(57)【要約】【課題】  有用な新規ヨネンボリマーおよびその調製法を提供する。当該ヨネンポリマーは、除草剤、殺微生物剤、植物成長調節剤、医薬品、滅菌剤、アルジサイド、消毒剤、防腐剤等として有用である。【解決手段】  式Ｉの水に可溶なヨネンポリマー。【化１】2005314679.tif 000032【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉの水に可溶なヨネンポリマー：
【化１】
2005314679.tif 000026
〔式中、
ｎが該ポリマーの重合度に相当する４〜４００の整数であり、
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4が、水素、Ｃ1〜Ｃ16アルキル基、１個以上の水酸基で置換されたＣ1〜Ｃ16アルキル基、ベンジル基、および１個以上のＣ1〜Ｃ16アルキル基で置換されたベンジル基より成る群から選ばれる同一かまたは異なる置換基であり、
Ｂが、ヒドロキシルによって置換されることができる二価のＣ2〜Ｃ16脂肪族炭化水素基、二価のＣ5〜Ｃ9環状炭化水素基、ジ（Ｃ2〜Ｃ6）アルキレンエーテル、フェニレンもしくはアルキル置換フェニレン基を表すか、または式Ｉの
二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4が下記構造の二価の基：
【化２】
2005314679.tif 000027
（式中、ｐは２〜６の整数、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は前記と同様であり、Ｒ5およびＲ6は同一かまたは異なり水素およびＣ1〜Ｃ16アルキル基より成る群から選ばれる）を表すか、もしくは二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4が１，２−ピラゾリジニル、１，３−イミダゾリンジイル、１，４−ピペラジンジイル、アミノピロリジニル、およびアミノピペリジイルから選ばれる複素環式基を形成し、ただし、該複素環式基はＣ1〜Ｃ6アルキル基、水酸基、ハロゲン化物およびフェニル基から選ばれる１個以上の基で置換させることができ、
Ａ-が少なくとも一酸官能性を有する生物学的に活性な化合物から誘導されるアニオンであり、
Ｘ-が鉱酸または有機酸から誘導されるアニオンであり、かつ該ポリマーの置換度が約０．００５〜０．５である〕。
【請求項２】
該アニオンＡ-が除草剤、殺菌剤、または医薬化合物から誘導される請求項１に記載のヨネンポリマー。
【請求項３】
除草剤が２，４−ジクロロフェノキシ酢酸であり、または殺菌剤がフェノールおよびフェノール誘導体より成る群から選ばれる、請求項２に記載のヨネンポリマー。
【請求項４】
アニオンＸがハロゲン化物イオンより成る基から選ばれる請求項１〜３のいずれかに記載のヨネンポリマー。
【請求項５】
ｎが５〜５０であり、
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4がそれぞれメチル、エチルまたはベンジルであり、
Ｂがメチレン、エチレン、プロピレン、２−ヒドロキシプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ジエチレンエーテルまたはフェニレンであり、
Ｘ-がハロゲン化物である
請求項１に記載のヨネンポリマー。
【請求項６】
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4がそれぞれメチルであり、
Ｂがエチレンであり、かつ
Ｘ-が塩化物である
請求項５に記載のヨネンポリマー。
【請求項７】
基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4が下記構造：
【化３】
2005314679.tif 000028
の基である請求項１に記載のヨネンポリマー。
【請求項８】
ｎが５〜５０であり、
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4がそれぞれメチル、エチルまたはベンジルであり、
Ｒ5およびＲ6がそれぞれメチルまたはエチルであり、
ｐが２または３であり、かつ
Ｘ-がハロゲン化物である
請求項７に記載のヨネンポリマー。
【請求項９】
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5およびＲ6がメチルであり、またはＲ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4がメチル、Ｒ5およびＲ6が水素であり、ｐが３であり、そしてＸ-がハロゲン化物である請求項８に記載のヨネンポリマー。
【請求項１０】
アニオンＡ-がＩ3-である請求項１または５に記載のヨネンポリマー。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の式Ｉのヨネンポリマーの調製法において、該方法が、式ＶＩの中間体：
【化４】
2005314679.tif 000029
を生成させるのに十分な条件下で、式ＩＶのプロトン化ジアミン：
【化５】
2005314679.tif 000030
をエピハロヒドリンと反応させ、
さらに、前記ポリマーを生成させるのに十分な条件下で、前記中間体を式ＩＩＩのジアミン：
【化６】
2005314679.tif 000031
と重合させる工程を含む方法。
【請求項１２】
前記反応工程の前に、
式ＩＩＩのジアミンを、１アミン基当たり１当量までの生物学的に活性な酸、ＨＡで中和し、
充分な酸、ＨＸを加え、その結果、使用した酸の総量が存在するアミン基にたいしてほぼ当量であり、それにより式ＩＶのプロトン化ジアミンを形成する
工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
エピハロヒドリンがエピクロロヒドリンである請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
該アニオンＡ-がフェノラートアニオンである請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
生物学的に活性な酸が除草剤２，４−ジクロロフェノキシ酢酸である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
アニオンＡ-がＩ3-である請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
生物学的に活性なアニオンを有するヨネンポリマーの調製法であって、
ａ）生物学的に活性な化合物から誘導される少なくとも一種のアニオンを有するプロトン化ジアミンとエピハロヒドリンとを反応させ、そして
ｂ）工程ａ）の生成物を第二級アミンまたはジアミンで重合させる
各工程を含む方法。
【請求項１８】
微生物または害虫を死滅させる方法において、請求項１〜１０のいずれかに記載のポリマーを該微生物もしくは害虫または該微生物もしくは害虫の該遺伝子座に適用することを含む方法。
【請求項１９】
乳牛の乳腺の病菌感染を治療する方法において、薬剤として有効な量の請求項１〜１０のいずれかに記載のポリマーを含む配合物を投与することを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規ヨネン（ionene）ポリマー、その調製法、およびその種々の用途に関する。より詳細には、該新規ヨネンポリマーは、分子のカチオン部分として、ポリマー主鎖中に第四級アンモニウム基を、そして分子のアニオン部分として、生物学的に活性な化合物から誘導されるアニオンを少なくとも１個含有する。本発明のこの新規ヨネンポリマーは水に可溶で、かつ、たとえば、除草剤、殺微生物剤、植物成長調節剤、医薬品、滅菌剤、アルジサイド、消毒剤および防腐剤として有用である。
【背景技術】
【０００２】
ヨネンポリマーまたは高分子の第四級アンモニウム化合物（ポリクオート：polyquat）、すなわちポリマー主鎖中に第四級窒素を含有するカチオンポリマーは周知の部類の生物学的に活性な化合物に属する。たとえば、A．RembaumのBiological Activity of Ionene Polymers, Applied Polymer Symposium No.22, 299-317（1973）を参照されたい。ヨネンポリマーは、水性系において、殺微生物剤、殺菌剤、アルジサイド、消毒剤や滅菌剤のような種々の用途を有している。米国特許第３，７７８，４７６号、同第３，８７４，８７０号、同第３，８９８，３３６号、同第３，９３１，３１９号、同第４，０１３，５０７号、同第４，０２７，０２０号、同第４，０８９，９７７号、同第４，１１１，６７９号、同第４，５０６，０８１号、同第４，５８１，０５８号、同第４，７７８，８１３号、同第４，９７０，２１１号、同第５，０５１，１２４号、および同第５，０９３，０７８号は該ポリマー、その調製法、およびその用途に関する種々の例を示している。とくに、米国特許第３，７７８，４７６号、同第３，８９８，５３６号、および同第４，９６０，５９０号は不溶性三ハロゲン化物含有ヨネンポリマーを記載している。米国特許第４，０１３，５０７号は、生体外で有害な細胞の生育を選択的に抑制するヨネンポリマーを述べている。
【０００３】
一般にカチオンポリマー、とりわけ第四級アンモニウムヨネンポリマーは表面、とくに極性表面と強く相互に作用して、表面に付着することが知られている。ほとんどの表面は、概して、本質がアニオン性である。この静電相互作用が、カチオンポリマーの多くの用途の根拠になると考えられる。たとえば、カチオンポリマーは極めて有効な凝集剤である。ヨネンポリマーの殺生物的性質は、ヨネンポリマーのカチオン主鎖とヨネンポリマーで処理する生物学的基質表面との静電相互作用によって生じるか、または促進されるとも考えられる。
【０００４】
多数の比較的単純な低分子量単量体の有機および無機化合物が、その生物学的に活性な特性について知られており、またそのために用いられている。生物学的に活性な化合物には殺虫剤、殺微生物剤、界面活性剤、サイズ剤、植物成長調節剤、肥料、滅菌剤、蛍光剤、防腐剤や医薬品があるが、これらに限定されるものではない。このような化合物は、たとえば有機または無機の酸、エステル、アミン、酸無水物、またはアルコールのようなあらゆる種類の化合物中に存在する。
【０００５】
