(57)【要約】【課題】毒性が少なく、高い殺菌作用、大きな相対分子量、高い親水性ならびに界面活性剤の性質を有する、グアニジン塩を基礎とする高分子量で均質で純粋な消毒剤を取得する。【解決手段】アニジン誘導体である殺菌性ポリマーの場合に、該殺菌性ポリマーが２個のアミノ基の間にポリオキシアルキレン鎖を含有するジアミンとグアニジン酸付加塩とからなる重縮合生成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニジン誘導体である殺菌性ポリマーにおいて、該殺菌性ポリマーが２個のアミノ基の間にポリオキシアルキレン鎖を含有するジアミンとグアニジン酸付加塩とからなる重縮合生成物であることを特徴とする、グアニジン誘導体である殺菌性ポリマー。
【請求項２】
一連のポリオキシアルキレン−グアニジン塩の代表例としてトリエチレングリコールジアミン（相対分子量１４８）、ポリオキシプロピレンジアミン（相対分子量２３０）およびポリオキシエチレンジアミン（相対分子量６００）が使用されている、請求項１記載の殺菌性ポリマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グアニジン誘導体である殺菌性ポリマーに関し、この殺菌性ポリマーは、医学、獣医学、廃水浄化、家事における消毒剤として、ならびに殺菌性調製物が必要とされる産業の全ての部門における消毒剤として使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の目的は、毒性が少なく、高い殺菌作用、大きな相対分子量、高い親水性ならびに界面活性剤の性質を有する、グアニジン塩を基礎とする高分子量で均質で純粋な消毒剤を取得することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
これは、グアニジン誘導体がグアニジン酸付加塩と２個のアミノ基の間にポリアルキレン鎖を含有するジアミンとの縮合による生成物であることによって達成される。
【０００４】
生成物の取得は、本発明によれば、液状ジアミンを液状ジアミンの媒体中で反応の開始から終結まで絶えず混合しながら１４０〜１９０℃の温度で使用されるジアミンに応じて１８〜２５時間の重縮合時間でグアニジン塩と重縮合させることによって行なわれる。
【０００５】
提案された本発明の場合には、合成の範囲内で開始から終結まで絶えず混合する際に液相中での反応の実施は保証される。それによって、合成の必要とされる均質化、反応の経過中での試薬の必要とされるモル比の維持、即ち高度な生成物の品質、ならびにプロセスの装置技術的な装備の簡易化およびプロセスに課される安全要件の軽減が可能になる。
【０００６】
殊に、例えば１４８の相対分子量を有するトリエチレングリコールジアミンならびに種々の組成のポリオキシアルキレンジアミンは、グアニジン酸付加塩と反応される。この場合には、高い作用および僅かな毒性を有する、ポリカチオンの性質の広範囲に亘る一連の殺菌性ポリマーを取得することができる。このポリマーは、実地においては消毒剤として種々の分野において使用されることができる。
【０００７】
トリエチレングリコールジアミンおよびポリオキシアルキレンジアミンを用いる重縮合反応の実施に適しているグアニジン酸付加塩の例は、無機酸および有機酸の塩、例えば塩酸塩、二水素燐酸塩、炭酸塩、ソルビン酸塩、硝酸塩、酢酸水素塩、グルコン酸塩、クエン酸塩および珪酸塩である。
【０００８】
提案されたジアミンは、高い親水性度、僅かな揮発性および比較的低い蒸気圧を有する液体であり、このことは、反応の経過中に反応装置中にも環境中にもジアミン蒸気が存在せず、反応の経過中に試薬のモル比の変化を生じないことを保証する。記載されたジアミンの使用は、反応の開始から終結までの液状反応媒体中での混合、即ちプロセスの効果的な制御を可能にする。
【０００９】
