(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キノン系化合物と有機溶媒とを含有する、水冷式冷却塔の冷却水に添加することで水冷式冷却塔におけるバイオフィルム形成を抑制するための組成物。
【請求項２】
前記有機溶媒のオクタノール／水分配係数ＣＬｏｇＰ値が−３以上４以下である、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記有機溶媒が、アルコール系有機溶媒及びエーテル系有機溶媒からなる群より選ばれる１種以上である、請求項１又は２記載の組成物。
【請求項４】
前記キノン系化合物が式（I）〜（III）のいずれかで示される化合物である、請求項１〜３のいずれか１項記載の組成物：
【化１】
0006779041.tif 000009
（式（I）中、Ｒ1は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に水素又はメチル基を表し；
式（II）中、Ｒ5は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、それぞれ独立に水素又はメチル基を表し；
式（III）中、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、ただし、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11が同時に水素になることはない。）
【請求項５】
前記キノン系化合物が、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン及びアルキルレゾルシノールからなる群より選ばれる１種以上である、請求項１〜３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項６】
前記キノン系化合物の含有量が０．１〜９０質量％である、請求項１〜５のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制用組成物。
【請求項７】
前記有機溶媒の含有量が１０〜９９．９質量％である、請求項１〜６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
前記キノン系化合物に対する前記有機溶媒の質量比が５００以下である、請求項１〜７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載のキノン系化合物と有機溶媒とを含有するバイオフィルム形成を抑制するための組成物を、水冷式冷却塔の冷却水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１０】
前記キノン系化合物と有機溶媒とを添加された前記冷却水中における該キノン系化合物の濃度が１〜１４００ｐｐｍｐｐｍとなるように、前記バイオフィルム形成を抑制するための組成物が該冷却水に添加される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記キノン系化合物と有機溶媒とを添加された前記冷却水中における該有機溶媒の濃度が０．５質量％以下となるように、前記バイオフィルム形成を抑制するための組成物が該冷却水に添加される、請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】
前記キノン系化合物と有機溶媒とを添加された前記冷却水中における、該キノン系化合物に対する該有機溶媒の質量比が５００以下である、請求項９〜１１のいずれか１項記載の方法。
【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用組成物、及びバイオフィルム形成抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システムや、冷却プールなど、水媒体を利用したシステムが従来使用されている。このようなシステムにおいて、使用する水の微生物汚染は問題である。例えば、水冷式冷却塔を用いた冷却システムにおいて、冷却水に混入した微生物は、配管中、特に熱交換器においてバイオフィルムを形成する。熱交換器に形成されたバイオフィルムは、熱交換の効率を低下させ、冷却システムの電力使用量を増加させる。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、これらはシステムのメンテナンスコストを上昇させる。
【０００３】
従来、水冷式冷却塔を用いた冷却システムにおけるバイオフィルム防止には、塩素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、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。
【０００４】
特許文献１には、Ｎ−アルキル置換ヒドロキシルアミンとアルカリ金属水酸化物をキノン誘導体とともに含有するｐＨ１２以上の液体組成物をボイラー防食のために使用することが開示されている。またキノン系化合物は、抗菌性物質として知られている。例えば、特許文献２〜３には、ベンゾキノン又はヒドロキノンがブドウ球菌、アクネ菌、又はプロピオン酸菌に対する抗菌活性を有することが開示されている。特許文献４には、ベンゾキノン又はヒドロキノンの誘導体が黄色ブドウ球菌及びアクネ菌に対する抗菌活性を有することが開示されている。非特許文献１には、２位がアルキル又はアルケニル基で置換されたキノン又はヒドロキノンが、枯草菌、ミクロコッカス属又はカンジダ属菌に対する抗菌活性を示したことが開示されている。非特許文献２には、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン及びｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノンが、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を有し、該菌によるバイオフィルムの形成を阻止したことが開示されている。一方、上記化合物のグラム陰性菌に対する抗菌作用については、これまで報告は少なく、また報告されている抗菌活性も大きいものではなかった。非特許文献１には、グラム陰性菌に対する最小生育阻止濃度（ＭＩＣ）は明記されておらず、非特許文献２には、大腸菌に対するｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノンの最小生育阻止濃度（ＭＩＣ）が５１２ｐｐｍであると記載されている。特許文献４には、ジメチル及びジブチルレゾルシノールが黄色ブドウ球菌及びアクネ菌に対する抗菌活性を有することが記載されている。非特許文献３には、結核菌に対する抗菌物質として４−イソプロピルレゾルシノールが記載されている。一方、これらの化合物が大腸菌、緑膿菌のようなグラム陰性菌に対して抗菌作用を及ぼすことは、これまで明らかにされていない。特許文献５には、アクネ菌に対する抗菌物質として４−ヘキシルレゾルシノールが記載されている。また非特許文献４には、４−ヘキシルレゾルシノールがPseudomonas属菌の増殖を抑えたことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−６８６３１号公報
【特許文献２】国際公開公報第２００７／０９６６０１号
【特許文献３】特表２００８−５３５８１４号公報
【特許文献４】国際公開公報第２００６／１００４９６号
【特許文献５】国際公開公報第２００４／０９１５９５号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J Nat Prod, 1994, 57(12):1711-1716