多くの生物学的に活性な化合物は、概してその意図する目的に効果的であるけれども、特定の化合物に十分な活性が得られないようにする１つ以上の欠陥で不利を招いている。たとえば、除草剤の場合のように、基質への適用を必要とする用途では、生物学的に活性な化合物は、処理する植物の葉や茎の表面に必ずしも最適に付着するとは限らないであろう。したがって、適用された除草剤は、適用中に流れ落ちて有効性の尺度を失うかもしれない。他の用途では、該化合物は即時効果だけに有効であって、残留活性は残らないかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明によれば、このような生物学的に活性な化合物の有効性は、ヨネンポリマー中に該化合物をアニオンとして含有させることによって改善することができる。したがって、アニオンは、ヨネンポリマー構造物中不可欠な成分である。同様に、ヨネンポリマー中にこのような生物学的に活性なアニオンを包含させることが、ヨネンポリマーの生物学的有効性を高める場合もある。
【０００７】
本発明は、式ＩまたはIIの水に可溶なヨネンポリマーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の式ＩまたはIIの水に可溶なヨネンポリマーは、
【０００９】
【化１】
2005314679.tif 000002
【００１０】
【化２】
2005314679.tif 000003
【００１１】
〔式中
ｎがポリマーの重合度に相当する４〜４００の整数であり、
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4が、水素、Ｃ1〜Ｃ16アルキル基、１個以上の水酸基で置換されたＣ1〜Ｃ16アルキル基、ベンジル基および１個以上のＣ1〜Ｃ16アルキル基で置換されたペンジル基よりなる群から選ばれる同一かまたは異なる置換基を表わし、
Ｂがヒドロキシルで置換されることができる二価のＣ2〜Ｃ16脂肪族炭化水素基、二価のＣ5〜Ｃ9環状炭化水素基、ジ（Ｃ2〜Ｃ6）アルキレンエーテル、フェニレンもしくはアルキル置換フェニレン基を表わすか、または式ＩもしくはIIの二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4が下記構造の二価の基：
【００１２】
【化３】
2005314679.tif 000004
【００１３】
（式中、ｐは２〜６の整数、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4はさきに示した通りであり、かつＲ5およびＲ6は同一かまたは異なり水素およびＣ1〜Ｃ16アルキル基より成る群から選ばれる）を表わすか、もしくは二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4が１，２−ピラゾリジニル、１，３−イミダゾリンジイル、１，４−ピペラジンジイル、アミノピロリジニル、およびアミノピペリジニルから選ばれる複素環式基を形成し、ただし該複素環式基はＣ1〜Ｃ6アルキル基、水酸基、ハロゲン化物およびフェニル基から選ばれる１個以上の基で置換させることができ、
Ａ-が少なくとも一酸官能性を有する生物学的に活性な化合物から誘導されるアニオンであり、そして
Ｘ-が鉱酸または有機酸から誘導されるアニオンである。〕である。
【００１４】
本発明のヨネンポリマーにおいて、置換度（D.S.）は存在する活性アニオン「Ａ-」の量を規定する。式Ｉのヨネンポリマーの場合には、ポリマーの置換度は約０．００５〜０．５（1/2）にわたることができる。式IIのヨネンポリマーは約０．００５〜０．３３（1/3）にわたることができるD.S.を有することができる。
【００１５】
本発明は、また、生物学的に活性なアニオンを含有する部分または完全プロトン化アンモニウムモノマーを用いて新規ヨネンポリマーを調製する方法をも提供する。該モノマーを重合させると、ヨネンポリマーの構成部分として生物学的に活性なアニオンを有するヨネンポリマーが生成する。
【００１６】
式ＩおよびIIのヨネンポリマーの生物学的活性は、ヨネンポリマー主鎖および／または生物学的に活性なアニオンに起因する。該ヨネンポリマーは、ヨネンポリマーとして公知の活性および用途を有するだけでなく、また生物学的に活性なアニオンの活性および用途をも有する。従って、ある程度、生物学的に活性なアニオンの利用可能性のみが本発明によるヨネンポリマーの調製、活性および用途を限定する。したがって、本発明は、また新規ヨネンポリマーの種々の組成物および使用方法をも提供する。
【００１７】
以下述べる詳細な説明は本発明の他の特徴および利点を示す。追加的特徴および利点は、少なくとも一部は説明から明らかになるか、または本発明の実施によって知ることができよう。本発明の目的および他の利点は、説明、請求の範囲および添付図面に示す本発明によって理解し、かつ得ることができよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、第１の態様において、式ＩまたはIIの新規の水に可溶なヨネンポリマーを提供する。
【００１９】
【化４】
2005314679.tif 000005
【００２０】
【化５】
2005314679.tif 000006
【００２１】
上記式のそれぞれにおいて、変数および置換基は次のような定義を有する。
変数「ｎ」は、ポリマーの重合度に相当する４〜４００の整数である。好ましくは、「ｎ」は約５〜１００にわたり、もっとも好ましくは約５〜５０に及ぶ。一般的にいうと、この重合度を有するヨネンポリマーは分子量が約１，０００〜
２０，０００であることができる。本発明のヨネンポリマーは好ましくは約
１，０００〜１０，０００、もっとも好ましくは約３，０００〜５，０００にわたる分子量を有する。
【００２２】
置換基Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は、水素、Ｃ1〜Ｃ16アルキル基、１個以上の水酸基で置換されたＣ1〜Ｃ16アルキル基、ベンジル基または１個以上のＣ1〜Ｃ16アルキル基で置換されたペンジル基から選ばれる同一かまたは異なる基を表わす。Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は、好ましくはメチル、エチル、またはべンジルであり、もっとも好ましくはメチルである。本明細書で使用するアルキル基は直鎖または分枝鎖であることができる。
【００２３】
「Ｂ」は、ヒドロキシルで置換されることができる二価のＣ2〜Ｃ16脂肪族炭化水素基、二価のＣ5〜Ｃ9環状炭化水素基、ジ（Ｃ2〜Ｃ6）アルキレンエーテル、フェニレンまたはアルキル置換フェニレン基を表わす。Ｂは好ましくはメチレン、エチレン、プロピレン、２−ヒドロキシプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ヘキシレン、ジエチレンエーテル、またはフェニレンである。
【００２４】
あるいはまた、式ＩまたはIIの二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4は尿素と脂肪族第三級／第一級混合アミンとの反応生成物から誘導される二価の基を表わす。これに代るものとして、二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4は下記構造を有する。
【００２５】
【化６】
2005314679.tif 000007
【００２６】
この変数「ｐ」は、２〜６、好ましくは２〜４、もっとも好ましくは２または３の整数である。Ｒ5およびＲ6は同一かまたは異なり、水素およびＣ1〜Ｃ16アルキル基より成る群から選ばれる。水素、メチルおよびエチルが置換基Ｒ5およびＲ6として好ましい。参考資料として本明細書に含める米国特許第４，５０６，８０１号は、尿素ジアミンから誘導されたヨネンポリマーを記載している。
【００２７】
二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4は、また、１，２−ピラゾリジニル、１，３−イミダゾリンジイル、１，４−ピペラジンジイル、アミノピロリジニル、およびアミノピペリジイルから選ばれる複素環式基を形成してもよい。これら複素環式基は、たとえば、Ｃ1〜Ｃ6アルキル基、水酸基、ハロゲン化物およびフェニル基から選ばれる１個以上の基で置換されることができる。
【００２８】
「Ａ-」は少なくとも一酸官能性を有する生物学的に活性な有機または無機化合物から誘導されるアニオンである。生物学的に活性なアニオン「Ａ-」は一価、二価、三価、四価、さもなければ多価アニオンであることができる。したがって、「Ａ-」はアニオンを一般的に記号で表わして、一価のアニオンに限定されない。特定アニオン「Ａ-」の電荷は、対応する生物学的に活性な化合物によって決まる。
【００２９】
生物学的に活性なアニオン「Ａ-」は、アミンと反応してプロトン化アミン塩を生成することができる酸官能基を有する実際上いかなる生物学的に活性な化合物によっても、もたらされることができる。この中には、有機および無機の生物学的に活性な化合物が含まれる。したがって、アニオン「Ａ-」をもたらす生物学的に活性な化合物はブレンステッド酸が好ましい。
【００３０】
生物学的に活性な酸化合物には、殺虫剤、界面活性剤、サイズ剤、植物成長調節剤、肥料、滅菌剤、防腐剤、殺微生物剤、分散剤、および医薬品や局所防腐剤のような薬剤があるが、これに限定されるものではない。殺虫剤として広く知られている薬品は、多くの農業や園芸用途に世界中に広範に用いられている。殺虫剤には、除虫剤、殺真菌剤、防虫剤、殺胞子剤や線虫駆除剤があるが、これに限定されるものではない。殺虫剤は、また肥料、植物成長調節剤、滅菌剤、枯葉剤や種子保護剤のような他の用途に用いられる薬品を含むこともできる。肥料は、殺虫剤とは考えられないけれども、木の葉に適用することができる薬品である。
【００３１】
必要な酸官能基を有する化合物を選択する資料には、たとえば、The Farm Chemicals Handbook. The Physician's Desk Reference or Drugs of the Futureのような出版物があり、これらはすべて参考資料として本明細書に含める。下記の表１および表２は若干の生物学的に活性な有機および無機アニオン「Ａ-」とその用途の例を示す。
【００３２】
【表１】
2005314679.tif 000008
【００３３】
【表２】
2005314679.tif 000009
【００３４】
表２に示す作用に加えて、三ハロゲン化物アニオンやオキシハロゲン化物アニオンのような無機の生物学的に活性なアニオンが滅菌剤としても知られている。好ましい三ハロゲン化物アニオンには、たとえばＢｒ3-，Ｉ3-，ＢｒＩ2-，ＣｌＩ2-，ＣｌＢｒ2-，Ｉ2Ｃｌ-およびＢｒ2Ｉ-があり、Ｉ3-がとくに好ましい。好ましいオキシハロゲン化物アニオンにはＯＣｌ-，ＯＢｒ-およびＯＩ-がある。
【００３５】
アニオン「Ｘ-」は鉱酸（たとえば無機酸）または有機酸ＨＡから誘導される。「Ａ-」と同様に、アニオン「Ｘ-」は鉱酸の一価、二価、三価、四価もしくは多価アニオンであることができる。「Ｘ-」はアニオンを一般的に記号で表わして、一価アニオンに限定されない。同様に、ＨＸはモノプロトン酸に限定されない。鉱酸は、たとえば、フッ化水素酸、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸およびリン酸を含む。有機酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、シクロヘキサンカルボン酸および安息香酸を含むがこれらに限定されるものではない。酢酸が好ましい。好ましいアニオンにはハロゲン化物アニオンがあり、とくにＣｌ-が好ましい。
