(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(1)アミノ酸、タンパク質、尿素、および尿素の誘導体から選択される窒素化合物、
(2)アルキルリン酸エステル界面活性剤であって、そのアルキル基が基当たり１２個未満の炭素原子を有しかつ１〜１０個のアルコキシ基を有するアルキルリン酸エステル界面活性剤１０〜３５重量％、
(3)１または２種類の共界面活性剤３〜２０重量％、
(4)植物油、動物油または脂肪酸、および
(5)水からなる希釈剤、
の混合物を含んでなるマイクロエマルションであって、上記アルキルリン酸エステル界面活性剤が、アルキル基が６個以下の炭素原子を有し、３個以下のエトキシ基を有するアルキルリン酸エステル界面活性剤であり、各共界面活性剤が、(1)１０個未満の炭素原子を有するモノおよびポリアルコール、およびそのエーテル誘導体、(2)Ｃ１〜Ｃ７炭素鎖を有する、モノおよびポリカルボキシル化合物、モノおよびポリカルボン酸またはモノおよびポリカルボン酸エステル、および(3)少なくとも５個の炭素原子を有する直鎖ケトン、および(5)ラクトン、からなる群から選択され、マイクロエマルションの５℃における粘度が２００mPa・秒以下であり、−１０℃〜＋５０℃の温度で安定であることを特徴とする、マイクロエマルション。
【請求項２】
共界面活性剤がラットにおいて経口毒性を有し生物の５０％致死量が２g／kgを上回る、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項３】
共界面活性剤の融点が０℃より低く、および／または水での溶解度が水１００g中２gより高い、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項４】
モノアルコールがＣ２〜Ｃ８アルカノールである、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項５】
ポリアルコールおよびそのエーテル誘導体が、ジオールおよび該ジオールのエーテル誘導体であって４〜１０個の炭素原子を有するジオールおよび該ジオールのエーテル誘導体から選択される、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項６】
ジオールのエーテル誘導体がエチレングリコールのエーテル誘導体およびそのオリゴマーであり、ジエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、およびエチレングリコールジエチルエーテルから選択される、請求項５に記載のマイクロエマルション。
【請求項７】
モノカルボキシル化合物が１〜４個の炭素原子を有するモノカルボン酸、およびＣ１〜Ｃ５モノアルコールと１〜４個の炭素原子を有するモノカルボン酸から調製されるエステルから選択される、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項８】
モノカルボキシル化合物が、(1)ギ酸、酢酸、酪酸および乳酸からなる群から選択される１〜４個の炭素原子を有するモノカルボン酸、および(2)Ｃ１〜６−アルキルエステルからなるＣ１〜Ｃ５モノアルコールから調整されるそのエステル、から選択される、請求項７に記載のマイクロエマルション。
【請求項９】
ポリカルボキシル化合物が、３〜６個の炭素原子を有するジカルボン酸、およびＣ１〜Ｃ５モノアルコールと３〜６個の炭素原子を有するジカルボン酸から調製されるエステルからなる群から選択されるジカルボキシル化合物である、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１０】
ジカルボキシル化合物が、マロン酸、コハク酸、マロン酸ジアルキルおよびコハク酸ジアルキルからなる群から選択される、請求項９に記載のマイクロエマルション。
【請求項１１】
ケトンが６個以下の炭素原子を有するジアルキルケトンである、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１２】
ラクトンが６個までの炭素原子を有するラクトンである、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１３】
共界面活性剤成分が、カルボン酸と(1)他のカルボン酸、該他のカルボン酸のエステル、(2)モノまたはポリアルコールおよびそれらのエーテル誘導体、(3)ケトン、または(4)ラクトン、からなる群からの化合物と混合することにより得られる、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１４】
