結果が得られた（データは示さない）。
また、本実施例では抗菌ナノ粒子分散液の濃度を０．１ｗｔ％とした場合について示したが０．０１ｗｔ％、或いは１０ｗｔ％とした場合においても同様の結果が得られた（データは示さない）。【００９０】
〔実施例４〕
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸：本発明例１）を使用して、この分散液中におけるレジオネラ菌（Legionella pneumophila GIFU 9134:グラム陰性菌）の生存数の測定を行った。
レジオネラ菌は、コントロールの精製水および本発明例１の分散液に加え、室温で放置し、開始時、６，２４，４８時間後の生菌数を計測した。結果を表６に示した。【００９１】
【表６】
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【００９２】
この結果、コントロールの精製水では、４８時間後においても菌数に変化は見られなかったが、本発明例１においては、４８時間後において７万分の１程度に減少していると認められた。これにより、本発明の抗菌剤は、レジオネラ菌にも顕著な抗菌性を有するものと認められた。
尚、グラム陰性菌であるレジオネラ菌と大腸菌に対する抗菌ナノ粒子分散液の挙動は同様であると考えられるため、実施例２の大腸菌に対する試験（２４時間まで）を４８時間まで行った場合も、本実施例のように数万分の１程度に減少することが期待される。【００９３】
〔実施例５〕
実施例１で作製した抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸）に準じた方法で、重合反応後にグリコール酸を添加してグリコール酸濃度３．０ｗｔ％（本発明例４）となる分散液を作製した。この分散液を使用して、金属板に析出したスケールの洗浄試験を行った。コントロールとして水を使用した。【００９４】
本発明例４の分散液および水を使用し、当該分散液および水を別々の布地に浸み込ませ、これら布地をスケールが付着した金属板上に対して一定の圧力で押圧し、縦方向に２０回往復動させることによりスケールを洗浄し、洗浄後の様子を観察した。結果を図２に示した。【００９５】
図２の左側の円内は本発明例４の分散液を使用して洗浄したものであり、スケールを良好に洗浄除去できたものと認められた。一方、図２の右側の円内は水を使用して洗浄したものであり、スケールの洗浄残りが目立つと認められた。【００９６】
従って、本発明の抗菌剤は、スケールが析出した金属板等に対して優れた洗浄効果を有しているものと認められた。【００９７】
〔実施例６〕
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸０．０５ｗｔ％：本発明例１）を使用して、バイオフィルムの分解試験を行った。コントロールとして水を使用した。【００９８】
本発明例１の分散液および水を使用し、当該分散液および水を別々のビーカー（１００ｍＬ）にそれぞれ６０ｍＬ投入し、これらにほぼ同じ大きさのバイオフィルムを投入し、マグネチックスターラーを使用して、各ビーカーを８００ｒｐｍ×２４時間の条件で撹拌した。撹拌後のバイオフィルム片の分解状態を目視にて観察した。結果を図３に示した。【００９９】
図３の左側のビーカー内は本発明例１の分散液を使用して撹拌したものであり、バイオフィルムを細かく分解できたものと認められた。一方、図３の右側のビーカー内は水を使用して撹拌したものであり、依然として大きな塊のバイオフィルムが目立つと認められた。【０１００】
従って、本発明の抗菌剤が有する抗菌性能により、レジオネラ菌の温床とされるバイオフィルムを洗浄・分解することができるものと認められた。【０１０１】
〔実施例７〕
実施例１で作製した０．１ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液（グリコール酸：本発明例１）、および、アミノ酸（グリシン）を抱合させたシアノアクリレートポリマー粒子（比較例１）において、それぞれの粒子径を測定した。粒子径は、ゼータサイザー（Malvern社製Nano-ZS90）を用いて常法により測定した。当該粒子径の正規分布の結果を図４に示した。【０１０２】
この結果、本発明例１における抗菌ナノ粒子は、約１００〜３００ｎｍにおいて、比較例１の粒子よりもシャープな分布をしているものと認められた。従って、本発明の抗菌剤は、抗菌ナノ粒子の平均粒子径の小ささや正規分布のシャープさにより、粒子分散液の透明度が高くなる。【０１０３】