反応は、有利に１：１の試薬グアニジン塩とＤＡとの出発モル比の際に１４０℃〜１９０℃の温度で使用されるジアミンの種類に応じて絶えず混合しながら行なわれる。反応のためには、市販の純粋（純度９９％）なグアニジン塩が使用される。結果として、高められた殺菌性ならびに良好な親水性度およびポリマー界面活性剤の顕著な性質を有する、グアニジン塩を基礎とする新規の殺菌性ポリマーが取得された。E. coliに対する％での最小抑制濃度の値は、０．００００８であり、即ちＰＨＭＧの場合よりも本質的に良好であり、相対分子量Ｍｗ＝１３５００は、ＰＨＭＧの場合よりも高く、毒性は、ＬＤ５０＝２５００ｍｇ／ｋｇを有するＰＨＭＧとは異なりラットに対して僅かであり、即ちＬＤ５０＝３４００ｍｇ／ｋｇである。
【００１０】
達成された結果は、次の実施例につき証明することができ、この場合例１〜４は、下記の表に対応して記載されている：
【実施例】
【００１１】
例１：
混合機および空気冷却器を装備した、２５０ｍｌの収容能力を有する三口フラスコ中に、２０℃の室温で液状ジアミン−トリエチレングリコールジアミン２５．２８ｇ（０．１７モル）（ＴＥＤＡ）（Ｈ２Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ２）を注入する。引続き、粉末状グアニジン塩酸塩１６．３４ｇ（０．１７モル）（ＧＨＣｌ）をフラスコ中に添加する。絶えず混合しながら、このフラスコを１５０℃の温度で５時間加熱する。反応媒体の粘度は、ガス状アンモニアの放出が付随して現れる反応の進行に応じて上昇する。プロセスのこの段階で、１つの試料を反応装置から取り出す。この樹脂状の黄色の生成物は、親水性であり、水中で急速に完全に溶解する。この生成物の乾燥された試料の秤量分（試料１ａ）を水中に溶解し、その特性粘度をウッベローデ粘度計中で測定した。これは、[η]＝０．０４ｄｌ／ｇであり、このことは、既にこの反応段階で相対分子量Ｍｗ＝２５００の質量平均を有するポリマー生成物が形成されることを立証している。この生成物は、既に殺菌剤の性質を有している（表参照）。
【００１２】
更に、加熱は、液状反応混合物の混合の際に１７０℃の温度で９時間で進行する。また、この場合には、ガスの発生および反応媒体の粘土の上昇がさらに進行する。記載された１７０℃の温度で９時間の反応時間の後、反応系からなお別の試料Ｎｏ．１ｂ）を取り出した。ポリマー試料の色の強さは、明褐色に上昇した。この試料１ｂ）の特性粘度の測定から、値[η]＝０．０７ｄｌ／ｇが生じ、このことは、相対分子量Ｍｗ＝５８００の質量平均に相当し、このことは、相対分子量が反応の経過中に上昇することを意味する。同様に、殺菌性も上昇する。表参照。１７０℃の温度で９時間の暴露の後、なおガスの発生を観察することができた、即ち反応は未だ終結していなかったので、反応系の加熱は、１７０℃の前記温度でなお４時間付加的に進行する。その後に、ガスの発生および反応の終結が生じた。
【００１３】
引続き、なおポリマー試料１ｃ）を取り出し、その特性粘度値[η]＝０．０８５ｄｌ／ｇを測定し、このことは、Ｍｗ＝９１００の相対分子量に相当する。反応生成物は、急速に完全に水中で溶解し、顕著な親水性を有している。
【００１４】
ポリマー生成物の個々の元素の成分の測定は、次の結果を示した：
％で測定した：Ｃ−４０．４；４０．２５；Ｎ−１９．７；１９．８５；Ｈ−７．４；７．４５６。
【００１５】
次の構造を有する液状ポリオキシプロピレンジアミンを注入した：
Ｃ７Ｎ３Ｏ２Ｃｌ  Ｈ１６について、％で測定した：Ｃ−４０．１；Ｎ−２０．０４；Ｈ−７．６３。
【００１６】
それによって、組成の点でポリトリエチレングリコール−グアニジン塩酸塩に相当する新規のポリマー生成物を取得した。記載された実験の最終生成物を９８．７％の定量的収率で取得した。この最終生成物は、ラットの際に経口用量ＬＤ５０＝３１００ｍｇ／ｋｇで僅かに毒性であり、即ちＰＨＭＧよりも本質的に僅かな毒性（表参照）ならびに高い殺菌作用を有している。
【００１７】
例２：
例１と同一の量および同一のモル比で同じ出発試薬を反応フラスコ中に導入する。反応は、最初から終結まで絶えず混合しながら１５０℃の温度で２５時間の経過中に、アンモニアがもはや放出されなくなるまで行なわれた。得られた反応生成物は、水溶性で９９．１％の収率で明褐色の色を有している。反応生成物は、元素の組成に関連してポリエチレングリコール−グアニジン塩酸塩に相当する。
