(57)【要約】　【課題】　　レジオネラ菌をはじめとする細菌に対する抗菌性を有し、人体に安全で、かつ抗菌剤としての使用に際しその形態の自由度の大きい、チタン系の抗菌剤を提供する。　【解決手段】　　ヒドロトリスピラゾリルボレートのアルカリ金属塩とアルコキシチタンとを混合させて成る生成物又はヒドロトリスピラゾリルボレート配位子とチタンとの錯体が抗菌効果、特にレジオネラ菌に対する抗菌効果のあることを見出した。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式
【化１】
2004131492.tif 000007
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同じであっても異なってもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はアリール基を表し、Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。）で表されるヒドロトリスピラゾリルボレートのアルカリ金属塩と一般式Ｔｉ（ＯＲ４）４(式中、Ｒ４はアルキル基を表す。)で表されるアルコキシチタンとを混合させて成る抗菌剤。
【請求項２】
前記ヒドロトリスピラゾリルボレートと前記アルコキシチタンが錯体を形成している請求項１に記載の抗菌剤。
【請求項３】
前記Ｒ１及びＲ２がそれぞれ炭素数が４以下のアルキル基である請求項１又は２に記載の抗菌剤。
【請求項４】
前記アルコキシチタンがテトラブトキシチタン、テトライソプロピルオキシチタン又はテトラオクチルオキシチタンである請求項１〜３のいずれか一項に記載の抗菌剤。
【請求項５】
レジオネラ菌に対する請求項１〜４のいずれか一項に記載の抗菌剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、ヒドロトリスピラゾリルボレートのアルカリ金属塩とアルコキシチタンとを混合させて成る抗菌剤、又はヒドロトリスピラゾリルボレート配位子とチタンとの錯体から成る抗菌剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ヒドロトリスピラゾリルボレートは配位化学の分野では多くの研究の対象となっており、配位子として様々な金属と錯体を形成することが知られている(例えば、非特許文献１〜３参照。)。特にヒドロトリスピラゾリルボレート配位子とチタンとの錯体はその構造が詳しく研究されている(例えば、非特許文献３参照。)。しかし、このような錯体は配位化学の学問的興味からのみ研究されており、その実用的用途についての検討は余りなされてこなかった。
　一方、酸化チタンに抗菌作用があることは良く知られている(例えば、特許文献１参照。)。しかし、その形態は結晶であるため、これを抗菌剤として利用する場合にはおのずと制限があった。またチタン塩では殺菌力が非常に弱かった。そのため、形態の自由度がありかつ殺菌効果の強いチタン系殺菌剤が望まれていた。
【０００３】
【非特許文献１】S.Trofimenko, Chem. Rev. (1993) 93, 943-980.
【非特許文献２】N. Kitajima and W. B. Tolmann, Prog. Inorg. Chem. (1995) 43, 419.
【非特許文献３】Ipaktschi, J.; Sulzbach, W.  J. Organomet. Chem. (1992) 426, 59-70
【特許文献１】特開２０００−６３２１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　本発明は、レジオネラ菌をはじめとする細菌に対する抗菌性を有し、人体に安全で、かつ抗菌剤としての使用に際しその形態の自由度の大きい、チタン系の抗菌剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　本発明者らは、ヒドロトリスピラゾリルボレートのアルカリ金属塩とアルコキシチタンとを混合させて成る生成物又はヒドロトリスピラゾリルボレート配位子とチタンとの錯体が抗菌効果、特にレジオネラ菌に対する抗菌効果のあることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
　即ち、本発明は、下記一般式
【化１】
2004131492.tif 000002
で表されるヒドロトリスピラゾリルボレートのアルカリ金属塩と一般式Ｔｉ（ＯＲ４）４で表されるアルコキシチタンとを混合させて成る抗菌剤である。