【非特許文献２】J Antimicrob Chemother, 2013, 68(6):1297-1304
【非特許文献３】Anti-Infective Agents, 2012, 10(1):6-14
【非特許文献４】Microbiology, 2005, 74(2):128-135
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、水系システムでの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用組成物及びバイオフィルム抑制方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、キノン系化合物と有機溶媒とを含有する組成物が、キノン系化合物の取り扱い性を向上させるだけでなく、微生物の生育を阻害しないような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することを見出した。
【０００９】
したがって、本発明は、キノン系化合物と有機溶媒とを含有する、バイオフィルム形成抑制用組成物を提供する。
また本発明は、上記バイオフィルム形成抑制用組成物を水系液体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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、取り扱い性に優れ、かつ微生物の生育を阻害しないような低濃度で使用した場合であっても形成を抑制することができる。したがって、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物、及びそれを用いたバイオフフィルム抑制方法によれば、効果的にバイオフィルム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】
【００１１】
本発明は、水系液体におけるバイオフィルム形成の抑制に関する。また本発明は、水系システムにおけるバイオフィルム形成の抑制に関する。本発明は、キノン系化合物と有機溶媒とを含有するバイオフィルム形成抑制用組成物、及びそれを用いたバイオフィルム形成抑制方法を提供する。
【００１２】
本明細書において、「水系システム」とは、配管、タンクやプールなどを備え、そこに水系液体を流す又は貯留することによって機能するシステムをいい、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、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、排水処理設備、流湯式暖房システム、タンクやプール、ろ過設備などが挙げられる。好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物が適用される水系システムは、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、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは１５℃以上、さらに好ましくは２０℃以上、さらに好ましくは２５℃以上に達することがある水系システムである。
【００１３】
本明細書において、「水系液体」とは、単なる水であってもよく、水及び他の化合物を含む液体であってもよい。当該他の化合物としては、有機溶媒、塩、抗菌抗カビ剤、防腐防黴剤、抗生物質、浸透促進剤、界面活性剤、消臭剤及び芳香剤等が挙げられる。該水系液体中の水の含有量は、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９８質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上、かつ好ましくは１００質量％以下である。
【００１４】
「水系液体」としては、好ましくは工業用に用いられる水系液体が挙げられ、より好ましくは上述した水系システムで使用される水系液体、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系媒体、流湯式暖房システムに用いられる水系媒体、排水処理設備の排水、あるいは工業用の冷却プール内、工業用の給水、貯水もしくは排水経路内、又はタンクやプール内の水系液体、などを含む。
【００１５】
好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、上記水系システムに流れる又は貯留される水系液体、及び該水系液体と接する該水系システムの設備、機器等におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。より好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、水冷式冷却塔の設備、機器、又はその中に含まれる水系液体（例えば水冷式冷却塔の冷却水）におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。
【００１６】
上記のような水系システム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（Biofouling 2011,27(4)393-402、Biocontrol Science 2013,18(4)205-209）。
【００１７】
従来、バイオフィルムは、殺菌剤を用いて、バイオフィルムの原因微生物を殺菌することによって防止されていた。一方、本発明においては、バイオフィルムの原因となる微生物をキノン系化合物を用いて殺菌することでバイオフィルムの形成を抑制してもよいが、キノン系化合物を低濃度で用いて、バイオフィルムの原因微生物の生育を阻止することによらずにバイオフィルム形成を抑制することもできる。原因微生物の生育を阻止することなくバイオフィルム形成を抑制する方法は、耐性菌の発生を抑え、薬剤の高濃度化による環境負荷を抑制する観点から、より好ましい。
【００１８】
バイオフィルム形成抑制用組成物
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、キノン系化合物と有機溶媒とを含有する。
【００１９】
（キノン系化合物）
本発明に用いられるキノン系化合物とは、２つ又は３つのケトン基を持つ１個のベンゼン環を有する化合物であり、該ベンゼン環はアルキル基で置換されていてもよい。該ベンゼン環を置換するアルキル基は、好ましくは炭素数１以上１２以下、より好ましくは炭素数１以上８以下、さらに好ましくは炭素数１以上６以下、なお好ましくは炭素数１以上３以下の直鎖又は分枝鎖アルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。該ベンゼン環におけるアルキル置換基の個数は、１以上３以下が好ましく、１がより好ましい。各アルキル置換基は、それぞれ独立に、上述したアルキル基からなる群より選択され得る。
【００２０】
本発明に用いられるキノン系化合物のベンゼン環のケトン基はヒドロキシ基に還元されていてもよく、さらに該ヒドロキシ基の１つがアルコキシ化されていてもよい。該アルコキシ基としては、炭素数１以上３以下のものが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
【００２１】
本発明に用いられるキノン系化合物の好ましい例としては、水酸基又はアルキル基で置換されたヒドロキノン、水酸基又はアルキル基で置換されたｐ−ベンゾキノン、及びアルキルレゾルシノールが挙げられる。さらに好ましくは、本発明に用いられるキノン系化合物としては、下記の式（I）〜（III）で示される化合物が挙げられる。
【００２２】
【化１】
0006779041.tif 000002
【００２３】