【００３６】
一般に、本発明の水に可溶な生物学的に活性なヨネンポリマーは、生物学的に活性な化合物のアニオンを、公知の方法によって生成させた既存のヨネンポリマーと混合するような簡単な方法では調製することができない。このような単純な平衡シフトプロセスでは、ヨネンポリマーには十分なイオン交換が生じない。たとえば、ジ第三級アミン、塩酸、およびエピクロロヒドリンの反応によってつくったヨネンポリマーは塩化物アニオンを有する。そのヨネンポリマーの塩化物アニオンを、平衡シフトプロセスを用いて生物学的に活性なアニオンにより置換させるためには、大過剰の生物学的に活性なアニオンが必要となろうし、またごく僅かしか塩化物イオンを置換しないであろう。
【００３７】
したがって、本発明の第２態様は、生物学的に活性なアニオンを含有するヨネンポリマーの調製法において、該アニオンをヨネンポリマーと緊密に会合させて、ヨネンポリマー全体に分布させるヨネンポリマー調製法に関する。式ＩまたはIIのヨネンポリマーは図１および２に示す一般的な方法によって調製するのが好適である。この一般的な方法は次の工程で実施される。
【００３８】
１）  生物学的に活性な酸性化合物を用いるジアミンの完全または部分中和によるプロトン化ジアミン塩の生成。
２）  該プロトン化ジアミン塩とエピハロヒドリンとの反応による中間体の生成。および
３）  該中間体を追加のジアミンまたは他のアミンと重合させることによる本発明によるヨネンポリマーの生成。
【００３９】
この一般的な方法は、水性媒質を用いて単一の反応容器または帯域で行うことができ、かつそれが好ましい。
この一般的な方法で、ヨネンポリマー中の第四級アンモニウム（窒素含有）基はすべて、第三級アミン、第二級アミンの反応、あるいは第一級アミンの反応によってさえも生成する。この会合アニオン（対イオン）は２つの源から生来する。プロセスの第１の部分では、生物学的に活性かまたは他の酸が、存在するアミン基の一部と反応して、該アミン基の全部または一部をプロトン化する。この最初の中和すなわちプロトン化工程によるアニオンはすべて結局最終ヨネンポリマーのアニオンとなる。残りのアニオンは重合工程で使用したエピハロヒドリンのハロゲン化物から生じる。図１および２を参照しながらこの方法の詳細な説明を以下に述べる。
【００４０】
図１に示すように、ジアミン化合物IIIを、生物学的に活性な酸性化合物ＨＡ単独またはＨＡと他の酸ＨＸと共同で中和する。アミン基の少なくとも一部は、化合物ＨＡの酸基と反応してアミン基を部分的または完全にプロトン化して、塩IVを生成する。この中和反応は技術的に公知の任意の手段で行うことができるが、化合物ＨＡをビス第三級ジアミン水溶液に添加することによって行うのが好ましい。
【００４１】
式IIIのジアミンは生物学的に活性な酸性化合物ＨＡによって中和することができる。ジアミンIIIは本発明のヨネンポリマーの出発物質であるので、置換基Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は好適な態様を含めて、式ＩおよびIIのヨネンポリマーについてさきに述べたものと同じである。各置換基は他と同一かまたは異なることができる。式IIIのとくに好ましいジアミンには、たとえば次のものがある。
【００４２】
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン（TMEDA）、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，３−プロピレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，３−ブチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，４−ブチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，６−ヘキシレンジアミン、
ビス（べータジメチルアミノエチル）エーテル、および
１，３−ビス（ジメチルアミノ）−２−プロパノール。
【００４３】
あるいはまた、式IIIのジアミンは、尿素および脂肪族第三級／第一級混合アミンの反応生成物（尿素ジアミン）から誘導されるポリアミンであることができる。この代替物では、尿素ジアミンは次の構造を有する。
【００４４】
【化７】
2005314679.tif 000010
【００４５】
この変数「ｐ」は、２〜６、好ましくは２〜４、もっとも好ましくは３の整数である。Ｒ5およびＲ6は同一かまたは異なることができ、水素およびＣ1〜Ｃ16アルキル基から選ばれる。置換基Ｒ5およびＲ6としては水素、メチルおよびエチルが好ましい。米国特許第４，５８１，０５８号は、尿素ジアミンから得られるヨネンポリマーを記載し、当該米国特許を参考資料として本明細書に含める。好ましい尿素ジアミンは次式を有する。
【００４６】
【化８】
2005314679.tif 000011
【００４７】
好ましい尿素ジアミンは、尿素とジメチルアミノエチルアミンまたはジメチルアミノプロピルアミンとを副生物としてアンモニアを発生させながら加熱することによって好適に調製することができる。尿素ジアミンヘの転化が１００％に近づくと、アンモニアの発生が止んで、反応が完了したことを示す。他の好ましい尿素ジアミンは、アルキル基がＣ1〜Ｃ16アルキル、好ましくはメチル、エチルまたはプロピルで、アルキレン基がＣ2〜Ｃ6、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基であるジアルキルアルキレンジアミンの反応によって得られるものである。
【００４８】
二価の基Ｒ1Ｒ2ＮＢＮＲ3Ｒ4が複素環式基である場合には、ジアミン化合物IIIは、１，２−イラゾリジン、１，３−ミダゾリジン、１，４−イペラジン、アミノピロリジンおよびアミノピペリジンから選ぶことができる。前記のように、これら複素環式ジアミンは、たとえばＣ1〜Ｃ8アルキル基、水酸基、ハロゲン化物、およびフェニル基から選ばれる１個以上の基で置換されることができる。
【００４９】
ジアミンIIと化合物ＨＡとの中和反応は、式IVの部分または完全プロトン化ジアミン化合物を生成させるように制御することができる。化合物Ｖにおいて、プロトン化アミンのカチオンは生物学的に活性な化合物のアニオン部分「Ａ-」とイオン結合する。
【００５０】
化合物ＨＡとジアミンとの化学量論的モル比は、ジアミンIIIを中和するのに用いられる化合物ＨＡのモル数および／または化合物ＨＡ中の酸基の数によって変動することもありうる。たとえば、唯一個の酸基を有する化合物ＨＡを反応させる場合には、ジアミンを１モルごとに完全に中和させるのに、２モルのＨＡを加えることができる。あるいはまた、１モルのジアミンを生物学的に活性な二酸と完全に反応させるためには、僅か１モルの二酸しか必要としない。酸基がすべて必ずしもジアミンとの反応が可能であるか、または該反応に利用できるとは限らない２個以上の酸基を有する生物学的に活性な化合物ＨＡの場合には該化学量論的比が変動することもありうる。このように、式IIIのジアミンは、アミン基１個当り最大１当量の生物学的に活性な酸で中和することができる。
【００５１】
化合物ＨＡとジアミンとの間の化学量論的比が、通常、最終ヨネンポリマー中に存在する生物学的に活性なアニオン「Ａ-」の量を決定する。生物学的に活性な酸が中和反応に用いられる唯一の酸である場合には、プロトン化ジアミンIVと会合するすべてのアニオンは生物学的に活性な酸より生じる。
【００５２】
しかし、本発明によるヨネンポリマーは、すべてのアニオンが生物学的に活性な酸性化合物から得られることを必要としない。実際に、好ましい態様では、ヨネンポリマーは、第四級アンモニウム単位当り、完全な化学量数よりも少ない生物学的に活性なアニオンを有することができる。化学量数よりも少ない生物学的に活性なアニオンを有するヨネンポリマーは、化学量論量よりも少ない量の生物学的に活性な酸性化合物ＨＡで中和することによって調製するのが好適である。
【００５３】
ジアミンIIIに対して、化学量論量の生物学的に活性な酸性化合物ＨＡを使用しない中和反応では、ジアミンを完全に中和するために後の酸を用いることができる。使用する後の酸の量は、使用する酸の総モル量を、存在するアミン基の化学量論量にほぼ等しいかまたは等しいモル量まで増大させる。後の酸は、異なる生物学的に活性な化合物ＨＡまたは鉱酸もしくは有機酸ＨＸであることができる。このことは図１に反応物ＨＡ／ＨＸとして示してある。反応物ＨＡ／ＨＸを用いる完全な中和反応は同時か、または任意の順に続いて行うことができる。
【００５４】
１種以上の異なる生物学的に活性な化合物を用いる場合に、各化合物は、活性が他の生物学的に活性な化合物と同じか、異なるかどうか、公知であることができる。後の生物学的に活性な化合物は、ジアミン中の残存アミン基を完全または．部分中和するのに用いることができる。残存アミン基をさらに部分中和するだけの量の別の生物学的に活性な化合物ＨＡを使用する場合には、ジアミンを完全に中和するために、鉱酸または他の生物学的に活性な化合物を用いることができる。したがって、本発明による与えられたヨネンポリマーに対して、生物学的に活性なアニオンの複数の組合せを用意することができる。
【００５５】
本発明による「化学量論量未満の」ヨネンポリマーは、所望の機能および／または活性レベルを有するのに少なくとも十分な生物学的に活性なアニオンを含有する。たとえば、本発明のこの態様による除草剤ヨネンポリマーは、該ヨネンポリマーに除草性を付与するのに十分な除草剤として活性なアニオンを含有する。急速枯死または効力持続のような除草活性度は、ヨネンポリマー当り、多少の除草剤アニオンを使用することにより、すなわち置換度を増大または減少することによって達成することができる。
【００５６】
前記のように、化学量論量未満の生物学的に活性な化合物ＨＡを反応させる場合に、後の酸として鉱酸または有機酸ＨＸを使用することができる。したがって、塩酸、臭化水素酸もしくはヨウ化水素酸のようなハロゲン酸；リン酸もしくは亜リン酸のようなリンの酸；硫酸もしくは亜硫酸のような硫黄の酸；または酢酸のような有機酸を使用することができる。
【００５７】
後の酸の使用は混合アニオンを有するプロトン化ジアミン化合物IVを生成して、置換度D.S.を変動させる。後の酸の添加があろうとなかろうと、酸とジアミンとの反応は、本発明によるヨネンポリマー生成の出発物質であるプロトン化ジアミン化合物IVを生成する。
【００５８】