　式中、Ｒ１及びＲ２は、同じであっても異なってもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はアリール基を表し、それぞれ炭素数４以下のアルキル基であることが好ましい。
　Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基、好ましくは水素原子を表す。
　Ｒ４はアルキル基を表し、上記アルコキシチタンはテトラブトキシチタン、テトライソプロピルオキシチタン（即ち、チタン(IV)テトライソプロポキサイド）又はテトラオクチルオキシチタンであることが好ましい。
【０００７】
　本発明の抗菌剤であるチタン錯体は、溶媒中でのアルコキシドチタン(IV)とヒドロトリスピラゾリルボレートのアルカリ金属塩とを混ぜ合わせて作成することができる。溶媒としては、特に制限はなく、極性溶媒でも無極性溶媒でもよい。特にテトラヒドロフランがよい。溶媒中のアルコキシドチタン(IV)とヒドロトリスピラゾリルボレートの濃度についても特に制限はないが、それぞれ好ましくは0.05mM〜1.0mMおよび0.05mM〜1.0mM、より好ましくは0.2mM〜0.3mMおよび0.2mM〜0.3mMである。ヒドロトリスピラゾリルボレートとアルコキシドチタンとのモル比は、好ましくは１：１〜１．５、好ましくは１：１．１〜１．２、最も好ましくはほぼ１：１である。
【０００８】
　このヒドロトリスピラゾリルボレート配位子とアルコキシチタンとは下記化学式
【化２】
2004131492.tif 000003
で表される錯体を形成していると考えられる(非特許文献３)。
　この抗菌剤は特にレジオネラ菌に対する抗菌剤として用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
　後述の実施例で明らかにされるが、本発明の抗菌剤は特にレジオネラ菌に対して優れた抗菌性を示す。
　また、この抗菌剤はその形態が比較的自由に取れるため、様々な用途に用いることができる。
　例えば、風呂や温水プールの浄化であれば浴槽の原料に混入させてもよいし、その塗布材に使用してもよい。また、浄化槽のフィルターなどの支持体に塗布（もしくは合成時に混ぜ合わせる）してもよい。循環式風呂の浄化等に応用すれば、レジオネラ菌が持ち込まれたとしても大量増殖が押さえられるばかりでなく、それを殺菌することも可能である。これによって安全快適な循環式温泉環境を作り上げることができ、多くの人が肺炎に感染するというリスクがなくなるという恩恵を得ることができる。
　また、医療品や生活品一般に関しては材料そのものに混ぜ合わせることができる。感染症を蔓延させてはいけない医療現場用品に幅広い活用も期待される。
　更に、足ムレを防ぐための抗菌靴下などの日常品、常に水にさらされて微生物が繁殖しやすい洗面台やトイレやお風呂等にも使用できる。
　ビルの空調設備や住宅のハウスダスト、湿気による微生物の蔓延を防ぐ手段としても利用可能である。多数の人が利用する乗り物、たとえば電車、バス、車などに用いる抗菌材料としての利用価値も大きい。
【００１０】
　以下、実施例にて本発明を例証するが、本発明を限定することを意図するものではない。
製造例１
　本製造例は、藤澤清史の博士論文（東京工業大学　平成4年度）に基づいて行った。
　５リットルの三ッ口フラスコにリチウムアミド(100mg、4.36mol)とジエチルエーテル（以下、エーテル）(1000ml)を入れ、そこに150mlのエーテルで希釈したイソプロピルメチルケトン(340g、2.93mol)を滴下する。次に200mlのエーテルで希釈したイソ酪酸エチル(300g、3.48mol)を約１時間かけて滴下する。約８時間還流した後、塩酸で加水分解し、さらに中和してエーテルで抽出する。抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥する。濾過後、減圧蒸留(10mmHg、75℃)して、2,6-ジメチル-3,5-ヘプタジオンを得た。
　次に、300mlの三ッ口フラスコに200mlのエタノールと2,6-ジメチル-3,5-ヘプタジオン(364g、0.41mol)を入れ、この溶液にヒドラジン一水和物(31.0g、0.62mol)を冷却しながらゆっくりと滴下する。約５時間還流し、エタノールを留去する。これを、アセトニトリルから再結晶することで3,5-ジイソプロピルピラゾールを得た。
　次に、300mlのナスフラスコに3,5-ジイソプロピルピラゾール(15.0g、0.10mol)と水素化ホウ素カリウム(1.7g、0.03mol)を入れ、水素の発生量を見ながら徐々に加熱する。最終的に230℃まで加熱し、水素の発生がなくなるまで加熱する。水素の発生が止まり次第、反応物をゆっくりと冷却し、そこにジクロロメタンを入れ、その溶液にする。無機塩を濾過により取り除き、またジクロロメタンも留去する。アセトニトリルから再結晶することでヒドロトリス（3,5-ジイソプロピル-1-ピラリゾリル）ボレートカリウム塩（配位子１）を得た。