上記式（I）中、Ｒ1は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。好ましい実施形態において、Ｒ1は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ2、Ｒ3及びＲ4はともに水素であり、該炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、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、ブチル基又はｔ−ブチル基である。別の好ましい実施形態において、Ｒ1はメチル基であり、Ｒ3が水素であり、かつＲ2及びＲ4は、一方がメチル基で他方が水素であるか、もしくはともにメチル基である。別の好ましい実施形態において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4はともにメチル基である。
【００２４】
上記式（II）中、Ｒ5は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。好ましい実施形態において、Ｒ5は、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ6、Ｒ7及びＲ8はともに水素であり、該炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、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、ブチル基又はｔ−ブチル基である。
【００２５】
上記式（III）中、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜８、好ましくは１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、該直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、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、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基からなる群より選択される。ただし、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11が同時に水素になることはない。好ましい実施形態において、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか１つは炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。より好ましくは、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか１つは炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。さらに好ましくは、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか１つは炭素数２〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。別の好ましい実施形態において、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか２つは炭素数１〜６の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。より好ましくは、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか２つは炭素数１〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。さらに好ましくは、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか２つは炭素数２〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。式（III）中、Ｒ9、Ｒ10又はＲ11で表される直鎖もしくは分枝鎖アルキル基は、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、ブチル基及びｔ−ブチル基からなる群より選択される。
【００２６】
本発明で使用されるキノン系化合物は、上述したキノン系化合物のうちのいずれか１種であってもよく、又はそれらのいずれか２種以上の組み合わせであってもよい。好ましくは、本発明で使用されるキノン系化合物は、上記式（I）〜（III）で示される化合物のうちのいずれか１種、又はそれらのいずれか２種以上の組み合わせである。
【００２７】
本発明に用いられるキノン系化合物のさらに好ましい例としては、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン、エチルキノール、２−ブチルヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジメチルヒドロキノン、２，３−ジメチルヒドロキノン、２，３，５−トリメチルヒドロキノン、テトラメチルヒドロキノン、ヒドロキシヒドロキノン、３，５−ジメチルベンゾキノン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノン等のｐ−ベンゾキノン及びヒドロキノン、ならびに４−ブチルレゾルシノール（ルシノール）、４−ヘキシルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノール等のアルキルレゾルシノールからなる群から選ばれる１種以上が挙げられる。このうち、バイオフィルム形成抑制の観点からは、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン及び上述したアルキルレゾルシノールからなる群から選ばれる１種以上がなお好ましい。
【００２８】
（有機溶媒）
本発明に用いられる有機溶媒は、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。上記キノン系化合物を溶解させ、安定化する観点からは、該有機溶媒のＣｌｏｇＰは、好ましくは−３以上、より好ましくは−２．５以上、さらに好ましくは−２以上であり、かつ好ましくは４以下、より好ましくは３．５以下、さらに好ましくは３以下である。あるいは、該有機溶媒のＣｌｏｇＰは、好ましくは−３〜４、より好ましくは−３〜３．５、さらに好ましくは−３〜３、さらに好ましくは−２．５〜３、−２．５〜３、さらに好ましくは−２〜３である。
【００２９】
本明細書において、ＣｌｏｇＰとは、オクタノール相と水相の間での物質の分配を表す尺度をいう。ＣｌｏｇＰは、ＥＰＩＷＥＢ４．１（ＵＳ  ＥＰＡ）に従って求められる、下式で定義されるオクタノール−水−分配係数（ｌｏｇＰ）の計算値を表す。
ｌｏｇＰ＝ｌｏｇ（[物質]オクタノール／[物質]水）
〔上記式中、[物質]オクタノールは、１−オクタノール相中の物質のモル濃度を示し、[物質]水は、水相中の物質のモル濃度を示す。〕
【００３０】
好ましくは、上記有機溶媒は、アルコール系有機溶媒又はエーテル系有機溶媒であり、より好ましくは、脂肪族アルコール系有機溶媒又は脂肪族エーテル系有機溶媒である。さらに好ましくは、上記有機溶媒はグリコール系有機溶媒であり、このうち、水酸基を２つ有する化合物又はそのエーテルが好ましい。グリコー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、ここで、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し、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。