この中和反応は技術的に公知の方法で容易に行うことができる。中和は水性媒質中で行うのが好ましく、水中で行うのがもっとも好ましい。概ね、この中和（単純な酸／塩基反応）は、室温下でほとんど瞬時に進行する。場合によっては、実際に冷却を必要とすることもある。
【００５９】
図１の第２工程を見ると、プロトン化ジアミンIVはエピハロヒドリンＶと反応して、第四級アンモニウム基およびさらに反応、たとえば重合の可能なハロゲン含有末端基を有する中間体化合物VIを生成する。酸アニオン「Ａ-」および／または「Ｘ-」はイオン結合によって中間体化合物の第四級アンモニウム基と緊密に会合したままである。
【００６０】
中間体化合物VIを生成させるには、ほとんどすべての置換または無置換のエピハロヒドリンＶを使用することができる。好ましくはエピハロヒドリンには、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピフルオロヒドリンおよびエピヨードヒドリンがある。このように、化合物ＶおよびVI中の基「Ｚ」はＦ，Ｃｌ，ＢｒまたはＩを表わす。エピクロロヒドリンがとくに好ましい。
【００６１】
プロトン化ジアミンIVおよびエピハロヒドリンＶは、技術的に公知の手段により、比較的温和な条件で反応する。プロトン化ジアミンは、第三級アミン基の１つに付加する求電子基を生成するエピハロヒドリンのエポキシド環を開環することにより反応して、式VIのハロゲン化中間体化合物を生成する。この反応は、水性媒質または適当な有機溶剤（たとえば低級アルキルアルコール）中で、必要ならば、たとえば約３０°〜６０℃の温和な加熱を加えることにより容易に行うことができる。反応は水または水性媒質中で行うのが好ましく、プロトン化ジアミン化合物IVを調製するのに用いられる水性反応媒質中で行うのがもっとも好ましい。本発明によるヨネンポリマー調製の最初の２工程、実際にはすべての工程を同じ反応容器または帯域内で行うのがもっとも好ましい。
【００６２】
前記のように、ジアミンIIIと反応して、プロトン化ジアミン化合物IVを生成することができる酸官能基を有する生物学的に活性な化合物ＨＡによって、生物学的に活性なアニオン「Ａ-」を生成させることができる。このポリマー生成反応は、通常、塩基媒質中で行われるので、生物学的に活性な酸化合物は、塩基性環境中で少なくともかなり安定でなければならない。さらに、該酸化合物は、反応混合物中に遊離エピハロヒドリンが存在する間好まし<はエポキシド基に対して比較的不活性である必要がある。同様に、酸官能基含有有機化合物は、エピハロヒドリンのエポキシド基とプロトン化アミン塩との反応によって生じる遊離ヒドロキシルを容易にエステル化してはならない。
【００６３】
図２に示すように、中間体化合物VIを、本発明によるヨネンポリマーを生成させるのに十分な条件下で、追加的ジアミンIIIまたはアミンVIIと、さらに重合させることができる。図２の左側の反応は、式Ｉのヨネンポリマーを生成させる中間体化合物VIとジアミンIIIとの重合を示す。図２の右側の反応は、式IIのヨネンポリマーを生成させる中間体化合物VIと式VIIの第二級アミンとの重合を示す。
【００６４】
中間体化合物VIを重合させるのに用いられるジアミンIIIはプロトン化ジアミン化合物VIを調製するのに用いたものと同一かまたは異なるものであることができる。重合反応には、式VIIの任意のアミンを用いることができる。好ましいアミンには、たとえばジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルエチルアミンがある。ジメチルアミンがもっとも好ましい。
【００６５】
技術的に公知の手段によって、いずれか一方の重合を行うことができる。中間体化合物VIは、ジアミンIIIまたは第二級アミンVIIと容易に重合して、補助的な反応物または触媒を必要としない。重合反応は、適度の熱を加え、すなわち約７５°から１０５℃、好ましくは約８０°から９５℃で容易に行われる。好ましい態様では、ジアミンIIIまたは第二級アミンVIIを、たとえば約４０°から６５℃の温かい溶液に加え、次いでさらに加熱して重合を行わせるかまたは反応を完了させる。その過程において、重合は末端ハロゲン「Ｚ」をハロゲン化物アニオン「Ｚ-」として置換させて、新たな第四級アンモニウム基を生成させる。ハロゲン化物アニオン「Ｚ-」は、新たに生成した第四級アンモニウム基にイオン結合した成長しつつあるヨネンポリマーに会合したままである。図２に示す最終ヨネンポリマー生成物ＩおよびIIの定義においては、アニオン「Ｘ-」はハロゲン化物イオン「Ｚ-」と同じで、かつ「Ｚ-」を包含する。したがって、好ましい態様では、プロトン化ジアミン化合物IV中のアニオン「Ｘ-」は、中間体化合物VIをつくるのに用いられるエピハロヒドリン中のハロゲンと同一である。たとえば、アニオン「Ｘ-」は、ＨＸとして用いられる塩酸およびエピハロヒドリンとして用いられるエピクロロヒドリンから得られるＣｌ-であることができる。
【００６６】
重合を行わせるために、ジアミンIIIとして尿素ジアミンを用いる場合には、最終ポリマーの分子量を制御する１つの好都合な方法は、尿素ジアミンをつくるのに用いる反応の反応時間の変更による。１００％転化に到達しない中に、尿素ジアミン調製反応を停止させると、その尿素ジアミン調製法でつくった最終ヨネンポリマーは、完全に転化させる尿素ジアミン調製法でつくったヨネンポリマーよりも分子量が小さい。化学量論比よりも少ない反応物を用いて尿素ジアミンを調製し、かつ重合反応に該調製物を用いることによって同様の結果を得ることができる。
【００６７】
さらに、エピブロモヒドリン、臭化水素および臭素を該プロセスに用いると、得られるヨネンポリマーは最高１００％の三臭化物を含有することができる。２種以上の三ハロゲン化物が同一ヨネンポリマー分子中にあるように重合反応を行わせることさえも可能である。前記の考察からの結論として、他の変化が混合三ハロゲン化物、たとえばＩ2Ｃｌ-を含むことを当業者は理解するものと思われる。
【００６８】
式ＩおよびIIのヨネンポリマーは、また、キャッピング、すなわち特定末端基を有することもできる。キャッピングは技術的に公知の手段によって達成することができる。たとえば、ヨネンポリマーをつくるのに用いられるいずれか一方の反応物を過剰に使用して、キャッピング基とすることができる。あるいはまた、計算量の一官能性第三級アミンまたは一官能性置換もしくは無置換アルキルハロゲン化物をヨネンポリマーと反応させて、キャッピングしたヨネンポリマーを得ることができる。ヨネンポリマーは一端または両端でキャッピングすることができる。米国特許第３，９３１，３１９号および同第５，０９３，０７８号はキャッピングしたヨネンポリマーおよびその殺微生物特性を記載している。該特許の開示は本明細書に参考資料として含める。
【００６９】
式ＩおよびIIのヨネンポリマーは、また技術的に公知の手段を用いて、第一級、第二級または他の多官能アミンと架橋させることもできる。ヨネンポリマーは、第四級窒素原子によるか、またはポリマー主鎖もしくは側鎖に結合する他の官能基によって架橋させることができる。
【００７０】
米国特許第３，７３８，９４５号および再発行の米国特許第２８，８０８号は種々の架橋共反応物を用いて調製した架橋ヨネンポリマーを開示している。該両特許の開示は参考資料として本明細書に含める。前記再発行特許は、ジメチルアミンとエピクロロヒドリンとの反応によって調製されたヨネンポリマーの架橋を述ベている。列記されている架橋共反応物はアンモニア、第一級アミン、アルキレンジアミン、ポリグリコールアミン、ピペラジン類、複素環式芳香族ジアミンおよび芳香族ジアミンである。
【００７１】
参考資料として本明細書に含める米国特許第５，０５１，１２４号はジメチルアミン、多官能アミン、およびエピクロロヒドリンの反応によって生じる架橋ヨネンポリマーを述べている。該特許は、また、このような架橋ヨネンポリマーを用いる微生物の生育を阻止する方法をも記載している。
【００７２】
種々の架橋ヨネンポリマーおよびその調製法の他の例は米国特許第３，８９４，９４６号、同第３，８９４，９４７号、同第３，９３０，８７７号、同第４，１０４，１６１号、同第４，１６４，５２１号、同第４，１４７，６２７号、同第４，１６６，０４１号、同第４，６０６，７７３号および同第４，７６９，１５５号に与えられている。これら特許の開示はすべて参考資料として本明細書に含める。
【００７３】
本発明による与えられたヨネンポリマー中に存在する生物学的に活性なアニオン「Ａ-」の量は、該ポリマーの「置換度」（D.S.）によって規定される。「置換度」という用語は、類推によって、一般的にＣｌ-のようなハロゲン化物アニオンのみを含有する公知のヨネンポリマーに適用される。生物学的に活性なアニオンが、ヨネンポリマーの典型的なハロゲン化物アニオンに取って代るかまたは置換することができるので、本発明の与えられたヨネンポリマーの「置換度」は、生物学的に活性なアニオン「Ａ-」であるアニオンの数を意味する。したがって、０．５というD.S.はアニオンの５０％が生物学的に活性なアニオン「Ａ-」であることを意味する。ジアミンと反応した生物学的に活性な化合物ＨＡの量は、生成ヨネンポリマーに望まれる置換度によって選ぶことができる。
【００７４】
当業者は、D.S.が、また、生物学的に活性なアニオン「Ａ-」の原子価にも依存することを理解するであろう。したがって、二価ないしは多価の生物学的に活性なアニオンを用いる場合には、D.S.は交換した実際のアニオンの数というよりは置換されたアニオン電荷の数に関係させることができる。
【００７５】
したがって、置換度は、ヨネンポリマーにイオン結合した生物学的に活性なアニオン「Ａ-」の数を規定する。プロトン化ジアミンIVが、アミン基当り１個の生物学的に活性なアニオン「Ａ-」を含有する場合には、生成ヨネンポリマー中に最大のD.S.が得られる。一般に、式ＩのヨネンポリマーはD.S.が０．５（1/2）未満かそれに等しく、好ましくは０．００５〜０．５である。同様に、式IIのヨネンポリマーはD.S.が０．３３（1/3）未満かそれに等しく、好ましくは０．００５〜０．３３である。すなわち、プロトン化ジアミンはエピハロヒドリンと反応するので、ポリマーに結合したアニオンの一部はエピハロヒドリンからのハロゲン化物アニオンである。その他のアニオンは、ジアミンIIIを中和するのに用いた生物学的に活性な化合物ＨＡから生じ、プロトン化ジアミンIVを生成する。
【００７６】
種々の理由から、式Ｉのヨネンポリマーの場合には０．５未満又はそれと等しい、式IIのヨネンポリマーの場合には０．３３未満又はそれと等しい置換度を得ることは望ましくないかまたは不可能かもしれない。したがって、最小置換度は、ヨネンポリマー１分子当り少なくとも１個の活性アニオンに相当しなければならないということが認められる。
【００７７】
