(57)【要約】セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境内でのバイオフィルムの制御、形成されたバイオフィルムの除去及び／又は微生物の増殖の制御の方法に関する。式Ｉの化合物（３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル又は４−アミノ−Ｎ−２−チアゾリル−ベンゼンスルホンアミドは除く）を上記プロセスの水性環境に投与する：Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は独立して水素原子；ハロゲン原子；ヒドロキシ基；アミノ基；炭素数１〜４のアルキルアミノ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロアルキル基、アルコキシ基；炭素数１〜１０のアシルアミド基を表し、Ａは２−チアゾラミン；２−プロペンニトリル；２−プロペン酸；炭素数１〜４の２−プロペン酸のアルキルエステル又はヒドロキシアルキルエステル；−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基（Ｒ５及びＲ６は独立して水素原子、炭素数１〜４のアルキル又はヒドロキシアルキル）を表す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境内において、バイオフィルムを制御するための、形成されたバイオフィルムを除去するための、及び／又は、微生物（好ましくは細菌）の増殖を制御するための方法であって、
式Ｉに係る化合物を含む組成物を、前記プロセスの水性環境に投与することを含む、前記方法：
【化１】
2020531709.tif 000012
式中、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は独立して、水素原子；ハロゲン原子；ヒドロキシ基；アミノ基；それぞれ炭素数１〜４のアルキルアミノ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロアルキル基若しくはアルコキシ基；又は炭素数１〜１０のアシルアミド基を表し、
Ａは、２−チアゾラミン；２−プロペンニトリル；２−プロペン酸；炭素数１〜４の２−プロペン酸のアルキルエステル若しくはヒドロキシアルキルエステル；又は−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基（ここで、Ｒ５及びＲ６は独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルを表す）を表し、
ただし、前記化合物は、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル又は４−アミノ−Ｎ−２−チアゾリル−ベンゼンスルホンアミドではない。
【請求項２】
式（Ｉ）において、
Ｒ１が、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、又は三級ブトキシ基を表し、
Ｒ２及びＲ３が独立して、水素原子、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基を表し、
Ａが、２−プロペンニトリルを表し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が独立して、Ａに対してオルト位、メタ位又はパラ位に位置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（Ｉ）において、
Ｒ１が、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基、又はアミノ基を表し、
Ｒ２及びＲ３が独立して、水素原子、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基を表し、
Ａが、−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基を表し、ここで、Ｒ５及びＲ６は独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルを表し、好ましくはＲ５及びＲ６は水素原子を表し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が独立して、Ａに対してオルト位、メタ位又はパラ位に位置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
式（Ｉ）で示される化合物が、３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−フルオロフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（２，４−ジメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（３，４−ジメチルフェニル）スルホニル］２−プロペンニトリル、３−（３，５−ジメチルフェニル）スルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−（４−メトキシフェニル）スルホニル−２−プロペンニトリル、（３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロプ−２−エナミド、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロプ−２−エン酸、及びこれらの異性体のうち任意のものからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