【００３１】
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３〜１２、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。
【００３２】
本発明に用いられる有機溶媒の好ましい例としては、エチレングリコールモノ（２−エチルヘキシル）エーテル（２．４６）、１−フェノキシ−２−プロパノール（１．５２）、２−フェノキシエタノール（１．１）、１−ブトキシ−２−プロパノール（０．９８）、エチレングリコールモノブチルエーテル（０．５７）、２−イソブトキシエタノール（０．４９）、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール（０．２９）、プロピレングリコール（−０．７８）、２−（２−イソブトキシエトキシ）エタノール（０．２２）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（０．０２）、ジアセトンアルコール（−０．３４）、２−エトキシエタノール（−０．４２）、１−メトキシ−２−ｐ−プロパノール（−０．４９）、ジプロピレングリコール（−０．６４）、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（−０．６９）、２−メトキシエタノール（−０．９１）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（−１．１８）、ジエチレングリコール（−１．４７）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（−１．４６）、及びジエチレングリコールモノメチルエーテル（−１．７４）が挙げられる。より好ましい例としては、ジプロピレングリコール（−０．６４）、ジエチレングリコール（−１．４７）、ジアセトンアルコール（−０．３４）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（−１．１８）及びプロピレングリコール（−０．７８）が挙げられる。なお、上記において括弧内の数値はＣｌｏｇＰ値である。
【００３３】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、上述した有機溶媒のうちのいずれか１種、又はそれらのいずれか２種以上を組み合わせて含有することができる。
【００３４】
（組成）
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は、上述のキノン系化合物と有機溶媒からなる組成物であってもよいが、その他の成分を含有していてもよい。当該その他の成分の例としては、水、抗菌抗カビ剤、防腐防黴剤、抗生物質、浸透促進剤、界面活性剤、消臭剤、芳香剤などが挙げられる。
【００３５】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤はキレート剤を含有しないことが好ましい。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。
【００３６】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中、キノン系化合物の含有量は、キノン系化合物の溶解性、安定性及びバイオフィルム形成抑制作用の観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上であって、かつ好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物の含有量は、好ましくは０．１〜９０質量％、より好ましくは０．５〜７０質量％、さらに好ましくは１〜５０質量％、さらに好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％、さらに好ましくは３〜２０質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％である。
【００３７】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中、有機溶媒の含有量は、キノン系化合物の溶解性、安定性、及びバイオフィルム形成抑制作用の観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上であり、かつ好ましくは９９．９質量％以下、より好ましくは９９．５質量％以下、さらに好ましくは９９質量％以下、さらに好ましくは９７質量％以下、さらに好ましくは９５質量％以下である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中における有機溶媒剤の含有量は、好ましくは１０〜９９．９質量％、より好ましくは３０〜９９．５質量％、さらに好ましくは５０〜９９．５質量％、さらに好ましくは６０〜９９質量％、さらに好ましくは７０〜９９質量％、さらに好ましくは８０〜９７質量％、さらに好ましくは８０〜９５質量％である。
【００３８】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物及び有機溶媒の含有量は、それぞれ、好ましくは０．１〜９０質量％及び１０〜９９．９質量％、より好ましくは１〜５０質量％及び５０〜９９．５質量％、さらに好ましくは１〜３０質量％及び７０〜９９質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％及び８０〜９５質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％及び８０〜９５質量％である。
【００３９】
さらに、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物に対する有機溶媒の質量比（有機溶媒質量／キノン系化合物質量）は、キノン系化合物の取り扱い性の観点からは、好ましくは５００以下、より好ましくは２００以下、さらに好ましくは１５０以下、さらに好ましくは１００以下、さらに好ましくは５０以下、さらに好ましくは２０以下であり、他方、キノン系化合物の溶解性、安定性の観点からは、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上、さらに好ましくは２以上、さらに好ましくは３以上である。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中におけるキノン系化合物に対する有機溶媒の質量比は、好ましくは０．１〜５００、より好ましくは０．５〜２００、さらに好ましくは１〜１５０、さらに好ましくは２〜１００、さらに好ましくは３〜５０、さらに好ましくは３〜２０である。
【００４０】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物中、キノン系化合物と有機溶媒との合計含有量は、バイオフィルム形成抑制、キノン系化合物の溶解性、安定性の観点から、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは８５質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上であり、かつ好ましくは１００質量％以下である。
【００４１】
本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物は任意成分として水を含んでいてもよい。当該組成物中の水の含有量は、キノン系化合物の溶解性、安定性の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下であって、かつ好ましくは０質量％以上である。