式中の重合度（ｎ）が広範囲に変動するため、したがってD.S.が本質的に重合度に依存するので、D.S.も変らなければならない。したがって式Ｉの場合には、D.S.の好ましい範囲は、約０．００５〜０．５に及ぶが、ただし大きなｎを有する極めて大きなポリマーがあるかもしれない。その場合にはD.S.は０．００５よりも小さいかもしれない。同様に、式IIのヨネンポリマーの場合には、好ましくは、D.S.が約０．００５〜０．３３に及ぶことができるが、極めて大きなポリマーの場合にはD.S.が０．００５よりも小さくてもよい。
【００７８】
本発明のようにヨネンポリマー中に生物学的に活性な化合物を包含させることによって得られる著しい利点の１つは、最も生物学的に活性な化合物自体の水ヘの溶解度と比べた場合のその大幅な増大である。たとえば、除草剤２，４−Ｄの水ヘの溶解度はｐＨに著しく依存する。本発明によってヨネンポリマー中に包含させた場合には、２，４−Ｄヨネンポリマー生成物は、ｐＨに関係なくほぼまたはさらに完全に水に溶解する。また、たとえば、ポリマーのアニオン部分として三ヨウ化物を有する本発明によるヨネンポリマーは水に可溶である。したがって、はるかに高濃度の有効な化合物、すなわち生物学的に活性なアニオンを得ることができる。
【００７９】
本発明の目的のために、２５℃で水中に少なくとも約１０００ｐｐｍを含有する溶液を調製することができれば、ヨネンポリマーは水に可溶と定義される。水への溶解度が少なくとも約５０００ｐｐｍであるのがさらに好ましい。水に可溶というこの定義とある用途に対するヨネンポリマーの有効量が意味するものとの重要な区別立てをしなければならない。しばしば、本発明によるヨネンポリマーの有効量が１０００ｐｐｍ未満であることもありうる。さらに重要なことに、該有効量は、またヨネンポリマーのD.S.、すなわち、存在する生物学的に活性なアニオンの量にも依存する。しかし、この水への溶解度は、生物学的に活性なヨネンポリマー自体の全体的な溶解度を意味する。したがって、本発明のヨネンポリマーが水に可溶という定義に適合するかぎりは、有効量のヨネンポリマーを含有する溶液は、必ずしもそれを濃縮する必要は必ずしもない。
【００８０】
特定用途に対して、水への高度の溶解度が望ましくない場合には、ポリマーの親水性および疎水性に影響を与え、また溶解度を制御するために、ポリマーに調整を行うことができる。これらの調整は技術的に周知である。１つの制御手段は、たとえば、疎水性アニオンを選択しさらに／またはポリマー中の該アニオンの量を増すことである。ポリマー連鎖末端に疎水基を置くために、前記の末端キャッピング反応を行うこともできる。多くの有効な末端キャッピング法が米国特許第３，９３１，３１９号および同第５，０９３，０７８号に教示されている。また、出発物質として長鎖炭化水素配列を有するジ第三級アミンの使用は水ヘの溶解度を低下させる傾向がある。
【００８１】
前記のように、本発明のヨネンポリマーの有用性は、生物学的に活性なアニオン「Ａ-」、ヨネンポリマーおよび／またはその両者によって明示することができる。本発明によるヨネンポリマーそれ自体を、その有用性に適するように使用することができる。
【００８２】
たとえば、ヨネンポリマーが除草剤であれば、このヨネンポリマーは、ダストまたは粉末または溶液であると思われる除草剤組成物または配合中の活性成分であることができる。その使用可能な形態が何であれ、ヨネンポリマーは、担体、安定剤、乳化剤または界面活性剤のような他の助剤とともに使用することができる。
【００８３】
したがって、たとえば除草剤を適用する人は、通常活性成分だけでなく他の物質をも含有する配合物として該製品を入手する。この製品（配合物）は、一般に、適用中活性成分が水中に均一に溶解または懸濁したままであるように、水と混合させるように設定された液体または粉体である。除草剤配合物は、水／除草剤の懸濁状態を改善し、かつ適用物の目的とする植物全体にわたる被覆を容易にする他の薬剤（助剤）を含有することができる。助剤は配合物、たとえば除草剤や他の農薬配合物に、主要活性成分の活性を変えるかまたは補助させるために加える成分である。助剤は、油、表面張力低下剤、溶剤、賦活剤、安定剤、粘着剤、および発泡剤または泡止め剤であることができる。助剤の選択は改善すべき物理的または化学的性質による。化学的には、界面活性剤がもっとも重要な広範に用いられる助剤である。界面活性剤は、溶解度、揮発度、比重、腐食性、効力、ならびに凝固点および引火点のような配合物の多くの性質に影響を及ぼすことができる。
【００８４】
任意の適用における除草剤の性能（あるいは有効性）は適用量、適用方法および適用中の環境条件に依存する。通常、栽培者または除草剤を適用する人は、最少量の薬剤および最低の費用で所望の結果を得ることを望んでいる。したがって、除草剤から誘導したアニオンを有する本発明のヨネンポリマーは、除草剤自体をより少なく用いながら除草剤の生物学的目的に適合するかまたはそれを上回る新規除草剤組成物の活性成分として使用することができる。このように、本発明によるヨネンポリマーはコストおよび薬剤使用を低下させながら性能を向上させた。このように、本発明は経済的のみならず環境的利点をももたらす。
【００８５】
したがって、本発明のヨネンポリマーが除草剤である場合には、本発明は有効量の該ヨネンポリマーを含む除草剤組成物に関する。該ヨネンポリマーを除草剤として使用する方法は、ヨネンポリマーが、単独にせよ、除草剤組成物中にあるにせよ、除草剤として有効な量を植物に適用する方法とも考えられる。
【００８６】
別の例として、ヨネンポリマーが医薬品である場合には、薬剤として許容しうる担体とともに溶液状態で、または粉末として、または錠剤や他の丸薬として使用することができる。ヨネンポリマーは、その用途により、薬剤として許容しうる形態または方法で投与することができる。ヨネンポリマーが医薬品である場合には、本発明は、また、有効量のヨネンポリマーを含む薬剤組成物および必要なときに宿主に有効量のヨネンポリマーを投与する処置法にも関する。「宿主」という用語は、動物、家畜、ペット、植物またはヒトを含むが、それに限定されるものではない。
【００８７】
本発明によるヨネンポリマーが生物学的に活性なアニオンとして三ヨウ化物Ｉ3-のような殺菌剤または消毒剤を含む場合には、該ヨネンポリマーを、殺菌剤または消毒剤と同じ用途に用いることができる。たとえば、三ヨウ化物を含有するヨネンポリマーの獣医学に関する薬剤用途には乳牛の乳腺病原菌の治療（乳腺炎の予防）が含まれる。この使用は、ヨネンポリマーのみならず生物学的に活性なアニオンからも得られる利点の例である。
【００８８】
乳腺炎は一般に乳牛のもっとも被害の多い疾病と考えられる。乳腺炎は、牛乳の廃棄、早期の間引き、薬剤のコスト、獣医師の費用、や労力の増大による経済的損失をもたらす。乳腺炎は牛乳やミルク製品の量および品質を低下させる。乳腺炎感染は乳糖、脂肪、固形物対脂肪比およびカゼインを減少させる乳腺炎のまん延を防ぐ経済的動機には、公衆衛生、消費者の容認および製品の保存寿命がある。乳腺炎のこれらの結果はすべて可成りの経済的損失をもたらすけれども、牛乳の生産低下が唯一のもっとも重要な経済上の問題である。乳腺の衛生がウシの乳腺炎のまん延を防ぐもっとも費用効率の高い手段である。多年にわたり、酪農業は、搾乳中、搾乳後、および搾乳間の衛生状態に対する十分な配慮を重要視してきた。
【００８９】
乳腺炎の阻止は通常、乳首の浸液または乳腺洗浄によって行われる。処理配合物は通常次の活性成分を含有する。すなわち、ヨウ素、クロルヘキシジン、単量体の第四級アンモニウム化合物、次亜塩素酸ナトリウム、およびドデシルベンゼンスルホン酸。
【００９０】
前記のように、本発明はヨネンポリマーをカチオン性主鎖として使用する。ヨネンポリマーは殺菌効力を有するが、目的とする死滅率を達成するには通常長い接触時間が必要である。しかし、ヨネンポリマーの重要な態様の１つは、アニオン性表面に薄い層／フィルムを形成して、少なくともいくらかの制細菌活性を維持するヨネンポリマーの能力である。本発明によるヨネンポリマーが三ヨウ化物アニオンを含有する場合には、ヨウ素が迅速に表面を滅菌するように働らき、遊離ヨウ素が「使い果された」ときには、ヨネンポリマーは依然として殺菌保護の範囲を延長した状態にある。
【００９１】
本発明によるヨウ素化ヨネンポリマー（たとえばＩ3-アニオンを有するポリマー）について述べなかった別の実際的な用途は、硬質表面の殺菌／消毒である。本発明に記載するヨウ素系殺菌剤は、無臭性、無刺激性、無腐食性、硬水中で有効、高ｐＨで有効、低泡性、および有機物質の存在下では、塩素系化合物よりも幾分安定性がある。ヨードフォアは概して、食品に接する面に対して無リンスの表示をするように要求され、結核を含め、細菌やウィルスに対する広範な活性を有する。ほとんどのヨウ素系殺菌剤または消毒剤では、元素状ヨウ素を、ノニルフェニルエチレンオキシド縮合物のような非イオン界面活性剤またはポリビニルピロリドンのような担体と醋化させて「ヨードフォア」をつくる。
【００９２】
本発明のヨネンポリマーは、また、界面活性剤と醋化させて、洗浄剤のような性質を付与させることができる。カチオンポリマーにヨウ素を直接結合させた本発明のヨネンポリマーは、界面活性剤のみならず、洗浄剤−殺菌剤とみなされる速効果殺菌性をも付与する。
【００９３】
このようなポリマーの用途の１つは食品工業にある。ヨウ素系ヨネンポリマーの使用は汚物を黄色に着色する。この着色は、設備や表面の洗浄の不十分な場所を示す。
本発明のヨウ素化ヨネンポリマーの別の医薬品用途にはまた、たとえば、手術前の手洗いや傷の洗浄／消毒剤としての局所滅菌剤を含むこともできる。このように、該ポリマーは、ほう帯のガーゼに含浸させて日和見的な皮膚からの病原菌の侵入を防ぐのに使用することができる。このヨネンポリマーは、また、病院の洗たくシーツや他の医療用布や衣類を、好ましくは、通常ヨードチンキにつきものの汚染を止める程度にまで滅菌する衣料消毒剤として用いることもできる。したがって、本発明のヨネンポリマーのヨードフォアは、通常の洗浄法で洗い落すことができる。
【００９４】
さらに、本発明のヨウ素系ヨネンポリマーは、水泳プールや冷却タンクのようなレクリエーシヨンまたは工業用水中のアルジサイドとして使用することができる。この使途に関し、「Effectiveness of Iodine for the Disinfection of Swimming Pool Water」、Am．Journal of Public Health、V．49（8）1959，pp．1060-1068、という論文の教示を参考資料として本明細書に収録する。
【００９５】
本発明による生物学的に活性なアニオンを含有するヨネンポリマーは、表面に対する親和力があるため、直接送達、時限放出、または徐放放出用に使用することもできる。カチオン性ヨネンポリマー主鎖の表面親和力はポリマーが表面に付着することを可能にする。このことには少なくとも３つの明白な利点がある。
【００９６】
第１に、生物学的に活性なアニオンを直接表面に供給することができる。たとえば除草剤ヨネンポリマーを直接、植物に結合させて、除草剤を植物に直接触れさせることができる。