共界面活性剤の配合が、酢酸−酪酸、酢酸−乳酸エチル、酢酸−エタノール、酢酸−ジエチレングリコールブチルエーテル、酢酸−メチルエチルケトン、および酢酸−γ−ブチロラクトンの組合せから選択される、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１５】
混合物での２種類の共界面活性剤が、少なくとも１種類のエチレングリコールエーテルまたはそのオリゴマーをアルカノール、ケトンまたはモノカルボン酸エステルと混合することによって得られる、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１６】
混合物での２種類の共界面活性剤が、少なくとも１種類のジカルボン酸エステルをアルカノールまたはケトンと混合することによって得られる、請求項１に記載のマイクロエマルション。
【請求項１７】
２種類の共界面活性剤が、コハク酸ジメチル−エタノール、およびコハク酸ジメチル−メチルエチルケトンからなる群から選択される、請求項１６に記載のマイクロエマルション。
【請求項１８】
他のカルボン酸がヒドロキシル化されている、請求項１３に記載のマイクロエマルション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
【発明の属する技術分野】
発明の分野
本発明は、微生物によって消費される栄養マイクロエマルションとも呼ばれる油／水マイクロエマルションの、炭化水素のような疎水性汚染物質の生物分解促進剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
関連技術の説明
従来の栄養マイクロエマルションの処方物は、生物分解促進剤として有用な添加剤のマーケティングにおいてかなりの進歩を示している。例えば、フランス国特許第２，４９０，６７２号明細書および第２，５１２，０５７号明細書には、窒素およびリン化合物、好ましくはリン界面活性剤の水溶液の内相として処方され、この内相が容易に資化される炭素源から形成されている外部疎水性相中に分散されている促進剤が記載されている。これらのエマルションにおいて、用いられる窒素化合物は、例えば、アミノ酸、タンパク質または尿素、およびアルキルまたはアルケニルリン酸エステル型の界面活性剤のリン化合物である。疎水性外相は、植物油または動物油および脂肪酸のような微生物によって容易に資化される炭素源から形成され、これは分解される生成物と適合性であるように選択される。
【０００３】
これらの既知エマルションの生物分解促進剤としての有効性は、多数の産業上の応用、特に事故による炭化水素の流出によって生じる海洋汚染の影響の処理および特許ＷＯ９５／０６７１５号明細書に記載されているような疎水性汚染物質で汚染された土壌の修復を目的とする処理手続きで明確に示されている。
【０００４】
栄養マイクロエマルションの品質は様々であるにも拘わらず、特に１０℃を下回る温度では使用が困難であるため、それらの使用は限定されたものに留まっている。
【０００５】
当該技術分野の状態において記載されているマイクロエマルションは、一般にスプレー形態で汚染地帯に適用され、または汚染土壌と混合される。従って、それらは、このような用途に適するある程度の流動性とある程度の安定性を示さなければならない。しかしながら、これらのマイクロエマルションは、０℃付近では２つの混和しない相に分離するという欠点を有する。更に、周囲温度が２０℃を下回るようになると、これらのマイクロエマルションは非常に粘稠になり（１，０００mPa・秒）、土壌でのこれらの使用が極めて扱い難くなり（または）スプレーのようなある種の用途（形態）では不可能になる。
【０００６】
アルコールおよびグリコールエーテルのような有機化合物を加えることによってこの主要な欠点を改善し、特許出願第ＷＯ９／０７５０８号明細書に記載されているようにこれらの温度でのマイクロエマルションの粘度を減少させる試みが行われてきたことは勿論である。例えば、１０〜１５％のエチレングリコールブチルエーテルを加えることによって、２０℃における粘度が約２００mPa・秒へ減少することが観察され、この温度でこの生成物を通常の装置を用いて噴霧することができ、または一層容易に散布することができるようになった。しかしながら、これらのマイクロエマルションを低温、特に１０℃を下回る温度で適用するには、現在のところはこれを２０℃で保管してこの温度で噴霧するか、またはマイクロエマルションが再形成されおよび／または再度流動性になる場所でこれを再加熱することが望ましい。生成物が変化したときに、この生成物の品質を最早確信できない使用者にとっては、これが主要な欠点である。従って、どちらかといえば優れた有効性を有するこの生物分解促進剤の使用が、特に寒冷地域の海洋または陸上の生物分解を目的とする総ての用途にまで広汎に拡大されていない理由が理解される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題および課題を解決するための手段】