【００４２】
バイオフィルム形成抑制方法
本発明はまた、本発明のバイオフィルム形成抑制用組成物を用いたバイオフィルム形成抑制方法を提供する。好ましくは、当該本発明の方法は、水系システムにおけるバイオフィルム形成抑制方法である。本発明の方法は、水系液体、好ましくは上述した水系システムで使用される水系液体に、上述した本発明のキノン系化合物と有機溶媒とを含有するバイオフィルム形成抑制用組成物を添加することを含む。本発明の方法において、該水系液体に該本発明の組成物を添加する場合、該キノン系化合物と該有機溶媒とを予め混合し、得られた組成物を該水系液体に添加してもよく、該組成物を有機溶媒で希釈した希釈液を添加してもよく、又は該水系液体に対して該キノン系化合物と該有機溶媒とを別々に添加してもよい。キノン系化合物を安定に保持する観点からは、予め調製した該キノン系化合物と該有機溶媒とを含む組成物を添加することが好ましい。このキノン系化合物と有機溶媒とを添加された水系液体を、以下の本明細書において、単に「処理液」とも呼ぶ。
【００４３】
本発明において、処理液中におけるキノン系化合物の濃度は、バイオフィルム形成抑制の観点からは、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、さらに好ましくは５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは７ｐｐｍ以上、さらに好ましくは８ｐｐｍ以上、さらに好ましくは９ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以上であり、他方、経済性の観点からは、好ましくは１４００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５ｐｐｍ以下である。なお本明細書において、ｐｐｍは質量ｐｐｍを表す。
【００４４】
あるいは、処理液中におけるキノン系化合物の濃度は、好ましくは１〜１４００ｐｐｍ、より好ましくは２〜１０００ｐｐｍ、より好ましくは３〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜２７０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜２００ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜１５０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜１００ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜７０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜６０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜５０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜４０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜３０ｐｐｍ、さらに好ましくは５〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは７〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは８〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは９〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは１０〜２０ｐｐｍ、さらに好ましくは１０〜１５ｐｐｍである。
【００４５】
なお好ましくは、本発明において、キノン系化合物は、処理液中におけるその濃度が、バイオフィルムの原因微生物の生育阻止濃度（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：ＭＩＣ）未満となる量で使用される。
【００４６】
本発明において、処理液中における有機溶媒の濃度は、処理液中のキノン系化合物の含有量によっても異なるが、キノン系化合物によるバイオフィルム形成抑制作用を阻害しない観点からは、好ましくは０．５質量％以下、より好ましくは０．２質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以下、さらに好ましくは０．０５質量％以下であり、さらに好ましくは０．０１質量％以下であり、かつ好ましくは０．００００１質量％以上（０．１ｐｐｍ以上）である。
【００４７】
処理液中におけるキノン系化合物及び有機溶媒の好ましい濃度は、それぞれ、好ましくは１〜１４００ｐｐｍ及び０．１〜５０００ｐｐｍであり、より好ましくは５〜２００ｐｐｍ及び０．１〜２０００ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜５０ｐｐｍ及び０．１〜１０００ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｐｐｍ及び０．１〜５００ｐｐｍである。
【００４８】
さらに、本発明において、処理液中におけるキノン系化合物に対する有機溶媒の質量比（有機溶媒質量／キノン系化合物質量）は、キノン系化合物によるバイオフィルム形成抑制作用を阻害しない観点からは、好ましくは５００以下、より好ましくは２００以下、さらに好ましくは１５０以下、さらに好ましくは１００以下、さらに好ましくは５０以下、さらに好ましくは２０以下であり、かつ好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上、さらに好ましくは２以上、さらに好ましくは３以上である。あるいは、本発明において、処理液中におけるキノン系化合物に対する有機溶媒の質量比は、好ましくは０．１〜５００、より好ましくは０．５〜２００、さらに好ましくは１〜１５０、さらに好ましくは２〜１００、さらに好ましくは３〜５０、さらに好ましくは３〜２０である。
【００４９】
本発明の方法において、処理液中におけるキノン系化合物と有機溶媒の濃度は、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、上述した所定の範囲に調整し、一定時間維持すればよい。例えば、キノン系化合物と有機溶媒とを、同時に又は別々に、水系液体に追加することもできる。バイオフィルム形成抑制効果の観点からは、処理液中におけるキノン系化合物及び有機溶媒の濃度を、上述した所定の範囲に、好ましくは２４時間以上、より好ましくは３６時間以上、さらに好ましくは４０時間以上維持することが望ましい。本発明の方法におけるキノン系化合物及び有機溶媒の濃度を上述した所定の範囲にする時間は、好ましくは２４０時間以下、より好ましくは１２０時間以下であり得る。
【００５０】
本発明の方法において処理される水系液体の温度及び処理液の温度は、該水系液体が用いられる水系システムにあわせて適宜設定することができるが、それぞれ独立して、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは１５℃以上、さらに好ましくは２０℃以上、さらに好ましくは２５℃以上であり、好ましくは６０℃以下、より好ましくは５５℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。
【００５１】
また、本発明は、バイオフィルム形成抑制のための、キノン系化合物と有機溶媒との組み合わせの使用を提供する。好ましくは、上述した本発明のキノン系化合物と有機溶媒とを含有するバイオフィルム形成抑制用組成物が、バイオフィルム形成抑制に使用される。また好ましくは、当該使用は、水系システム又は水系液体におけるバイオフィルム形成抑制のための使用である。該キノン系化合物と有機溶媒の種類、使用濃度、及び使用方法は、上述したとおりである。