式（Ｉ）で示される化合物が、３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−（４−メトキシフェニル）−スルホニル−２−プロペンニトリル及び３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロプ−２−エナミド並びにこれらの異性体のうち任意のものからなる群から選択されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記水性環境に投与される前記組成物の量が、活性化合物換算で０．０１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ（好ましくは０．０１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ、より好ましくは０．０１ｐｐｍ〜２ｐｐｍ）であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記水性環境に投与される前記組成物の量が、活性化合物換算で０．０１ｐｐｍ〜１ｐｐｍ（好ましくは０．０１ｐｐｍ〜０．５ｐｐｍ、より好ましくは０．０１ｐｐｍ〜０．３ｐｐｍ）であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記水性環境が、メイオテルムス属、デイノコッカス属及び／又はシュードキサントモナス属に属する細菌のうちのいずれか１つ又はこれらの任意の組み合わせを含むか、又は
前記水性環境が、少なくとも部分的には前記細菌のいずれかによって形成されたバイオフィルムと接触していることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記水性環境が、水；セルロース繊維（好ましくはリグノセルロース繊維）を含み、さらに所望によりデンプン；無機鉱物粒子（充填剤及び／又はコーティング鉱物など）；ヘミセルロース；リグニン；及び／又は溶解及びコロイド状物質を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記組成物が投与される工業的製造プロセスが、セルロース繊維材料を含み、紙、板紙、パルプ、ちり紙、パルプモールド、不織布又はビスコースの製造（好ましくはパルプ、紙又は板紙の製造）から選択されることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記組成物が投与される前記水性環境が、残留過酸化物を約０．０１〜約１００ｐｐｍ含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記水性環境の温度が４０℃以上（好ましくは５０℃以上）であることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
３〜４５分間を１日あたり６〜２４回（好ましくは１０〜３０分間を１日あたり１２〜２４回）、周期的に前記組成物を前記水性環境内に投与することを特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
他の殺生物剤又は抗菌剤と共に前記組成物を使用することを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
活性塩素として約０．０１ｐｐｍ〜約２０ｐｐｍの範囲内の残留活性ハロゲンを含む前記水性環境に前記組成物を投与することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、添付の独立請求項のプレアンブルに係る工業的プロセスにおいて微生物及び／又はバイオフィルムの増殖を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物は、工業的プロセスのほとんどにおいて存在する。これらの存在は、パルプ、紙、又は板紙などの製造など、水集約的なプロセスでとりわけ厄介なものである。プロセス水が生分解性の溶解物質を含み、プロセス水の温度及びｐＨが微生物の生存に好都合である場合、微生物は繁殖する。微生物は、空気、入って来る原水及び／又は非滅菌原料からの混入によって上記プロセスに入る可能性がある。対策を取らない場合、微生物は、製紙などのプロセスにおいて大規模な問題を引き起こす可能性がある。微生物に関連する問題としては、例えば、化学添加剤の分解、プロセスｐＨの有害な変化、悪臭性若しくは毒性の化合物の形成、及び／又は表面上のバイオフィルム形成が挙げられる。
【０００３】