【００９７】
第２に、生物学的に活性なアニオンはカチオン性ヨネンポリマー主鎖にイオン結合しているので、ヨネンポリマーと表面との結合は、生物学的に活性なアニオンを適所に「固定する」。このことは有利なことに、対応する生物学的に活性な化合物ＨＡが、表面に強く結合し損ねたために失われるかまたは洗い流されるかもしれない状況にあっても、生物学的に活性なアニオンの多くを有効なものとする。
【００９８】
第３に、時間が経つと、生物学的に活性なアニオンはカチオン性ヨネンポリマーから解離して、表面の他のアニオン部分と置換する。この解離によって生物学的に活性なアニオンの時限放出および／または徐放放出が起りうる。生物学的に活性なアニオンの分布がヨネンポリマー主鎖全体にわたって生じているために、ポリマーの折り目は、その表面に近いアニオンをまず鮮離させ、折りたたまれたポリマー内部のアニオンを遅れて解離させる。これによって、生物学的に活性なアニオンは長時間にわたって遊離し、表面に滞留する時間が増大して所望の効果が長く延びる。
【実施例】
【００９９】
本発明を次の実施例によって説明するが、これは限定を意図するものではなく、例示にすぎないことを理解されたい。
（実施例１：除草剤ヨネンポリマーの調製）
１リットルの三つ口丸底フラスコに攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を取り付けた。次にこのフラスコに８５．７％テトラメチルエチレンジアミン（TMEDA）水溶液６７．５ｇ（TMEDA  ０．５モル）を充填した。この溶液に除草剤２，４−Ｄを２２．１ｇ（０．１モル）加えた。固体の２，４−Ｄはアミン水溶液に溶解し、TMEDAと反応して部分アミン塩を生成した。次に反応溶液を１００ｇの水で希釈し、氷浴で冷却して、４０℃未満の温度を保ちながら、８６．３ｇの３７％塩酸溶液（ＨＣｌ  ０．９モル）を段階的に増量しながら加えて、TMEDAを完全にプロトン化した。温度を５０℃〜６０℃に保ちながら、約４７分間にわたって、９２．５ｇ（１．０モル）のエピクロロヒドリンを段階的に増量しながら添加した。次いで、温度を５０℃〜６０℃に保ちながら、補足的TMEDAの８５．７％溶液６７．６ｇ（０．５モル）を約４６分間にわたり徐々に添加した。最後に、温度を９６℃に上げながら、反応溶液を約４時間加熱して重合を行わせた。得られた除草剤ヨネンポリマーは、水性ゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）で測定すると重量平均分子量が約３５００であった。置換度は２，４−Ｄが約５％、塩化物イオンが９５％であった。このポリマーを、さらに調整することなく得られたまま使用した。得られた溶液中のポリマーの濃度は約６０重量％で、溶液中５重量％の２，４−Ｄに相当する。
【０１００】
（実施例２：滅菌剤ヨネンポリマーの調整）
実質上、実施例１に記載した方法に従って、フェノラートアニオンがポリマーのアニオン部分の一部を構成するヨネンポリマーを調製した。攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を備えた５００ｍｌの三つ口フラスコに１５３．４２ｇの水と２９．０１ｇ（０．２５モル）のTMEDAを充填した。この溶液を氷浴で冷却し、４．５ｇ（０．０５モル）のフェノールを加えて、部分TMEDA−フェノラート塩を生成させた。次いで温度を３０℃未満に保ちながら、４４．５２ｇの３７％塩酸を１滴ずつ徐々に加えて、TMEDAを完全プロトン化した。次に補足的ＨＣＩでｐＨを４．０４に調整した。この溶液に、温度を５０℃から６０℃に保って、４６．３１ｇ（０．５モル）のエピクロロヒドリンを約４５分間にわたり段階的に増量しながら添加した。さらに約１時間の間溶液の温度を５０℃〜６０℃に保持した後、約４０℃に冷却した。温度を５５℃〜６５℃に保って、５５分間にわたり２９．０６ｇ（０．２５モル）のTMEDAの補足的充填を行った。次いで溶液の温度を約２．５時間にわたり８０℃〜９０℃に高めて重合を行わせた。生成物のGPC分析の結果によればヨネンポリマーの分子量は約３６００と判明した。ポリマー中アニオン部分の置換度はフェノラートが約５％で塩化物が９５％であった。得られた溶液中のポリマーの濃度は約４６．８重量％で、これは溶液中１．５重量％のフェノラートに相当する。
【０１０１】
（実施例３：ヨネン植物生長調節剤の調製）
実質的に、実施例１に記載した方法と同じ方法に従って、３−インドール酪酸を生物学的に活性なアニオン源とするヨネンポリマーを調製した。５００ｍｌの三つ口フラスコに攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を取り付け、該フラスコに１５８．８２ｇの水および２９．０ｇ（０．２５モル）のTMEDAを加えた。次いで溶液を氷浴で冷却した。このアミン溶液に１０．１５ｇ（０．０５モル）の３−インドール酪酸を加えて、TMEDAの部分アミン塩を生成させた。次に温度を３０℃未満に保ちながら、４４．３９ｇの３７％塩酸を徐々に加えてTMEDAを完全プロトン化した。TMEDAアミン塩のこの溶液に、温度を４５℃〜５０℃に保ちながら、４６．２５ｇ（０．５モル）のエピクロロヒドリンを約１０８分間にわたり、段階的に増量しながら添加した。溶液の温度を約８７分間にわたり徐々に８０℃に上昇させた後、約６０℃に冷却した。温度を５０℃〜６４℃に保ちながら、６１分間にわたり２９ｇ（０．２５モル）のTMEDAの補足的充填を行った。次に溶液の温度を約２時間の間に９０℃に上昇させた。生成物のGPC分析の結果によればこのようにして作ったヨネンポリマーの分子量は約３６００であった。ポリマーのアニオン部分の置換度は植物生長調節剤アニオンが約５％で塩化物が９５％であった。溶液中のポリマーの濃度は４５．７重量％で、これは３．５重量％の溶液状態の植物成長調節剤に相当する。
【０１０２】
（実施例４：アスピリン含有ヨネンポリマーの調製）
実施例１の方法に従って、アスピリン（アセチルサリチル酸）を生物学的に活性なアニオンとするヨネンポリマーを調製した。攪拌機、冷却器、温度計、および添加漏斗を備えた１０００ｍｌの三つ口フラスコに、１８０．０ｇの水および５８．０ｇ（０．５モル）のTMEDAを加えた。この溶液を氷浴で冷却して、１８．１９ｇ（０．１モル）のアセチルサリチル酸（アスピリン）を加えた。次に温度を４０℃未満に保ちながら、５６．９５ｇの３７％塩酸を徐々に加えて、TMEDAを完全プロトン化した。このTMEDAアミン塩溶液に、温度を３４℃〜５１℃に保ちながら、９２．５ｇ（１．０モル）のエピクロロヒドリンを約６０分間にわたり段階的増量しながら添加した。この溶液を一夜間放置し、その間に温度が２５℃に下がった。温度を３８℃〜４９℃に保ちながら、１０８分間にわたり５８．０ｇ（０．５モル）のTMEDAの補足的充填を行った。次いで約２時間の間に溶液の温度を９２℃に上げた。ポリマーのアニオン部分の置換度D.S.はアスピリンが約５％および塩化物が約９５％であった。溶液中のポリマーの濃度は５７．９重量％で、これは４．２５重量％の溶液状態のアスピリンに相当する。
【０１０３】
（実施例５：ヨネンポリマー日焼け防止剤の調製）
実施例１の方法に従って、ｐ−アミン安息香酸を生物学的に活性なアニオン源とするヨネンポリマーを調製した。攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を備えた５００ｍｌの三つ口フラスコに、１５５．５０ｇの水および２９．０１ｇ（０．２５モル）のTMEDAを加えた。この溶液を氷浴で冷却した。このアミン溶液に６．８５ｇ（０．０５モル）のｐ−アミン安息香酸を加えた。次いで温度を３０℃未満に保ちながら、４４．４０ｇの３７％塩酸を徐々に加えてTMEDAを完全プロトン化した。このTMEDAアミン塩溶液に、温度を３７℃〜４３℃に保ちながら、４６．３０ｇ（０．５モル）のエピクロロヒドリンを約２０分間にわたり、段階的に増量しながら添加した。温度を４２℃〜４９℃に保ちながら、１７分間にわたり、２９．０１ｇ（０．２５モル）のTMEDAの補足的充填を行った。次に、約８１分間で溶液の温度を約７９℃に上げた。ポリマーのアニオン部分の置換度は、日焼け防止剤アニオンが約５％および塩化物が９５％であった。溶液中のポリマーの濃度は４５．７重量％で、これは２．４２重量％の日焼け防止剤に相当する。
【０１０４】
（実施例６：防腐剤ヨネンポリマーの調製）
実施例１の方法に従って、ｐ−ヒドロキシ安息香酸を生物学的に活性なアニオン源とするヨネンポリマーを調製した。攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を備えた５００ｍｌの三つ口フラスコに１２７．６２ｇの水および２９．０ｇ（０．２５モル）のTMEDAを加えた。次いでこの溶液を氷浴で冷却して、６．９３ｇ（０．０５モル）のｐ−ヒドロキシ安息香酸を加えた。次に温度を３０℃未満に保ちながら、４４．４１ｇの３７％塩酸を徐々に添加した。この潜在力のあるTMEDAアミン塩溶液に、温度を３５℃〜４５℃に保ちながら、４６．２８ｇ（０．５モル）のエピクロロヒドリンを、約２７分間わたり段階的に増量しながら添加した。次いでこの溶液を約４４分間加熱して、４０℃〜４５℃の温度を保たせた。温度を４３℃〜５１℃に保ちながら１０分間にわたって２９．０１ｇのTMEDAの補足的充填を行った。溶液の温度を約８０℃に上げて、約９４分間８０℃〜１０２℃に保った。ポリマーのアニオン部分の置換度は防腐剤アニオンが約５％で塩化物が９５％であった。溶液状態のポリマーの濃度は５０．０１重量％で、これは２７．１重量％の防腐剤アニオンに相当する。
【０１０５】
（実施例７：尿素ジアミンの調製）
攪拌機、冷却器および温度計を備えた１リットルのフラスコに、１２０．１ｇ（２モル）の尿素および４０６．７ｇ（４モル）のジメチルアミノプロピルアミンを加えた。この混合物を１００分間にわたり、徐々に約１６５℃に加熱した。この間に大量のアンモニアが発散していた。絶えずアンモニアを発散させながらこの反応を約８．５時間１６０−１６５℃に保った。生成物は茶金色の液体でさらに調整せずに使用した。次の実施例に用いる尿素ジアミン（ＵＤＡ）は本実施例によって調製した。
【０１０６】
（実施例８：除草剤尿素ジアミンヨネンポリマーの調製）
実施例１の方法に従って、２，４−Ｄを生物学的に活性なアニオン源とする尿素ジアミンヨネンポリマーを調製した。攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を備えた５００ｍｌの三つ口フラスコに、１８０．０ｇの水および１１８．１ｇの実施例７の生成物（尿素ジアミン０．５モル）を加えた。この溶液を氷浴で冷却して、２２．３ｇ（０．１モル）の２，４−Ｄを添加した。次に温度を５０℃未満に保ちながら８８．２ｇの３７％塩酸を徐々に加えてTMEDAを完全プロトン化させた。この尿素ジアミン塩溶液に、温度を５０℃未満に保ちながら９２．５ｇ（１．０モル）のエピクロロヒドリンを約３時間にわたり段階的に増量しながら添加した。温度を４１℃から５３℃に保ちながら、９５分間にわたって１１８．１ｇ（０．５モル）の尿素ジアミンの補足的充填を行った。次いで溶液の温度を約１００℃に上げ、約６時間の間、還流状態（約ｌ０６℃）に保った。ポリマーのアニオン部分の置換度は除草剤アニオンが約５％で塩化物が９５％であった。溶液状態のポリマーの濃度は６８．１重量％で、これは３．９６重量％の除草剤アニオンに相当する。