【００５２】
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、用途又は方法を包含する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００５３】
〔１〕キノン系化合物と有機溶媒とを含有する、バイオフィルム形成抑制用組成物。
【００５４】
〔２〕好ましくは、水系液体、又は水系液体を使用する水系システムにおけるバイオフィルム形成抑制に使用される、〔１〕記載の組成物。
【００５５】
〔３〕上記キノン系化合物が、
好ましくは、２つ又は３つのケトン基を持つ１個のベンゼン環を有する化合物であり、
該ケトン基はヒドロキシ基に還元されていてもよく、さらに該ヒドロキシ基の１つがアルコキシ化されていてもよく、
該ベンゼン環は、１〜３個、好ましくは１個のアルキル基で置換されており、
該アルキル基は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数１以上１２以下、より好ましくは炭素数１以上８以下、さらに好ましくは炭素数１以上６以下、さらに好ましくは炭素数１以上３以下の直鎖又は分枝鎖アルキル基であるか、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、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基からなる群より選択される、
〔１〕又は〔２〕記載の組成物。
【００５６】
〔４〕上記キノン系化合物が、
好ましくは、式（I）〜（III）で示される化合物からなる群より選択される１種以上である：
【化２】
0006779041.tif 000003
（式（I）中、Ｒ1は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。
より好ましくは、
Ｒ1が水酸基又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ2、Ｒ3及びＲ4がともに水素であるか、
Ｒ1がメチル基であり、Ｒ3が水素であり、かつＲ2及びＲ4が、一方がメチル基で他方が水素であるかもしくはともにメチル基であるか、又は、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4はともにメチル基である；
式（II）中、Ｒ5は、水酸基、又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、それぞれ独立に、水素又はメチル基を表す。より好ましくは、Ｒ5は炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつＲ6、Ｒ7及びＲ8はともに水素である；
式（III）中、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表す（ただし、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11が同時に水素になることはない）。より好ましくは、Ｒ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか１つが炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りがいずれも水素であるか、又はＲ9、Ｒ10及びＲ11のいずれか２つが炭素数１〜６の直鎖アルキル基であり、かつ残りが水素である）、
〔１〕又は〔２〕記載の組成物。
【００５７】
〔５〕上記キノン系化合物が、
好ましくは、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン、エチルキノール、２−ブチルヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジメチルヒドロキノン、２，３−ジメチルヒドロキノン、２，３，５−トリメチルヒドロキノン、テトラメチルヒドロキノン、ヒドロキシヒドロキノン、３，５−ジメチルベンゾキノン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノン、４−ブチルレゾルシノール、４−ヘキシルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群から選ばれる１種以上であり、
より好ましくは、ｐ−トルキノン、２−メチルヒドロキノン及びアルキルレゾルシノールからなる群より選ばれる１種以上（ここで、該アルキルレゾルシノールはｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノン、４−ブチルレゾルシノール、４−ヘキシルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選ばれる）である、
〔１〕又は〔２〕記載の組成物。
【００５８】
〔６〕上記有機溶媒のＣｌｏｇＰが、
好ましくは−３以上、より好ましくは−２．５以上、さらに好ましくは−２以上であり、かつ好ましくは４以下、より好ましくは３．５以下、さらに好ましくは３以下であるか、あるいは
好ましくは−３〜４、−３〜３．５、−３〜３、−２．５〜４、−２．５〜３．５、−２．５〜３、−２〜４、−２〜３．５又は−２〜３である。
〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載の組成物。
【００５９】
〔７〕上記有機溶媒が、
好ましくはアルコール系有機溶媒又はエーテル系有機溶媒であり、より好ましくは、脂肪族アルコール系有機溶媒又は脂肪族エーテル系有機溶媒であり、さらに好ましくはグリコール系有機溶媒である、〔１〕〜〔６〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６０】
〔８〕上記有機溶媒が、
好ましく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であり、
ここで、
該アルキレングリコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、又はブチレングリコールであり；
該“ポリ”は、該アルキレングリコールの２以上３以下の重合を表し；
該アルキルエーテルのアルキル基は、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以下のアルキル基であるか、あるいは炭素数１〜８、１〜６、１〜４、又は１〜２のアルキル基である、
〔１〕〜〔６〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６１】
〔９〕上記有機溶媒の炭素数が、
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以下であるか、あるいは、
好ましくは３〜１２、３〜８、３〜６、４〜１２、４〜８、又は４〜６である、
〔７〕又は〔８〕記載の組成物。
【００６２】
〔１０〕上記有機溶媒が、
好ましくは、エチレングリコールモノ（２−エチルヘキシル）エーテル、１−フェノキシ−２−プロパノール、２−フェノキシエタノール、１−ブトキシ−２−プロパノール、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、プロピレングリコール、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、ジアセトンアルコール、２−エトキシエタノール）、１−メトキシ−２−ｐ−プロパノール、ジプロピレングリコール、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル）、及びジエチレングリコールモノメチルエーテルからなる群より選ばれる１種以上であり、