【００１１】
製造例２
　本製造例は、吉澤道人の修士論文（東京工業大学　平成10年度）に基づいて行った。
　300mlの三ッ口フラスコに200mlのエタノールと3-トリフルオロアセチルアセトン(50g、0.32mol)を入れ、この溶液にヒドラジン一水和物(21.0g、0.42mol)を冷却しながらゆっくりと滴下する。約５時間還流し、エタノールを留去する。これを、アセトニトリルから再結晶することで3-トリフルオロ-5-メチルピラゾールを得た。
　次に、300mlのナスフラスコに3-トリフルオロ-5-メチルピラゾール(8.08g、0.06mol)と水素化ホウ素ナトリウム(0.6g、0.02mol)を入れ、水素の発生量を見ながら徐々に加熱する。最終的に150℃まで加熱し、水素の発生がなくなるまで加熱する。水素の発生が止まり次第、反応物をゆっくりと冷却し、そこにジクロロメタンを入れ、その溶液にする。無機塩を濾過により取り除き、またジクロロメタンも留去する。アセトニトリルから再結晶することでヒドロトリス（3-トリフルオロメチル-5-メチル-1-ピラゾリル）ボレートナトリウム塩（配位子２）を得た。
【００１２】
製造例３
　本製造例は、藤澤清史の博士論文（東京工業大学　平成4年度）に基づいて行った。
　５リットルの三ッ口フラスコにリチウムアミド(100g、4.36mol)とジエチルエーテル（以下、エーテル）(1000ml)を入れ、そこに150mlのエーテルで希釈した2,2-ジメチル-2-ブタノン(305g、3.54mol)を滴下する。次に200mlのエーテルで希釈したイソ酪酸エチル(325g、2.80mol)を嫉く時間かけて滴下する。約８時間還流した後、塩酸で加水分解し、さらに中和してエーテルで抽出する。抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥する。濾過後、減圧蒸留(22mmHg、83℃)して2,2,6-トリメチル-3,5-ヘプタジオンを得た。
　次に、300mlの三ッ口フラスコに200mlのエタノールと2,2,-トリメチル-3,5-ヘプタジオン(114g、0.67mol)を入れ、この溶液にヒドラジン一水和物(50.8g、1.00mol)を冷却しながらゆっくりと滴下する。約５時間還流し、エタノールを留去する。これを、アセトニトリルから再結晶することで3-tert-ブチル-5-イソプロピルピラゾールを得た。
　次に、300mlのナスフラスコに3-tert-ブチル-5-イソプロピルピラゾール(4.11g、0.02mol)と水素化ホウ素カリウム(0.43g、0.01mol)を入れ、水素の発生量を見ながら徐々に加熱する。最終的に250℃まで加熱し、水素の発生がなくなるまで加熱する。水素の発生が止まり次第、反応物をゆっくりと冷却し、そこにジクロロメタンを入れ、その溶液にする。無機塩を濾過により取り除き、またジクロロメタンも留去する。アセトニトリルから再結晶することでヒドロトリス（3-tert-ブチル-5-イソプロピル-1-ピラゾリル）ボレートカリウム塩（配位子３）を得た。
【実施例１】
【００１３】
　アルゴンガス雰囲気下、チタン(IV)テトライソプロポキサイド（関東化学製）(0.10g、0.35mmol)のテトラヒドロフラン（THF）(3ml)溶液に、製造例１で得た配位子１のカリウム塩(0.14g、0.28mmol)のTHF(4ml)溶液をゆっくりと滴下する。滴下後、約１０分攪拌し、THFを完全に留去する。再び、アセトニトリルを6ml加えて、再度撹伴しながら留去する。再び、アセトニトリルを6ml加えて、約２２時間撹伴熟成させた。この生成物を錯体１と呼ぶ。
IR:2468cm-1(B-H伸縮振動)をはじめ、2963、2929、2870、1567、1536、1462
【実施例２】
【００１４】
　アルゴンガス雰囲気下、チタン(IV)テトライソプロポキサイト（関東化学製）(0.07g、0.26mmol)のテトラヒドロフラン（THF）(3ml)溶液に、製造例２で得た配位子２のナトリウム塩(0.10g、0.21mmol)のTHF(4ml)溶液をゆっくりと滴下する。滴下後、約１０時間攪拌し、THFを完全に留去する。得られたのり状の反応物にアセトニトリルを6ml加えて、再度撹伴しながら留去する。再び、アセトニトリルを6ml加えて、約１８時間撹伴熟成させた。この生成物を錯体２と呼ぶ。
【実施例３】
【００１５】