発明の概要
従って、本発明の一つの目的は、毒性のない生物分解促進剤として有用であり、−１０℃〜＋５０℃の温度で安定であり、所望な用途で使用するのに十分な＋５℃における流動性を有するマイクロエマルションを提供することである。
【０００８】
従って、本発明は、マイクロエマルションの形態の生物分解促進剤であって、アミノ酸、タンパク質、尿素、およびその誘導体のような窒素化合物；アルキルまたはアルケニルリン酸エステル型のリン界面活性剤化合物であって、エステルが、アルキルおよびアルケニル基がアルキルまたはアルケニル鎖当たり１２個未満の炭素原子、好ましくは３〜１０個の炭素原子を有しかつ１〜１０個のアルコキシ基、好ましくはエトキシおよび／またはプロポキシ基を有するモノおよび／またはジアルキルまたはモノおよび／またはジアルケニルリン酸エステルであるリン界面活性剤化合物１０〜３５重量％；少なくとも１種類の共界面活性剤５〜２０重量％；植物油、動物油および脂肪酸からなる群から選択される化合物；および希釈剤、を含んでなり、エマルジョンの５℃における粘度が２００mPa・秒以下であることを特徴とする生物分解促進剤を目的とするものである。
【０００９】
好ましい態様の具体的な説明
本発明において、マイクロエマルションの安定性を極めて低温、少なくとも−１０℃まで下げることができ、これらの生成物をあらゆる低温環境で困難なしに用いることができることが、特殊なリン酸エステルから誘導されたこれらの界面活性剤と、共界面活性剤または共界面活性剤の混合物との配合効果である。
【００１０】
本発明による共界面活性剤（cosurfactant）は、ラットで経口毒性を有し生物の５０％致死量が２g／kgを上回る化合物から選択される。
【００１１】
共界面活性剤は、融点が０℃より低く、好ましくは−２０℃より低く、および／または水での溶解度が水１００gに対して２gより高く、好ましくは水１００gに対して１０gより高いものとして選択されるのが好ましく、これら２つのパラメーターはマイクロエマルションの使用状態によって独立してまたは同時に検討することができる。当業者であれば、海の汚染地帯に噴霧するかまたは修復する土壌を処理する問題であるかどうかにより、およびこれらの手続きの使用の温度によりマイクロエマルションの組成を調節することができることは容易に理解される。
【００１２】
単独または混合物での本発明によるマイクロエマルションの一部である要求された特徴を有する共界面活性剤は、１０個未満の炭素原子を有するモノおよびポリヒドロキシル化アルコール、およびそのエーテル誘導体、モノおよびポリカルボキシル化合物、酸またはエステルであって、場合によってはモノまたはポリヒドロキシル化され、Ｃ１〜Ｃ７炭素鎖を有するもの、少なくとも５個の炭素原子を有する直鎖ケトン、およびラクトンから選択される。
【００１３】
本発明の共界面活性剤として用いられるモノアルコールには、Ｃ２〜Ｃ８アルカノールが挙げられ、Ｃ２〜Ｃ４が好ましい。
【００１４】
ポリアルコールの中では、ジオール、特に４〜１０個の炭素原子を有する置換エチレングリコールまたはそれらのオリゴマーおよびそれらのエーテル誘導体が好ましい。特に、好ましいエーテル誘導体は、ジエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、およびエチレングリコールモノメチルエーテルである。
【００１５】
場合によってはヒドロキシル化されたモノカルボキシル化合物の中では、１〜４個の炭素原子を有するカルボン酸、およびＣ１〜Ｃ５モノアルコールから誘導されるそれらのエステルが好ましい。本発明の好ましい方法では、これらのモノカルボキシル化合物は、ギ酸、酢酸、酪酸および乳酸、およびアルキル基中に６個までの炭素原子を有するそれらのアルキルエステルによって形成される群から選択され、ギ酸ｎ−ブチルおよび乳酸エチルが好ましい。
【００１６】
場合によってはヒドロキシル化されたジカルボキシル化合物の中では、３〜６個の炭素原子を有するジカルボキシル化酸、およびＣ１〜Ｃ５モノアルコールからのそれらのエステルが好ましい。本発明の好ましい方法では、これらのジカルボキシル化合物は、マロン酸およびコハク酸、およびそれらのエステル、好ましくはマロン酸ジエチルなどのマロン酸ジアルキル、およびコハク酸ジメチルなどのコハク酸ジアルキルによって形成される群から選択される。
【００１７】