より好ましくは、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル及びプロピレングリコールからなる群より選ばれる１種以上である、
〔１〕〜〔９〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６３】
〔１１〕上記キノン系化合物の含有量が、
好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上であって、かつ好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下であるか、
あるいは、
好ましくは、０．１〜９０質量％、０．１〜７０質量％、０．１〜５０質量％、０．１〜３０質量％、０．１〜２０質量％、０．５〜９０質量％、０．５〜７０質量％、０．５〜５０質量％、０．５〜３０質量％、０．５〜２０質量％、１〜９０質量％、１〜７０質量％、１〜５０質量％、１〜３０質量％、１〜２０質量％、３〜９０質量％、３〜７０質量％、３〜５０質量％、３〜３０質量％、３〜２０質量％、５〜９０質量％、５〜７０質量％、５〜５０質量％、５〜３０質量％、又は５〜２０質量％である、
〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６４】
〔１２〕上記有機溶媒の含有量が、
好ましくは１０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であり、かつ好ましくは９９．９質量％以下、より好ましくは９９．５質量％以下、さらに好ましくは９９質量％以下、さらに好ましくは９７質量％以下、さらに好ましくは９５質量％以下であるか、
あるいは、
好ましくは、１０〜９９．９質量％、１０〜９９．５質量％、１０〜９９質量％、１０〜９７質量％、１０〜９５質量％、３０〜９９．９質量％、３０〜９９．５質量％、３０〜９９質量％、３０〜９７質量％、３０〜９５質量％、５０〜９９．９質量％、５０〜９９．５質量％、５０〜９９質量％、５０〜９７質量％、５０〜９５質量％、６０〜９９．９質量％、６０〜９９．５質量％、６０〜９９質量％、６０〜９７質量％、６０〜９５質量％、７０〜９９．９質量％、７０〜９９．５質量％、７０〜９９質量％、７０〜９７質量％、７０〜９５質量％、８０〜９９．９質量％、８０〜９９．５質量％、８０〜９９質量％、８０〜９７質量％、８０〜９５質量％、９０〜９９．９質量％、９０〜９９．５質量％、９０〜９９質量％、９０〜９７質量％、又は９０〜９５質量％である、
〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６５】
〔１３〕上記キノン系化合物及び有機溶媒の含有量が、それぞれ、好ましくは０．１〜９０質量％及び１０〜９９．９質量％、より好ましくは１〜５０質量％及び５０〜９９．５質量％、さらに好ましくは１〜３０質量％及び７０〜９９質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％及び８０〜９５質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％及び８０〜９５質量％である、
〔１〕〜〔１２〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６６】
〔１４〕上記キノン系化合物に対する上記有機溶媒の質量比が、
好ましくは５００以下、より好ましくは２００以下、さらに好ましくは１５０以下、さらに好ましくは１００以下、さらに好ましくは５０以下、さらに好ましくは２０以下であり、かつ好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上、さらに好ましくは２以上、さらに好ましくは３以上であるか、
あるいは、
好ましくは、０．１〜５００、０．１〜２００、０．１〜１５０、０．１〜１００、０．１〜５０、０．１〜２０、０．５〜５００、０．５〜２００、０．５〜１５０、０．５〜１００、０．５〜５０、０．５〜２０、１〜５００、１〜２００、１〜１５０、１〜１００、１〜５０、１〜２０、２〜５００、２〜２００、２〜１５０、２〜１００、２〜５０、２〜２０、３〜５００、３〜２００、３〜１５０、３〜１００、３〜５０、又は３〜２０である、
〔１〕〜〔１３〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６７】
〔１５〕上記キノン系化合物と上記有機溶媒との合計含有量が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは８５質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上であり、かつ好ましくは１００質量％以下である、〔１〕〜〔１４〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６８】
〔１６〕任意成分として水を含んでいてもよく、かつ水の含有量が、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下であって、かつ好ましくは０質量％以上である、〔１〕〜〔１５〕のいずれか１項記載の組成物。
【００６９】
〔１７〕好ましくは、水冷式冷却塔の冷却水におけるバイオフィルム形成抑制用の組成物である、〔１〕〜〔１６〕のいずれか１項記載の組成物。
【００７０】
〔１８〕上記〔１〕〜〔１７〕のいずれか１項記載のキノン系化合物と有機溶媒とを含有するバイオフィルム形成抑制用組成物を水系液体に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
【００７１】
〔１９〕好ましくは、上記水系液体、又は上記水系液体を使用する水系システムにおけるバイオフィルム形成が抑制される、〔１８〕記載の方法。
【００７２】
〔２０〕キノン系化合物と有機溶媒とを添加された水系液体中における上記キノン系化合物の濃度が以下のとおりになるように、上記バイオフィルム形成抑制用組成物が該水系液体に添加される、〔１８〕又は〔１９〕記載の方法：
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、さらに好ましくは５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは７ｐｐｍ以上、さらに好ましくは８ｐｐｍ以上、さらに好ましくは９ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１４００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５ｐｐｍ以下；
あるいは、