紙及び板紙の製造において、上記問題は、形成されたウェブにおけるしみ及び穴などの欠陥につながる可能性があるか、又は例えばスライムスランプ（ｓｌｉｍｅ  ｓｌｕｍｐ）が剥がれ落ちる場合にウェブの破損及び機械の停止にもつながる可能性がある。パルプ、紙又は板紙の製造所において、無制御の微生物増殖が、このようにして問題を引き起こす可能性があり、効果的な微生物制御処理が求められている。しかし、紙又は板紙の製造に普及しているプロセス条件（例えば、セルロース繊維材料の高含有率、高温、高流量及び高い酸化剤が要求される）において良好な殺生性能を示すのは、限られた数の抗菌剤だけである。さらに、これらのプロセスにおいて、微生物（主に細菌）は恒常的に存在し、連続プロセスの途中に持ち込まれる可能性がある。上記プロセス条件のため、パルプ、紙及び板紙の工業において用いられる従来の殺生物剤は、他の工業（例えば食物工業又は農業）において用いられる一般的な抗菌剤とは異なる。例えば、食物工業では、最初に環境を殺菌した後、殺菌条件及び殺菌原料において製造を継続する。これらの条件は、開放的な紙又は板紙の製造プロセスにおいて普及している非滅菌条件と非常に異なる。セルロース繊維材料（パルプ、紙及び板紙の製造など）を含むプロセスにおいてとりわけ重要なことは、プロセス表面上におけるバイオフィルムを効果的に制御することである。再循環水流において一般的な殺生物剤を恒常的に使用しているにもかかわらず、バイオフィルム形成は依然として紙及び板紙の製造において頻繁に起こる問題である。パルプ、紙及び板紙の製造プロセスの条件下におけるバイオフィルム制御の有効性を向上させる必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バイオフィルム形成は紙及び板紙の製造における問題であり、バイオフィルム制御の有効性を向上させる必要性がある。
【０００５】
本発明の目的は、従来技術に存在する欠点を最小限にするか、又は、場合によっては従来技術に存在する欠点を解消することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセス（例えば、パルプ、紙又は板紙の製造）において、低組成物用量でバイオフィルムを効果的に制御することを可能にする方法を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセス（例えば、パルプ、紙又は板紙の製造）において、低組成物用量でバイオフィルムの増殖を効果的に防止し、阻害し、且つ／又は低減させることを可能にする方法を提供することである。
【０００８】
本発明の目的は、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセス（例えば、パルプ、紙又は板紙の製造）において、微生物の増殖を効果的に制御することを可能にする方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、（特に、セルロース繊維含有率が高い、及び／又は少なくとも局所的に剪断力が高い、及び／又は流量（ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）が多い水性プロセス条件で、）高温での工業的バイオフィルム制御のための簡便で且つ有効な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的は、独立請求項の特徴的部分において以下に示される特性を有する本発明によって達成される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のいくつかの好ましい実施形態は、従属請求項において示される。
【００１２】
本明細書に記載される実施形態は、必ずしも別々に言及されない場合であっても、該当する場合は本発明の全ての態様に関する。
【００１３】
本発明に係る典型的な方法では、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境内において、バイオフィルムを制御するため、及び／又は形成されたバイオフィルムを除去するため、及び／又は、微生物（好ましくは細菌）の増殖を制御するために、式Ｉで示される化合物を含む組成物を上記プロセスの水性環境に投与する：
【００１４】
【化１】
2020531709.tif 000002
【００１５】
式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して、水素原子；ハロゲン原子；ヒドロキシ基；アミノ基；それぞれ炭素数１〜４のアルキルアミノ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロアルキル基若しくはアルコキシ基；又は炭素数１〜１０のアシルアミド基を表し、
Ａは、２−チアゾラミン；２−プロペンニトリル；２−プロペン酸；炭素数１〜４の２−プロペン酸のアルキルエステル又はヒドロキシアルキルエステル；又は−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基（ここで、Ｒ５及びＲ６は独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルを表す）を表し、
ただし、上記化合物は、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル又は４−アミノ−Ｎ−２−チアゾリル−ベンゼンスルホンアミドではない。
【００１６】
ここで、式（Ｉ）で示される少なくとも１つの化合物を含む組成物は、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセス（特に、紙、板紙及びパルプの製造）の水性環境内において、バイオフィルムの形成及び／又は微生物の増殖の制御に非常に有効であることが見出された。得られるこの効果は、化合物の用量が低く、高流量及び／又は高温である水性環境内においても良好である。式（Ｉ）で示される化合物が、パルプ及び紙の工業においてバイオフィルムに対して用いられる従来の抗菌剤と同等か又はさらに良好な抗菌性能を示したことは、予想外であった。式（Ｉ）で示される化合物は、抗バクテリア効果の提供、並びにバイオフィルム及び／又は細菌の増殖の制御に有用である。
【００１７】