【０１０７】
（実施例９：ヨネンポリマー除草剤の置換度の変動）
除草剤２，４−Ｄの置換度を約１２．５％から３７．５％に変動させた一連のヨネンポリマー除草剤を調製した。ヨネンポリマーは実施例１の方法を用いて調製した。
【０１０８】
攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を取り付けた１リットルの三つ口丸底フラスコに表３に示すように１８０ｇの水および５８．３ｇ（０．５モル）のテトラメチルエチレンジアミン（TMEDA）を加えた。この溶液に表３に挙げたような種々の量の２，４−Ｄを添加した。氷浴で冷却しながら表３に挙げた量の３７％ＨＣｌを徐々にフラスコに添加した。温度を６０℃未満に保ちながら９２．５ｇ  （１．０モル）のエピクロロヒドリン（Epi）を加えた。次いで温度を６０℃の間に保ちながら、約１時間にわたって５８．３ｇ（０．５モル）の補足的TMEDAを徐々に添加した。最後に、溶液を約１００℃に上げながら、約４時間加熱した。置換度は２，４−Ｄから誘導したアニオンが約１２．５％、２５％および３７．５％であった。得られた溶液中のヨネンポリマーの濃度はそれぞれ６６．７重量％、６４．９８重量％および６８．４１重量％であった。各溶液中の除草剤の濃度はそれぞれ１２．１８重量％、２１．７２重量％および２９．３９重量％であった。
【０１０９】
【表３】
2005314679.tif 000012
【０１１０】
（実施例１０：ヨネンポリマー三ヨウ化物の調製）
実施例１と同じ方法を用いて、アニオンの約１０パーセントがＩ3-であるヨネンポリマーをつくった。攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を取り付けた１リットルの三つ口丸底フラスコに５２８．４ｇの水および１１５．０３ｇの尿素ジアミン（実施例７、０．５モル）を加える。この溶液に２１２．３７ｇ（０．９５モル）の５７％ヨウ化水素酸溶液を添加する。この溶液を２８℃に冷却した。ｐＨは３．３２であった。エピクロロヒドリン９２．５グラム（１．０モル）を一度に添加したが、温度は２８℃のままであった。次いで５分間を要して温度を３５℃に上げた時点で氷浴を用いて溶液を冷却した。さらに３時間温度を３５℃近くに保った。次いでフラスコ内容物を２０分間約５０℃に加熱した。この溶液に、さらに尿素ジアミン１１５．３０グラムを一度に加えた。次いでヨウ素２５．２２ｇ（０．１モル）を添加した。溶液は色調が暗赤黒色であった。次に内容物を１時間約７０℃に加熱し、その時間の間に溶液の色が薄い透明な黄色に変った。この時点でさらにヨウ素（２７．３０ｇ）を添加すると、色調が暗赤黒色に変った。次いで溶液をさらに１時間還流加熱した。色調は暗赤黒色のままであった。得られた溶液中のポリマーの濃度は４６．２重量％でこれは１７．６７重量％のＩ3-に相当する。
【０１１１】
この暗色はヨウ素（Ｉ3-）の多くがＩ3-状態のままであったことを示す。次にこのポリマーの細菌学的活性を試験した。その結果は表８，９，１０および１１−１３にある。
（実施例１１：三ヨウ化物／次亜ヨウ素酸塩／ヨネン／ポリマー滅菌剤の調製）
Ａ）攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を取り付けた１リットルの三つ口丸底フラスコに５０３．０ｇの水および１１５．０ｇの尿素ジアミン（実施例７、０．５モル）を充填する。この溶液に２１３．８ｇ（０．９５モル）の５７％ヨウ化水素酸溶液を添加する。溶液を２８℃に冷却した。ｐＨは２．６５であった。次にエピクロロヒドリン９２．５ｇ（１．０モル）を一度に加えた。温度は２８℃のままであった。さらに３分間にわたり温度を３５℃に上げ、その時点で氷浴を用いて溶液を冷却した。さらに３時間、温度を３５℃近くに保った。次いでフラスコ内容物を２０分間約４５℃に加熱した。この溶液にさらに尿素ジアミン１１５．２９ｇを一度に添加した。次いでヨウ素２５．７０ｇ（０．１モル）を加えた。この溶液は暗赤黒色であった。さらに内容物を２時間約１０２℃に加熱し、この間に溶液の色が薄い透明な黄色に変った。この黄色はヨウ素（Ｉ3-）の多くが消失したことを示す。次亜ヨウ素酸イオン（ＯＩ-）がＩ2（またはＩ3-）から生成したと思われる。次いでこのポリマーの細菌学的活性を試験した。得られた溶液中のポリマーの濃度は４６．７重量％であって、これは１．５重量％の次亜ヨウ素酸イオンに相当する。
【０１１２】
Ｂ）攪拌機、冷却器、温度計および添加漏斗を取り付けた１リットルの三つ口丸底フラスコに、５０３．０ｇの水および１１５．０ｇの尿素ジアミン（実施例７、０．５モル）を充填する。この溶液に２１３．８ｇ（０．９５モル）の５７％ヨウ化水素酸溶液を添加する。溶液を２８℃に冷却した。ｐＨは２．６５であった。次いで、エピクロロヒドリン９２．５ｇ（１．０モル）を一度に加えた。温度は２８℃のままであった。さらに３分間にわたり温度を３５℃に上げ、その時点で氷浴を用いて溶液を冷却した。さらに３時間温度を３５℃近傍に保った。次いで、フラスコ内容物を２０分間約４５℃に加熱した。この溶液にさらに尿素ジアミン１１５．２９ｇを一度に加えた。次いで２５．７０ｇ（０．１モル）のヨウ素を添加した。この溶液は暗赤黒色であった。次いで内容物を約１０２℃に２時間加熱し、その間に溶液の色が薄い透明な黄色に変った。この黄色はヨウ素（Ｉ3-）の多くが消失したことを示す。次亜ヨウ素酸イオンがＩ2（またはＩ3-）から生成したと思われる。次いでこのポリマーの細菌学的活性を試験した。得られた溶液中のポリマーの濃度は４６．９重量％で、これは４．１重量％のＩ3-に相当する。
【０１１３】
（実施例１２−２９：生物学的に活性な有機アニオンを有する別のヨネンポリマーの調製）
実施例１および８に示した方法に従って、下記の表４および５にそれぞれ示すポリマーを合成した。各表には使用した反応物のモル数およびポリマーごとの置換度（D.S.）が示してある。溶液状態にある生成物ポリマーの濃度は５０重量％であった。溶液状態にある生物学的に活性なアニオンの濃度は溶液中の重量パーセントで示す。
【０１１４】
【表４】
2005314679.tif 000013
【０１１５】
【表５】
2005314679.tif 000014
【０１１６】
（実施例３０：除草剤ヨネンポリマーの除草作用）
実施例１で得た除草剤ヨネンポリマー生成物の除草作用を試験した。反応生成物を、溶液中の２，４−Ｄの濃度が０．４％に低下する程度に希釈した。次いでこの除草剤ヨネンポリマー調製物の有効性を、Chevron Chemical Co．から入手した、これも活性成分が０．４％の市販２，４−Ｄ製品「WEED-B-GONE」の有効性と比較した。並行比較において、除草剤ヨネンポリマー調製物は市販製品よりも明らかに有効は除草剤であった。
【０１１７】
除草作用の機構は、ポリマー組成物が一、二日以内で広葉樹の雑草の葉を褐色化して脆くしたのに反し、市販製品はこのような葉の褐色化作用を示さなかったという点で異なるように思われた。除草剤ヨネンポリマー組成物は、また市販製品よりも早く雑草を枯死させた。試験を行った人によって他の利点が認められた。たとえば、おそらく前記のように葉の表面への結合によると思われるが、すぐれた可視性によって、噴霧中に、すでに該ポリマー組成物が噴霧された領域を識別することができる。
【０１１８】
微生物学的実施例
材料および方法：
抗菌作用
短時間接触の抗菌効果を見るため、Pseudomonas aeruginosa（ATCC 15442）、Staphyiococcus aureus（ATCC 6538）、およびEnterobacter aerogenes（ATCC 13048）の等量混合物より成る混合細菌接種物を含む脱イオン水中で懸濁スクリーニングを行った。各個々の菌株はいずれもトリプトンぶどう糖エキス寒天（TGEA）培地で養い３７℃で生育させた。短時間接触検査には２４時間培養法を用いた。測定期日に無菌のコットンチップでプレートから細菌培養物を移して無菌食塩水中に再懸濁させた。各培養菌は比濁的に（６５０ｎｍ）約４．０×１０7ｃｆｕ／ｍｌに標準化した。標準化後等量を混合して２時間以内に使用した。
【０１１９】
殺生物剤原液を無菌脱イオン水中０．１％の生成物として作り、脱イオン水中に試験濃度に調整した。短時間接触スクリーニング（５−１０分）は、脱イオン無菌水中に調製した試験濃度品１０．０ｍｌを入れた試験管内で行った。試験管ごとに４０マイクロリットルの混合懸濁液を加えた。特定の接触時間後、試験管を振盪して懸濁液１．０ｍｌを、レシチン３．０ｇ、ポリソルベート８０  ３０ｍｌ、チオ硫酸ナトリウム５．０ｇ、重亜硫酸ナトリウム１．０ｇ、メタ重亜硫酸ナトリウム１．０ｇ、ペプトン１．０ｇ、リン酸−カリウム、リン酸二カリウム、蒸留水１リットルを含む９ｍｌの「ユニバーサル」殺生物剤不活剤溶液ブランクに移した（最終ｐＨ７．０）。その段階から引き続いて、同じ不活剤溶液ブランクを用いて一連の１０倍希釈を行った。TGEA中で標準混釈平板法によって残存物を数えあげ、生育できる細菌を１ｍｌ当りのコロニー形成単位として計算した。次式によって残存率を計算した。
【０１２０】
【数１】
2005314679.tif 000015
【０１２１】
本発明のヨネンポリマーのきびしい有機負荷に耐える能力を調べるために前記の方法を用いたが、攻撃誘発前に、分子をウシの血清アルブミン（Sigma Chem Co．Fraction V）中に５％に調製した。反復誘発検査の場合の方法は前記の通りであるが、同じ微生物剤溶液に、混合細菌接種物のいくつかの４０ｍｌスラグを入れて、５分間接触後に計数した。最後に個々の細菌効力スクリーニングとして、供試Streptococcus種はすべて５％ヒツジの血液寒天培地で生育させて計数し、他はすべてTGEA（トリプシンぶどう糖エキス寒天）培地で生成させたがCandida aibicansだけは非酸性化ポテトデキストロース寒天培地で生育させて計数した。
【０１２２】
抗真菌作用