〔実施例８〕
５００ｍＬの容器に入れた精製水２００ｇに、グリコール酸（有機酸：和光純薬工業株式会社製）０．４ｇおよびノニオン界面活性剤としてＴｗｅｅｎ２０（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）２．０ｍＬを溶解させ、さらにイソブチルシアノアクリレート２．０ｇを滴下しマグネチックスターラー（AS ONE社製  RS-1DN）を使用して、室温下で６００ｒｐｍ、２時間の条件により重合反応を行った。反応液は５μｍサイズのメンブレンフィルター（ザルトリウス社製：ミニザルト）にて濾過し、１．０ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液を作製した。【０１０４】
このとき得られた抗菌ナノ粒子（本発明例５）の粒子径は、ゼータサイザー（Malvern社製Nano-ZS90）を用いて常法により測定した。当該粒子径の正規分布の結果を図５に示した。この結果、本発明例５における抗菌ナノ粒子は、約１０〜５０ｎｍにおいて、シャープな分布をしているものと認められた。本発明例５の抗菌ナノ粒子の平均粒子径は２５ｎｍであった。【０１０５】
図６に本実施例で得られた抗菌ナノ粒子分散液の写真図を示した。これによれば本実施例の分散液は透明度が高い状態であると認められた。これは、本実施例で得られた抗菌ナノ粒子の平均粒子径が２５ｎｍと非常に微細であるため、透明度が向上したと考えられる。【０１０６】
〔実施例９〕
５００ｍＬの容器に入れた精製水２００ｇに、グリコール酸（有機酸：和光純薬工業株式会社製）０．４ｇと、ノニオン界面活性剤としてＴｗｅｅｎ２０（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）２．０ｍＬと、アニオン界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２ｍＬ（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）とを溶解させ、さらにイソブチルシアノアクリレート２．０ｇを滴下しマグネチックスターラー（AS ONE社製  RS-1DN）を使用して、室温下で６００ｒｐｍ、２時間の条件により重合反応を行った。反応液は５μｍサイズのメンブレンフィルター（ザルトリウス社製：ミニザルト）にて濾過し、１．０ｗｔ％の抗菌ナノ粒子分散液を作製した。【０１０７】
このとき得られた抗菌ナノ粒子（本発明例６）の粒子径は、ゼータサイザー（Malvern社製Nano-ZS90）を用いて常法により測定した。当該粒子径の正規分布の結果を図７に示した。この結果、本発明例６における抗菌ナノ粒子は、約２０〜７０ｎｍにおいて、シャープな分布をしているものと認められた。本発明例６の抗菌ナノ粒子の平均粒子径は２７ｎｍであった。【０１０８】
〔実施例１０〕
実施例８においてノニオン界面活性剤を添加して作製した抗菌ナノ粒子分散液（本発明例５：平均粒子径２５ｎｍ、４０ｍｇ/Ｌ）、および、実施例１で作製した抗菌ナノ粒子分散液（本発明例１：平均粒子径１５５ｎｍ、４０ｍｇ/Ｌ）について、バチルス属（Bacillus subtilis ISW 1214株）の細菌に対する抗菌効果について調べた。コントロールは比較例１のシアノアクリレートポリマー粒子の分散液を使用した。【０１０９】
濁度０．０５程度の菌液を本発明例１，５および比較例１の分散液に接種後、３０℃にて約８時間放置し、分散液の濁度を調べた。結果を図８に示した。【０１１０】
その結果、コントロールである比較例１の分散液では、４時間経過後の濁度は１以上にまで上昇したが、本発明例１，５の分散液では、４時間経過後の濁度は何れも０．１未満であったため、優れた抗菌性を有するものと認められた。特に、ノニオン界面活性剤を添加して作製した本発明例５の分散液では、約４〜８時間経過した後であっても、実験開始後の濁度を下回っているため、特に優れた抗菌性を有するものと認められた。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、シアノアクリレートポリマー粒子を有効成分として含有する抗菌剤およびその製造方法に利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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