「バイオフィルムの増殖の制御」という用語は、本文脈において、少なくともバイオフィルムの防止、阻害及び／又は低減から選択される制御作用を包含する。これらの制御作用は、バイオフィルム形成の前、間又は後で生じてもよく、上記制御作用は、別々に又は同時に生じてもよく、例えば、式（Ｉ）で示される化合物は、新しいバイオフィルムの形成の防止と、同時に存在するバイオフィルムの低減との両方を行ってもよい。式（Ｉ）で示される化合物は、バイオフィルムの防止に有用であり得る。このことは、上記化合物が、バイオフィルムを含まないプロセス表面上におけるバイオフィルムの形成を防止することを意味する。上記化合物は、バイオフィルムの阻害にも有用であり得る。このことは、上記化合物が、存在するバイオフィルムの更なる増殖を阻害し、且つ／又はバイオフィルムを含まないプロセス表面上におけるバイオフィルムの形成を阻害することを意味する。上記化合物は、バイオフィルムの低減にさらに有用であり得る。このことは、上記化合物が、上記プロセス表面上における存在するバイオフィルムの量を低減させることを意味する。概して、バイオフィルム増殖の制御は、上記プロセスにおける微生物の量を制御することによって、及び／又はバイオフィルム様式におけるそれらの増殖を制御することによって達成され得る。式（Ｉ）で示される化合物は、バイオフィルム内における、及び／又は、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境内に含まれない、好ましくはバイオフィルム内における、微生物の増殖の制御に有用であり得る。
【００１８】
本文脈において、「バイオフィルム」という用語は、プロセス表面に付着し、通常は細胞外高分子物質（ｅｘｔｒａｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）の錯体マトリックスに囲まれて増殖する微生物（典型的に細菌）の群集として理解される。バイオフィルムは微生物を保護するため、バイオフィルム増殖の制御は、遊離した微生物の増殖の制御よりも難しくなっている。効果がないバイオフィルム制御は、例えば、洗浄の必要性の増加、製造停止、並びに／又は製造の質及び／若しくは量の低下などの形で、工業的プロセスにおいて著しい問題を引き起こす可能性がある。
【００１９】
本文脈において、「微生物の増殖の制御」という用語は、微生物の量及び／又は活性をなくすこと及び／又は減少させることを指し、上記用語は、微生物の増殖の死滅、防止、除去又は阻害などの任意の生物静止（ｂｉｏｓｔａｔｉｃ）効果又は殺生効果と同義である。微生物は、水性環境内において遊離形態で、又はバイオフィルム型増殖としても知られているバイオフィルムの形態で存在し得る。
【００２０】
本文脈において、「水性環境」という用語は、水溶液を含む工業的水系を指す。本発明は、特に、天然由来のセルロース繊維材料を含む水性環境を有する工業的プロセスに関する。本発明の一実施形態によれば、記水性環境の温度は、４０℃以上であり、５０℃以上であることが好ましい。
【００２１】
特に、本発明の組成物は、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセス（紙、板紙、パルプ、ちり紙、パルプモールド、不織布、又はビスコースなどの製造など）において投与又は使用されるのに適切である。水性環境は、少なくとも水、セルロース繊維材料、天然由来の微粉及び／又は繊維断片を含むことが好ましい。水性環境は、デンプンを含んでいてもよい。セルロース繊維材料は、軟木、硬木若しくは非木材原料（竹やケナフなど）又はこれらの任意の混合物に由来することが好ましい。セルロース繊維材料は、リグノセルロース繊維材料に由来することが好ましい。セルロース繊維材料は、リグノセルロース繊維であることがより好ましい。セルロース繊維材料は、任意の適切な機械的パルプ化プロセス、化学機械的パルプ化プロセス若しくは化学的パルプ化プロセス、又はこれらの組み合わせのうちのいずれか、又はそのように知られた他の任意の適切なパルプ化プロセスに由来するものであってもよい。また、セルロース繊維材料は、再利用された板紙、紙又はパルプから生じる繊維材料を含んでいてもよい。例えば、セルロース繊維材料は、硬木に由来し、長さが０．５〜１．５ｍｍのセルロース繊維、及び／又は軟木に由来し、長さが２．５〜７．５ｍｍのセルロース繊維を含んでもよい。水性環境は、無機鉱物粒子（充填剤及び／又はコーティング鉱物など）；ヘミセルロース；リグニン；及び／又は溶解及びコロイド状物質を含んでいてもよい。水性環境は、デンプン、サイズ剤、無機若しくは有機凝固剤、又は無機若しくは有機凝集剤、異なる長さ及び／又は電荷の天然ポリマー又は合成ポリマー、染料、光学的光沢剤、又はそれらの任意の組み合わせなどの製紙添加剤を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物は、Ｒ１が、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、又は三級ブトキシ基を表し、Ｒ２及びＲ３が独立して、水素原子、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基を表し、Ａが２−プロペンニトリルを表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が独立して、Ａに対してオルト位、メタ位又はパラ位に位置してもよい。これらの化合物は、バイオフィルム形成及び／又は微生物の増殖の低減に特に有効であることが認められた。
【００２３】