元素の組成：
％で測定した：Ｃ−４０．７；Ｎ−１９．６５；Ｈ−７．６
％で計算した：Ｃ−４０．０１；Ｎ−２０．０４；Ｈ−７．６３。
【００１８】
この試料（試料２）の特性粘度を[η]＝０．１１（Ｍｗ〜１１８００）で測定した。この試料は、ＰＨＭＧよりも高い殺菌作用ならびに僅かな毒性を有していた（表参照）。
【００１９】
例３：
混合機および空気冷却器を装備した、２５０ｍｌの収容能力を有する三口フラスコ中に、２０℃の室温で２３０の分子量を有する
【００２０】
【化１】
2007092087.tif 000002
４８ｇ（０．２０８モル）および等分子量の粉末状グアニジン塩酸塩１９ｇ（０．２０８モル）（ＧＨＣｌ）を注入する。この混合物を絶えず混合しながら、最初に１５０℃の温度で２時間および引続き１７０℃の温度で９時間加熱する。この段階で反応混合物から、試料３ａ）明褐色の粘着性の親水性生成物を取り出し、その特性粘度[η]＝０．０４５ｄｌ／ｇを測定し、このことは、分子量Ｍｗ〜３０００に相当した。更に、１７０℃の前記温度でなお９時間、アンモニアがもはや放出されなくなるまで、即ち反応が終結するまで加熱を継続させた。最終生成物の収率は、９８．９％である。
【００２１】
個々の元素の分析の記載によれば、最終生成物は、ポリオキシプロピレン−グアニジン塩酸塩の要求された式に相当する。
【００２２】
％で次のものを測定した：Ｃ−５０．８５；Ｎ−１３．３５；Ｈ−９．６。
【００２３】
％で次のものを計算した：Ｃ−５０．４；Ｎ−１３．５７；Ｈ−９．６９。
【００２４】
反応の最終生成物、試料３ｂ）の特性粘度[η]＝０．１２を測定し、このことは、分子量Ｍｗ〜１２５００に相当し、即ちＰＨＭＧの場合よりも高い。
【００２５】
試料３ｂ）についての殺菌性（Ｅ．ｃｏｌｉ：菌株Ｎｏ．２５９０）の測定は、ＰＨＭＧと比較して高い殺菌作用ならびに僅かな毒性を示した（表参照）。
【００２６】
例４
混合機および空気冷却器を装備した、２５０ｍｌの収容能力を有する三口フラスコ中に、２０℃の室温で６００の分子量および次の構造式：
【００２７】
【化２】
2007092087.tif 000003
を有する液状ジアミン−ポリオキシエチレンジアミン／ポリオキシプロピレン−１２４．８ｇ（０．２０８モル）ならびにグアニジン塩酸塩１９ｇ（０．２０８モル）（ＧＨＣｌ）を注入する。
【００２８】
更に、この反応混合物を絶えず混合しながら、１５０℃の温度で２５時間加熱した。反応の経過中に、アンモニアの放出および反応系の粘度の上昇を生じた。２５時間の加熱の後、アンモニアはもはや放出されず、即ち反応は終結した。反応生成物を９９．１％の収率で放出した。この反応生成物は、明褐色の色のポリマーであり、急速に完全に水中に溶解する。取得されたポリマー、試料４、について特性粘度[η]＝０．１３を測定し、これは、分子量Ｍｗ〜１３５００に相当し、即ち１回目にこの種の高い分子量を有するグアニジン塩酸塩を基礎とする重縮合物のポリマーを取得した。
【００２９】
個々の元素の分析の記載によれば、取得されたポリマー生成物は、上記のポリオキシエチレン構造基を有するポリオキシエチレン−グアニジン塩酸塩に相当した。
【００３０】
％で次のものを測定した：Ｃ−５３．１；Ｈ−７．８５；Ｎ−６．９５
％で次のものを計算した：Ｃ−５２．３；Ｈ−７．８７；Ｎ−７．０４。
【００３１】
取得されたポリマーは、僅かな毒性ならびに高められた殺菌性を有している（表参照）。取得されたポリマー試料は、同様に界面活性ポリマーの顕著な性質を有している。
【００３２】
この試料に対して定められた、３２ｄｉｎ／ｃｍの界面張力の値は、公知の界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウムの界面張力に近似していることが判明した。（ＰＨＭＧ試料の場合には、顕著な界面活性特性を確認することができなかったことを強調することができる）。界面活性剤の性質は、相分離境界に対して合成されたポリマー生成物の殺菌剤の性質を積極的に発生させることを可能にし、実際に表面の処理（消毒）の際ならびに洗剤の成分としての使用の際に可能にする。