本発明のケトンの中では、６個以下の炭素原子を有するジアルキルケトンが好ましく、特にメチルエチルケトンが好ましい。
【００１８】
ラクトンの中では、γ−ブチロラクトンが好ましい。
【００１９】
本発明によれば、界面活性剤および共界面活性剤の好ましい配合物（combination）は、アルキルリン酸エステルであって、アルキル基が６個以下の炭素原子と３個以下のエトキシル化基を有するものと、少なくとも２個の共界面活性剤の組合せとの組合せによって得られる。
【００２０】
第一の実施法では、これらの配合物は、カルボン酸を、場合によってはヒドロキシル化された他のカルボン酸、それらのエステル、モノおよびポリアルコールおよびそれらのエーテル誘導体、ケトン、およびラクトンからなる群からの化合物と混合することによって得られる。好ましい配合物は、酢酸−酪酸、酢酸−乳酸エチル、酢酸−エタノール、酢酸−エチレングリコールブチルエーテル、酢酸−メチルエチルケトン、および酢酸−γ−ブチロラクトンである。
【００２１】
第二の実施法では、これらの配合物は、エチレングリコールの少なくとも１種類のエーテルまたはそのオリゴマー、好ましくはジエチレングリコールブチルエーテルを、アルカノール、メチルエチルケトンのようなケトン、またはギ酸ブチルのようなモノカルボン酸エステルと混合することによって得られる。
【００２２】
第三の実施法では、これらの配合物は、コハク酸アルキルまたはマロン酸アルキルのような少なくとも１種類のジカルボン酸のエステルを、アルカノールまたはケトンと混合することによって得られる。好ましい配合物は、コハク酸ジメチル−エタノールおよびコハク酸ジメチル−メチルエチルケトンである。
【００２３】
当然のことながら、マイクロエマルションの他の化合物は、窒素化合物についてはアミノ酸、尿素およびその誘導体からから選択され、また有機相については動物または植物油および脂肪酸から選択され、オレイン酸が好ましい。
【００２４】
本発明を総括的に記載してきたが、幾つかの具体例を参照することによって更に理解を深めることができ、これらの具体例は、本明細書では例示のためだけのものであり、特に断らない限り制限を加えようとするものではない。
【００２５】
例
例１
この例の目的は、市場で入手可能な界面活性剤／共界面活性剤の配合によれば、本発明による相乗的組合せだけが−１０℃〜＋５０℃で安定なマイクロエマルションおよび５℃で流動性のマイクロエマルションを達成できることを示すことである。
【００２６】
３種類の処方Ａ、ＢおよびＣを用い、それぞれの組成は下記の表Ｉにエマルションに対する重量％で示す。
【００２７】
【表１】
0005052721.tif 000002
【００２８】
第二の表である下記の表IIでは、界面活性剤／共界面活性剤対の影響を界面活性剤の性状を本質的に変化させることによって、すなわちアルキル鎖の長さおよびリン酸エステル中のエトキシル化基の数を変化させることによって検討を行う。このため、Ｃアルキル鎖の長さおよびエトキシル基（ＥＯ）の数を特徴とする６種類の異なる界面活性剤を用いる。処方Ａ、ＢおよびＣについてのこれらのアルキルホスホン酸エステルの組合せを、性状が明記される共界面活性剤を用いて検討する。本発明による試料をＸｉと命名し、比較試料として得たものをＴｉと命名する。
【００２９】
【表２】
0005052721.tif 000003
BEG=エチレングリコールブチルエーテル
BDG=ジエチレングリコールブチルエーテル
・(70/30ジ/モノ)
・M=単相
2φ=二相、油相（余分）
【００３０】
この表によれば、短めの鎖（Ｃ１２未満）を有する界面活性剤を用いることにより、広い温度範囲、特に低温で安定であり、同時に５℃での粘度が低いマイクロエマルションを得ることができることが注目される。
【００３１】
例２
この例の目的は、鎖長が１２未満であり、ここでは６であり、エトキシル化基の数が１０未満であり、ここでは３であるアルキルリン酸エステルを、例１の表IIに記載の試料Ｘ１およびＸ２と同様に界面活性剤として用いるとき、および用いる（１または複数）共界面活性剤の性状を変化させるときの本発明によるマイクロエマルションの安定性を示すことである。
【００３２】
例１と同様に、表IIIには、本発明による試料Ｘｉおよび比較試料Ｔｊについてのエマルションの粘度および安定性の測定値が示されている。
【００３３】
【表３】
0005052721.tif 000004
【００３４】
この表によれば、＋５℃における粘度が２００mPa・秒未満であって、低温で流動性にすることができる−７℃〜＋５０℃の温度範囲で単相試料だけが試料Ｘｉと見なされることが注目される。更に、一定の処方Ａ、ＢおよびＣで単独で用いられるある種の共界面活性剤は、低温では粘度が過剰になるため使用できるとは考えられないが、本発明によるもう一つの共界面活性剤と組み合わせると極めて重要であると判断できることが注目される。