好ましくは、１〜１４００ｐｐｍ、１〜１０００ｐｐｍ、１〜５００ｐｐｍ、１〜２７０ｐｐｍ、１〜２００ｐｐｍ、１〜１５０ｐｐｍ、１〜１００ｐｐｍ、１〜７０ｐｐｍ、１〜６０ｐｐｍ、１〜５０ｐｐｍ、１〜４０ｐｐｍ、１〜３０ｐｐｍ、１〜２０ｐｐｍ、１〜１５ｐｐｍ、２〜１４００ｐｐｍ、２〜１０００ｐｐｍ、２〜５００ｐｐｍ、２〜２７０ｐｐｍ、２〜２００ｐｐｍ、２〜１５０ｐｐｍ、２〜１００ｐｐｍ、２〜７０ｐｐｍ、２〜６０ｐｐｍ、２〜５０ｐｐｍ、２〜４０ｐｐｍ、２〜３０ｐｐｍ、２〜２０ｐｐｍ、２〜１５ｐｐｍ、３〜１４００ｐｐｍ、３〜１０００ｐｐｍ、３〜５００ｐｐｍ、３〜２７０ｐｐｍ、３〜２００ｐｐｍ、３〜１５０ｐｐｍ、３〜１００ｐｐｍ、３〜７０ｐｐｍ、３〜６０ｐｐｍ、３〜５０ｐｐｍ、３〜４０ｐｐｍ、３〜３０ｐｐｍ、３〜２０ｐｐｍ、３〜１５ｐｐｍ、５〜１４００ｐｐｍ、５〜１０００ｐｐｍ、５〜５００ｐｐｍ、５〜２７０ｐｐｍ、５〜２００ｐｐｍ、５〜１５０ｐｐｍ、５〜１００ｐｐｍ、５〜７０ｐｐｍ、５〜６０ｐｐｍ、５〜５０ｐｐｍ、５〜４０ｐｐｍ、５〜３０ｐｐｍ、５〜２０ｐｐｍ、５〜１５ｐｐｍ、７〜１４００ｐｐｍ、７〜１０００ｐｐｍ、７〜５００ｐｐｍ、７〜２７０ｐｐｍ、７〜２００ｐｐｍ、７〜１５０ｐｐｍ、７〜１００ｐｐｍ、７〜７０ｐｐｍ、７〜６０ｐｐｍ、７〜５０ｐｐｍ、７〜４０ｐｐｍ、７〜３０ｐｐｍ、７〜２０ｐｐｍ、７〜１５ｐｐｍ、８〜１４００ｐｐｍ、８〜１０００ｐｐｍ、８〜５００ｐｐｍ、８〜２７０ｐｐｍ、８〜２００ｐｐｍ、８〜１５０ｐｐｍ、８〜１００ｐｐｍ、８〜７０ｐｐｍ、８〜６０ｐｐｍ、８〜５０ｐｐｍ、８〜４０ｐｐｍ、８〜３０ｐｐｍ、８〜２０ｐｐｍ、８〜１５ｐｐｍ、９〜１４００ｐｐｍ、９〜１０００ｐｐｍ、９〜５００ｐｐｍ、９〜２７０ｐｐｍ、９〜２００ｐｐｍ、９〜１５０ｐｐｍ、９〜１００ｐｐｍ、９〜７０ｐｐｍ、９〜６０ｐｐｍ、９〜５０ｐｐｍ、９〜４０ｐｐｍ、９〜３０ｐｐｍ、９〜２０ｐｐｍ、９〜１５ｐｐｍ、１０〜１４００ｐｐｍ、１０〜１０００ｐｐｍ、１０〜５００ｐｐｍ、１０〜２７０ｐｐｍ、１０〜２００ｐｐｍ、１０〜１５０ｐｐｍ、１０〜１００ｐｐｍ、１０〜７０ｐｐｍ、１０〜６０ｐｐｍ、１０〜５０ｐｐｍ、１０〜４０ｐｐｍ、１０〜３０ｐｐｍ、１０〜２０ｐｐｍ、又は１０〜１５ｐｐｍ。
【００７３】
〔２１〕キノン系化合物と有機溶媒とを添加された水系液体中における上記有機溶媒の濃度が以下のとおりになるように、上記バイオフィルム形成抑制用組成物が該水系液体に添加される、〔１８〕〜〔２０〕のいずれか１項記載の方法：
好ましくは０．５質量％以下、より好ましくは０．２質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以下、さらに好ましくは０．０５質量％以下であり、さらに好ましくは０．０１質量％以下であり、かつ好ましくは０．００００１質量％以上。
【００７４】
〔２２〕キノン系化合物と有機溶媒とを添加された水系液体中における上記キノン系化合物及び有機溶媒の濃度が以下のとおりになるように、上記バイオフィルム形成抑制用組成物が該水系液体に添加される、〔１８〕〜〔２１〕のいずれか１項記載の方法：
それぞれ、好ましくは１〜１４００ｐｐｍ及び０．１〜５０００ｐｐｍであり、より好ましくは５〜２００ｐｐｍ及び０．１〜２０００ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜５０ｐｐｍ及び０．１〜１０００ｐｐｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｐｐｍ及び０．１〜５００ｐｐｍである。
【００７５】
〔２３〕キノン系化合物と有機溶媒とを添加された水系液体中における上記キノン系化合物に対する上記有機溶媒の質量比が以下のとおりになるように、上記バイオフィルム形成抑制用組成物が該水系液体に添加される、〔１８〕〜〔２２〕のいずれか１項記載の方法：
好ましくは５００以下、より好ましくは２００以下、さらに好ましくは１５０以下、さらに好ましくは１００以下、さらに好ましくは５０以下、さらに好ましくは２０以下であり、かつ好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上、さらに好ましくは２以上、さらに好ましくは３以上；
あるいは、
好ましくは、０．１〜５００、０．１〜２００、０．１〜１５０、０．１〜１００、０．１〜５０、０．１〜２０、０．５〜５００、０．５〜２００、０．５〜１５０、０．５〜１００、０．５〜５０、０．５〜２０、１〜５００、１〜２００、１〜１５０、１〜１００、１〜５０、１〜２０、２〜５００、２〜２００、２〜１５０、２〜１００、２〜５０、２〜２０、３〜５００、３〜２００、３〜１５０、３〜１００、３〜５０、又は３〜２０。
【００７６】
〔２４〕上記水系液体が水冷式冷却塔の冷却水である、〔１８〕〜〔２３〕のいずれか１項記載の方法。
【００７７】
〔２５〕バイオフィルム形成抑制のための、上記〔１〕〜〔１７〕のいずれか１項記載のキノン系化合物と有機溶媒とを含有するバイオフィルム形成抑制用組成物の使用。
【００７８】
〔２６〕上記使用が、好ましくは、水系液体、又は水系液体を使用する水系システムにおけるバイオフィルム形成抑制のための使用である、〔２５〕記載の使用。
【００７９】
〔２７〕上記水系液体が水冷式冷却塔の冷却水である、〔２６〕記載の使用。
【実施例】
【００８０】
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。
【００８１】
（１．試薬及び培地）
キノン系化合物
ｐ−トルキノン（東京化成）
４−ヘキシルレゾルシノール（東京化成）
有機溶媒（括弧内は、ＣＬｏｇＰ値）
ジプロピレングリコール（−０．６４）
ジエチレングリコール（−１．４７）
ジアセトンアルコール（−０．３４）
ジエチレングリコールモノメチルエーテル（−１．１８）
プロピレングリコール（−０．７８）
Ｒ２Ａ培地（和光純薬）
【００８２】
（２．試験液の調製）
表１に示すようにキノン系化合物と有機溶媒とを混合し、試験液を調製した。
【００８３】
【表１】
0006779041.tif 000004
【００８４】
（３．保存安定性試験）
試験液Ｎｏ．０及び７を表２に示す条件で保存した後、試験液のトルキノン量をＨＰＬＣにて測定した。調製直後の試験液のトルキノン量に対する相対値（％）を求め、その保存安定性を評価した。
（ＨＰＬＣ分析条件）
分析装置：ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ  ＵＦＬＣ
溶離液：２０％アセトニトリル、１％酢酸溶液
カラム：Ｌカラム  ＯＤＳ  ４．６×１５０ｍｍ、５μｍ
カラム温度：４０℃
流速：１ｍＬ／ｍｉｎ．
注入量：５μＬ
検出：ＵＶ（２５４ｎｍ）
【００８５】
（４．バイオフィルム抑制試験）
（４−１．試験菌の調製）
水冷式冷却塔から採取した冷却水より単離したバイオフィルム形成菌（下記４−３．のバイオフィルム量の測定試験において、ＯＤ５７０が０．３以上となる菌）をＲ２Ａ培地で３０℃、１６時間振とう培養した。得られた培養液の濁度（ＯＤ６００）を測定し、Ｒ２Ａ培地で希釈して１０3ｃｆｕ／ｍＬの懸濁液を調製した。
【００８６】
（４−２．培養）
上記４−１．で調製した試験菌の懸濁液を、９６ウェルマイクロプレートの各ウェルに１５０μＬ添加した後、上記２．で調製した試験液を添加して培養を開始した。
【００８７】
（４−３．バイオフィルム量の測定）
上記９６ウェルマイクロプレートを３０℃、４８時間静置培養した後、培養液を除き水で洗浄した。続いて、各ウェルを０．１％クリスタルバイオレットで染色した後、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（ＢＦ）形成量を求めた。
【００８８】
（５．結果及び考察）
保存安定性試験の結果を表２に示す。またＢＦ抑制試験の結果を表３〜５に示す。
表２に示すように、キノン系化合物を特定の濃度の有機溶媒中に保存することにより、キノン系化合物の安定性が向上した。その一方で、表３〜５に示すように、キノン系化合物を有機溶媒と併用した場合、キノン系化合物単独と比べてＢＦ形成抑制効果は低下した。キノン系化合物によるＢＦ形成抑制効果の低下度は、有機溶媒の種類及び使用濃度に依存して変動した。表３の結果からは、ジエチレングリコールは、ＢＦ形成抑制効果の低下度が最も少ないと評価された。
【００８９】
【表２】
0006779041.tif 000005
【００９０】
【表３】
0006779041.tif 000006
【００９１】
【表４】
0006779041.tif 000007
【００９２】
【表５】
0006779041.tif 000008