【００３３】
例５
ポリトリエチレングリコール−グアニジン燐酸二水素塩の取得
混合機および空気冷却器を装備した、２５０ｍｌの収容能力を有する三口フラスコ中に室温で液状トリエチレングリコールジアミン４７．５ｇ（０．３２モル）（相対分子量１４８）を導入する。引続き、このフラスコ中に粉末状グアニジン燐酸二水素塩５０．２４ｇ（０．３２モル）（相対分子量１５７）を試薬１：１のモル比で添加する。液状反応物質を有するフラスコを温度調節器を備えた油浴中に浸漬する。この反応混合物を絶えず混合しながら１７０℃の温度で１１時間加熱する。記載された温度調節の最初の数分間で強力にアンモニアが発生し（指示紙の呈色）、このことは、重縮合反応の進行を証明する。反応の経過中に反応物質は、粘稠になり、この場合には、目視的にフォーム形成を確認することができる。反応混合物は、次第に白色の樹脂に変化し、その体積は、液状出発混合物の体積を上廻る。アンモニアのガス分離が終結すると直ちに、反応も終結する。フラスコの冷却の後、ポリマー樹脂をスパチュラを用いてフラスコから除去し、乳鉢中で微粉砕して、ポリトリエチレングリコール−グアニジン塩酸塩と比較して高い疎水度を有する粉末に変えるが、この場合には、同時に急速に水中に溶解する。試験の結果として、ポリマー最終生成物約８４．５ｇを取得した。取得されたポリマーの特性粘度を測定した：２５℃で塩化ナトリウム水溶液中０．４Ｎ。粘度は、[η]＝０．０５６ｄｌ／ｇである。
取得されたポリマーの元素分析：
Ｃ７Ｎ３Ｏ６ＰＨ１８の計算値：Ｃ−３０．９９％、Ｎ−１５．４９％、Ｏ−３５．４２％、Ｐ−１１．４４％、Ｈ−６．６４％
測定値：Ｃ−３１．３８％、Ｎ−１５．２５％、Ｐ−１１．６７％、Ｈ−６．４９％。
【００３４】
取得されたポリマーの殺菌作用の性質を試験した。一単位（μｇ／ｍｌ）での最小抑制濃度の値を２つの細菌型に対して測定した。Ｅ−Ｃｏｌｉ細菌類の場合には、この値は、２．１  μｇ／ｍｌである。Ｐｓアエルギノサ（aeruginosa）の場合には、６．２μｇ／ｍｌである。これは、取得されたポリマーの殺菌作用が高度であることを証明する。また、ポリマーの若干の毒物学的特性値を試験し、ラットに対してＬＤ５０（経口用量）の値を測定した。この値は、３２００ｍｇ／ｋｇであり、このことは、ポリマーの毒性が僅かであることを立証する。
【００３５】
例６：
ポリトリエチレングリコール−グアニジン炭酸塩の取得
混合機および空気冷却器を装備した、１  ｌの収容能力を有する三口フラスコ中に室温で液状トリエチレングリコールジアミン１４８ｇ（１モル）を導入し、引続き粉末状グアニジン炭酸塩１２１ｇ（１モル）を導入する。フラスコを油浴中で絶えず混合しながら加熱し、この場合には、試薬の著しく均一な混合が行なわれる。１４０℃の温度でアンモニアの放出を伴う強い反応が開始する。出発混合物をこの温度（１４０℃）で１５時間維持する。引続き、この混合物は粘稠になり、明黄色のフォーム形状の物質に変化し、この物質の体積は、出発反応物質の体積を上廻る。フラスコの冷却後、ポリマー樹脂をスパチュラを用いてフラスコから除去し、乳鉢中で微粉砕して、著しく高い疎水度を有する明色の粉末に変える。試験の結果として、[η]＝０．０６５ｄｌ／ｇの特性粘度を有する、水中で制限されて可溶性のポリマー、ポリトリエチレングリコール−グアニジン炭酸塩約２３２ｇを取得した（０．４ＮのＮａＣｌ水溶液中で２５℃で測定した）。
取得されたポリマーの元素分析：
Ｃ８Ｎ３Ｏ５Ｈ１７の計算値：Ｃ−４０．８５％、Ｎ−１７．８７％、Ｏ−３４．０４％、Ｈ−７．２３％
測定値：Ｃ−４１．３１％、Ｎ−１７．６５％、Ｈ−７．０３％。
【００３６】
分析により、実験の結果は望ましい程度に計算値と一致することが証明される。
【００３７】
取得されたポリマー、ポリトリエチレングリコール−グアニジン炭酸塩について、Ｅ−Ｃｏｌｉ細菌類に対する最小抑制濃度の値を測定した。ＭＨＫの値は、２０ｍｇ／ｍｌであり、このことは、取得されたポリマーの殺菌作用を証明する。
【００３８】
【表１】
2007092087.tif 000004