　アルゴンガス雰囲気下、チタン(IV)テトライソプロポキサイド（関東化学より購入）
　(0.06g、0.22mmol)のテトラヒドロフラン（THF）(3ml)溶液に、製造例３で得た配位子３のカリウム塩(0.11g、0.20mmol)のTHF(4ml)溶液をゆっくりと滴下する。滴下後、約１０分撹伴し、THFを完全に留去する。得られたのり状の反応物にアセトニトリルを6ml加えて、約24時間撹伴熟成させた。この生成物を錯体３と呼ぶ。
【００１６】
評価１
　実施例１〜３で得た錯体１〜３と、比較のために殺菌効果が知られている金属銅（関東化学製、99.5%、100〜200メッシュ）を用いてレジオネラ菌に対する抗菌性を調べた。
　レジオネラ菌（Legionella erythra、理化学研究所から購入）の液体培地は酵母エキス１０．０ｇ、Ｌ−システイン塩酸塩０．４ｇ、ピロリン酸鉄０．２５ｇ、ＡＣＥＳ緩衝剤１０．０ｇ、活性炭２．０ｇ、α−ケトグルタル酸１．０ｇを１リットルの蒸留水に溶かし、ｐＨを７．５に調整したものを適宜の分量でもちいた。また寒天培地は、上記の液体培地１リットルに更に寒天を１７．０ｇ添加したものを適宜の分量でもちいた。培養は、液体培地、寒天培地とも３７℃４８時間行った。液体培地20mlにLegionella erythra菌をうえ３７℃．４８時間攪拌したものを滅菌した新たな液体培地1mlがはいった試験管に1.5mlずつわけ、計2.5mlとする。この時の菌数は概ね１０７から１０８となった。
【００１７】
　抗菌性の評価は下記の手順で行った。
　レジオネラ菌を液体培地（Ｎ培地（市販品）3.7g/100ml）に植え、一晩30℃で振動培養し増殖させる。菌を増殖させた液体培地の吸光度(660nm)を測り、その吸光度より菌数が１×１０７個/mlになるよう生理食塩水(0.9% NaCl)で調整し試験管に2mlずつ計４本作成する。上記の試験管に試験サンプルを無添加、1mg、4mg、10mgと加え一晩30℃で振動培養する。一晩培養後、その菌液を生理食塩水(0.9% NaCl)で１０５、１０６倍希釈したものを寒天培地に100μlずつ撒き一晩培養する。翌日（４８時間培養後）、寒天培地（Ｎ培地（市販品）3.7g/100ml+寒天1.7g）に出てきたコロニーを数えた。
【００１８】
　その結果を表１に示す。表中、０は菌すべてが死滅したことを表す。
【表１】
2004131492.tif 000004
　この表からも明らかなように、殺菌効果が知られている銅（ただし酸化物は有害）の場合、4mg添加で成育菌０であり、1mg添加で成育70%という殺菌効果がある。しかしながら、錯体３においては、1mg添加でも全く菌が成育しないという驚くべき殺菌効果を確かめることができた。他の錯体についても銅と同等かそれ以上の殺菌効果を有している。
【００１９】
　更に、錯体３のサンプル量を、無添加、０．０５ｍｇ、０．１ｍｇ、０．５ｍｇ、１ｍｇとして、相溶に調べた。その結果を表２に示す。なおこの比較実験として一般的にプールなどの殺菌消毒に用いられる高度さらし粉（Ca(OCl)2）についても同量にて調べた。
【表２】
2004131492.tif 000005
　この表からも明らかであるように、塩素消毒剤であるさらし粉よりも１／１０の量でも十分なレジオネラ殺菌効果を有することが確かめられた。
【００２０】
評価２
　実施例１〜３で得た錯体１〜３と、比較のために金属銅（関東化学製、99.5%、100〜200メッシュ）を用いてレジオネラ菌に対する抗菌性を調べた。
　大腸菌（Escherihia coli W3110 株、国立遺伝学研究所から分与を受けた。）の液体培地は市販のブレインハートインフュージョン培地（Difco社製）を適宜の分量でもちいた。また寒天培地は、上記の液体培地に寒天が１．７％となるように添加したものを適宜の分量でもちいた。培養は、液体培地、寒天培地とも３７℃、２４時間行った。液体培地20mlにEscherihia coli W3110をうえ３７℃、２４時間攪拌した。滅菌した新たな液体培地2.5mlに菌数が概ね１０７から１０８となるように調整する。それに調べる抗菌サンプルを各量入れ（0mg、1mg、4mg、10mg）３７℃、２４時間培養を行った。
【００２１】
　抗菌性の評価は評価１と同様の手順で行った。その結果を表３に示す。
【表３】
2004131492.tif 000006
　大腸菌においては、銅においては、10mg添加で成育90%という殺菌効果があった。しかしながら、錯体１においては、4mg添加でも全く菌が成育しないというこれも驚くべき殺菌効果が得られる。すべての錯体において、銅と同等以上の効果が大腸菌においても確かめられた。