【００３５】
例３
この例の目的は、放射性呼吸測定器を用いる炭化水素に関する本発明のマイクロエマルションの生物分解性に対する促進剤効果を説明することである。
【００３６】
これは、F. Bruchon, A. Basseres and J.C. Bertrand, Biotechnol. Lett. (1996), 18(1), 111-16に記載されているような放射性呼吸計と呼ばれる実験室装置を用いて行う。これにより、培養毎の無生物損失を評価しながら放射性炭化水素の消化を連続的に観察することができ、殺菌培養物を用いてインキュベーションする必要がない。
【００３７】
反応培地１００mlは、合成海水、細菌叢、および難生物分解性の１４Ｃで標識したフェナントレン１００mg／lを用いて、２つの横方向Torionジョイントを備えた培養フラスコまたは２５０ml三角フラスコであって一方は酸素取り入れ口に連結され、他方はSupelcoから発売されているORBO-43カラムによって形成された炭化水素用トラップに連結されているもので形成した。酸素の通気流を調節して５ml／分とし、培地を８０回／分の前後振動攪拌機で攪拌する。このようにして攪拌したこれらの反応装置を暗所に置き、２０℃で１ヶ月間インキュベーションする。発生した炭化水素を、炭化水素トラップに吸収させる。気流は、フェナントレンの消化に由来する１４Ｃで標識されたＣＯ２を４Ｎ水酸化ナトリウムの溶液で形成されたＣＯ２トラップに送り込む。
【００３８】
この１ヶ月間のインキュベーション中に、消化の動態を測定するため、得られる結果によって試料を２または３日毎に採取し、４Ｎ水酸化ナトリウム溶液０．５mlの３分量試料をPackard製のHionic-Fluor Cocktailの１０mlに加えて測定する。
【００３９】
マイクロエマルションまたは界面活性剤／共界面活性剤対の有効性の試験に用いる細菌叢は、海洋性の複雑な天然叢である。試験を開始する前に、この細菌叢を栄養条件のよい培地であるDifco製のMarine Agar 2216上で８０℃で８時間保持することによって再活性化する。次に、これを、３３g／lのInstant Ocean型の合成海水であって軽質粗製アラブ油５０mg／lを加えたもので、窒素およびリン栄養、塩化アンモニウムおよびリン酸水素カリウムがＣ／Ｎ／Ｐの比が１０６／１６／１となるような濃度での存在下にて２日間前培養する。
【００４０】
用いた標識フェナントレンは、９−１４Ｃフェナントレン，Sigma製品３１，５２８−１である。
【００４１】
試験は、直列に配置した９個の反応装置であって、総てが合成海水、１００g／lの標識フェナントレン、１０％（v/v）の活性化細菌叢、および６g／lの中性ｐＨ緩衝液ＴＲＩＳから調製した同一反応培地を含むもので行い、これらの濃度は反応培地として報告されている。本発明および従来の技術による各種マイクロエマルションを、これらの反応装置の８個に導入する。試験開始時の反応培地のマイクロエマルションの濃度は、１０mg／lである。これらのマイクロエマルションは、例１および２に記載のマイクロエマルションに相当する。それぞれの反応装置の内容物の詳細を、下記に示す。
反応装置１：反応培地のみ＝コントロール
反応装置２：反応培地＋Ｘ１５
反応装置３：反応培地＋Ｘ１６
反応装置４：反応培地＋Ｘ１８
反応装置５：反応培地＋Ｘ１９
反応装置６：反応培地＋Ｘ２０
反応装置７：反応培地＋Ｘ２３
反応装置８：反応培地＋Ｘ５
反応装置９：反応培地＋Ｔ１
【００４２】
これらの様々なマイクロエマルションの存在下でのフェナントレンの消化レベルを数字および％で表した結果を、下表IVにまとめる。
【００４３】
【表４】
0005052721.tif 000005
【００４４】
マイクロエマルションＸ１６およびＸ２０の存在下では、フェナントレンの一層良好な消化が認められる。本発明による他のある処方物については、消化が起こる前に一定の潜伏期間が見られる。
【００４５】
マイクロエマルションＸ１８およびＸ１９は、フェナントレンよりも細菌による生物分解性が高いので、余り好ましくなく、それらはフェナントレンより前に生物分解される。
【００４６】
１９９９年７月６日出願のフランス国優先権出願第９９０８６７８号明細書の開示。
【００４７】
上記の教示を考慮すれば、多数の本発明の改質および変更が可能であることは明らかである。従って、特許請求の範囲内において、本発明を本明細書で具体的に記載したのとは別のやり方で実施することができることを理解すべきである。