脱イオン水１リットル当り硝酸アンモニウム３．０ｇ、リン酸カリウム１．０ｇ、塩化カリウム０．２５ｇ、硫酸マグネシウム０．２５ｇ、およびＴｗｅｅｎ８０製品０．５ｇより成る無機塩培地（ｐＨを６．０に調整した）を用いて最小静真菌濃度（ＭＦＣ）を求めた。測定期日に（３６時間経った）Arpergiilus niger培養菌を用いて、無菌の予め湿らせたコットンチップアプリケーターを用いて胞子を移して分生子状（胞子）懸濁液を得た。胞子懸濁液を烈しく振盪して、均ーな懸濁液を得て、比濁的に６５０ｎｍにおいて０．２の光学濃度に調整した。この殺生物剤は所望の出発濃度の２倍として調製し、無機塩培地を２倍含有する最初の管に１：１の比率で添加した。１倍の無機塩培地中に引き続いて２倍希釈を行った。殺生物剤の希釈後、各管に４０μｌの真菌性胞子を接種して、管を３０℃、７日間温置した。対照の管には殺生物剤を加えなかった。この最小静真菌濃度（ＭＦＣ）を、真菌の生育を示さない殺生物剤の最小濃度と定義した。
【０１２３】
静藻作用
最小静藻濃度（ＭＡＣ）は、脱イオン水１リットル当り、硝酸ナトリウム１．０ｇ、塩化アンモニウム５０ｍｇ、塩化カルシウム５８ｍｇ、硫酸マグネシウム０．５１３ｇ、リン酸二カリウム０．２５ｇ、塩化第二鉄３ｍｇより成るＡｌｌｅｎ培地（ｐＨを７．０に調整した）中で生育させて得た。この試験は２週間の間、藻の懸濁液を用いて行った。最小静藻濃度（ＭＡＣ）は藻の生育を示さなかった殺生物剤の最小濃度と定義された。
【０１２４】
下記のヨネンポリマーおよび他のポリマーを種々の実施例で比較のために使用した。これらポリマーはいずれもBuckman Laboratories、Memphis、Tenn．から入手できる。他の対比物質は使用した特定例において明示する。
【０１２５】
対比ポリマー
Busan（登録商標）７７製品およびWSCP（登録商標）製品：
−ポリ〔オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド〕の６０重量％水溶液。
【０１２６】
Bufloc（登録商標）１０９０製品およびBL（登録商標）１０９０製品：
−ｌ，３−ビスジメチルアミノプロピル尿素と１，３−ジクロロ−２−イソプロパノールとの反応により生成したヨネンポリマーの５０重量％水溶液。
【０１２７】
Busan（登録商標）１１５７製品およびBL（登録商標）１１５７製品：
−ジメチルアミンエピクロロヒドリン架橋ポリマーの５０重量％水溶液。
PVP：
−ポリビニルピロリドンポリマーの１０重量％溶液。
【０１２８】
PVP−Ｉ（Butadine（登録商標）、Burdue Fredrick Co．，Norwalk，Conn．の製品）：
−１重量％の活性ヨウ素を有するポリビニルピロリドンポリマーの１０重量％溶液。
結果
本発明による種々のヨネンポリマーの微生物学的活性を後記表６−１７に示す。表示濃度は重量単位である。
【０１２９】
生物学的に活性な有機イオンを有するヨネンポリマーの抗菌効力を表６に示す本発明によるヨネンポリマーの効力を、ASTM法が適当な接触時間と推奨する最小５分の接触時間を用いて試験した。
【０１３０】
【表６】
2005314679.tif 000016
【０１３１】
表６に示す結果によれば、実施例２８のフェノール置換尿素ジアミンヨネンポリマーが、混合細菌接種物に対して、もっとも有効な短時間接触効力を示した（０．１％生成物との５分間の接触で５対数未満（＞９９．９９９７）の減少）。実施例２８の置換フェノール尿素ジアミンヨネンポリマーは４００ｐｐｍ濃度の生成物で表面消毒剤と認められる（ASTMは５分以内で３対数（９９．９％）の減少が得られるものを推奨する）。表６からわかるように、本発明の他のヨネンポリマーも、尿素ジアミン２，４−Ｄポリマーのように、５分以内に０．１％（１０００ｐｐｍ）の生成物について４対数（９９．９９％）の減少が得られる点で有効であった。
【０１３２】
表６は、また、生物学的に活性なアニオンをヨネン中に包含させて得ることができる増強効果をも示す。実施例２８の置換フェノール尿素ジアミンヨネンポリマーは、１０００ｐｐｍのレベルにおいて、細菌増殖物の５対数未満（＞９９．９９９％）の減少を示す。比較すると、無置換無変性尿素ジアミンヨネンポリマー対照物のBufloc（登録商標）１０９０は同じ濃度で２対数（９７．３４％）の減少にすぎなかった。この増強効果は好都合なことに、細菌増殖物の急速な死滅を生じるだけでなく広範囲の殺生物的用途をもたらすこともありうる。
【０１３３】
他方植物ホルモンで置換したヨネンポリマーは、この混合細菌接種物に対して増強効果を示さなかった。それにもかかわらず、この置換はヨネンポリマー自体の抗菌活性に悪影響を及ぼさずに該活性と植物ホルモンの抗Legionella活性とを併有させた。この付加活性は、該植物ホルモンを生物学的に活性なアニオンとして組み込む場合に、幾分合理的なものであった。最近の出版物はLegionnaire病を生じることが知られている呼吸器の病原体（Legionella pneumophila（Maldelb-aumら、1991、Susceptibility of Legionella pneumophila Grown Extracellulariy and in Human Monocytes to Indole-3-propionic Acid、「Antimicrobial，Agents and Chemotherapy」３５：２５２６−２５３０）に対して活性を有するある種の植物ホルモン（すなわち、インドール−３−プロピオン酸）を包含している。
【０１３４】
試験したもっとも活性な無機アニオンの中には三ヨウ素化ヨネンがあった。前記の材料および方法の項に記載した懸濁スクリーニング法では短時間接触の効力も得られた。結果を表７−９に示す。
【０１３５】
【表７】
2005314679.tif 000017
【０１３６】
表７の結果によれば、いずれのヨウ素化ヨネンも無置換ヨネンよりも混合細菌個体群に対して大きな致死率を示した。１０００ｐｐｍ（生成物）の濃度では、ヨウ素化ヨネンは、５分間の接触において、４〜５対数以上の減少を示し、良好な消毒剤分子と認められた。後の表８でわかるように、接触時間を、さらにｌ０分間に延長し、また５０ｐｐｍ未満の濃度でも試験した。WSCPと比べると混合細菌接種物に対して低濃度では約１対数（９０％）の差異が認められた。
【０１３７】
【表８】
2005314679.tif 000018
【０１３８】
第３の懸濁スクリーニングを行った。この度は１０００ｐｐｍで、接触時間をさらに短かくした。結果を後記表９に示す。得られた結果によれば、実施例１０の生物学的に活性なヨネンポリマーはｌ０００ｐｐｍにおいて２分以内の接触時間において、５対数（９９．９９９％）以上の減少を示した。比較すると、試験したもっとも有効な無置換ヨネンは５０００ｐｐｍという高濃度で１０分以内に僅か４対数（９９．９９％）の減少を示すにすぎなかった。
【０１３９】
これら分子の有機負荷に耐える能力を測定するために、系にウシの血清アルブミンを加えるような有機負荷の存在下で、い<つかの効力実験を行った。殺生物剤の有機負荷に耐える能力は、多目的消毒剤（家庭用または工業用）としてこれを使用する場合に必要である。表９から、実施例１１Ａのポリマーとして例示した本発明による三ヨウ化物ヨネンポリマーが５％ウシの血清アルブミンとして存在して少なくとも２対数（９９％）の減少を達成したことがわかる。
【０１４０】
【表９】
2005314679.tif 000019
【０１４１】
同じ殺生物剤溶液中に多重細菌投与をスパイクする検査を行った。表１０の結果は、５回の細菌投入（slug）後も終始一貫した殺生物活性を示した。５分間の接触後に、少なくとも５対数（９９．９９９％）の減少が得られたのに対して、対照物は、予期したようにスパイクごとに数が増した。
【０１４２】
【表１０】
2005314679.tif 000020
【０１４３】
有機負荷に耐える能力は、酪農業や食品業で遭遇するような汚れた表面を消毒する場合には極めて重要である。本発明による三ヨウ化物ヨネンポリマーは、活性をすべて失うことなくきびしい有機負荷に耐えうることが立証されたので、乳牛の乳腺炎の原因となる因子と通常みなされる特定病原菌に対する該ポリマーの有効性を次に試験した。その結果を表１１に示す。
【０１４４】
【表１１】
2005314679.tif 000021
【０１４５】
表１１のデータによれば、実施例１１Ａのヨウ素化ヨネンポリマーがEscherichia coli（０．１％）およびPseudomonas aeruginosa（０．５％）に対して極めて有効であったことを認めることができる。Canadida albicans（０．５％）以外の一般的な乳腺炎の病原菌に対して３対数（９９．９％）以上の減少が得られた。
【０１４６】
後記表１２に示すように、実施例１１Ｂのヨネンポリマーも、これら運ばれた病原菌に対して著しい効力を示した。表１１および１２の結果を比較すると、置換度の大きい実施例１１Ｂのヨネンポリマーは、実施例１１Ａのヨネンポリマーよりもすぐれた効力を示した。
【０１４７】
【表１２】
2005314679.tif 000022
【０１４８】
表１３は、本発明によるさらに別のヨネンである実施例１０のヨウ素化ヨネンポリマーの効力を示す。この場合には該ヨネンが実施例１１Ｂのヨネンポリマーよりも若干有効であるように思われる。置換度は、観察される効力の度合と直接的な関係があるように思われる。実施例１１Ａのヨネンポリマーは色がもっとも薄く、実施例１１Ｂがそれに次ぎ、実施例１０のヨネンポリマーがさらにもっとも暗色であった。この琥珀色はヨウ素の置換度に関連する。
【０１４９】
【表１３】
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【０１５０】
実施例１０および１１のヨウ素化ヨネンポリマーの静真菌効力をAspergiilus nigerに対する最小静真菌濃度（MFC）を求めることによって試験した。結果を、種々の対照とともに表１４に示す。
【０１５１】
【表１４】
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【０１５２】
実施例１０および１１のヨウ素化ヨネンポリマーの静藻効力を３種の藻に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）を求めることによって試験した。結果を表１５に示す。
【０１５３】
【表１５】
2005314679.tif 000025
【０１５４】
この開示から、本発明の種々の修正および変更を、本発明の精神または範囲を逸脱せずに行いうることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明は添付クレームおよびその等価物の範囲に入る本発明の修正および変更を意図的に包含する。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】図１は、本発明のヨネンポリマーを調製する反応図式を示す。
【図２】図２は、本発明のヨネンポリマーを調製する反応図式を示す。
【図１】
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【図２】
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