本発明の別の実施態様によれば、式（Ｉ）で示される化合物は、Ｒ１が、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基、又はアミノ基を表し、Ｒ２及びＲ３が独立して、水素原子、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基を表し、Ａが−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基を表し、ここで、Ｒ５及びＲ６は独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルを表し（Ｒ５及びＲ６は水素原子を表すことが好ましく）、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が独立して、Ａに対してオルト位、メタ位又はパラ位に位置してもよい。これらの化合物は、微生物のバイオフィルム形成及び／又は増殖の低減において驚くべき効果も示した。
【００２４】
通常、Ｒ１、Ｒ２又はＲ３がハロアルキルである場合、Ｒ１、Ｒ２又はＲ３はトリフルオロメチルであってもよい。
【００２５】
式（Ｉ）で示される化合物は、３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−フルオロフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（２，４−ジメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（３，４−ジメチルフェニル）スルホニル］２−プロペンニトリル、３−（３，５−ジメチルフェニル）スルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−（４−メトキシフェニル）スルホニル−２−プロペンニトリル、（３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロパ−２−エナミド、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロパ−２−エン酸、及びこれらの異性体のうち任意のものからなる群から選択され得る。本発明の好ましい一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物は、３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−（４−メトキシフェニル）−スルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロパ−２−エナミド、及びこれらの異性体のうち任意のものからなる群から選択される。
【００２６】
本方法において用いられる組成物は、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル又は４−アミノ−Ｎ−２−チアゾリル−ベンゼン−スルホンアミドを含まない（すなわち、上記組成物は、これらの化合物を含有しない）。
【００２７】
上記組成物は、式（Ｉ）で示される化合物をＺ異性体若しくはＥ異性体の形態で含んでもよいか、又は上記組成物は、上記化合物の両方の異性体の混合物として含んでもよい。例えば、上記組成物におけるＺ異性体に対するＥ異性体の比は、７０：３０〜１００：０又は８０：２０〜９９：１であってもよい。ああるいは、上記組成物におけるＺ異性体に対するＥ異性体の比は、３０：７０〜０：１００又は２０：８０〜１：９９であってもよい
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物を１種又は複数種含む組成物を、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスに投与することが可能である。式（Ｉ）で示される化合物を複数種、水性環境に投与する場合、これらの化合物は、１つの組成物（すなわち、混合物）として投与してもよいか、又はそれぞれ連続的に別々の組成物として投与してもよい。式（Ｉ）で示される化合物を複数種投与する場合、各化合物についての個別の用量は、同じであってもよく、又は互いに異なってもよい。このようにして、水性環境内においてバイオフィルム及び／又は微生物を効果的に制御することが可能である。
【００２９】
本発明は、上記水性環境内において、メイオテルムス（Ｍｅｉｏｔｈｅｒｍｕｓ）属、デイノコッカス（Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓ）属及び／又はシュードキサントモナス（Ｐｓｅｕｄｏｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ）属に属する細菌などの微生物の増殖を制御するために適切である。本発明の一実施形態によれば、セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境は、このように、メイオテルムス属、デイノコッカス属及び／又はシュードキサントモナス属に属する細菌を、いずれか１つ又はこれらの任意の組み合わせにおいて含むか、又は上記水性環境は、少なくとも部分的には上記細菌のいずれかによって形成されたバイオフィルムと接触している。上記工業的プロセスにおける微生物は、典型的には、光合成微生物ではなく、すなわち、上記水性環境は、光合成微生物（例えば藻類）をほとんど又は完全に含まないことが好ましい。式（Ｉ）で示される化合物の添加によって、遊離形態の若しくはバイオフィルムとしての上記微生物の量が減少するか、又は水性環境における上記微生物の存在が完全に除去される。除去は、全体的又は部分的であってもよい。ここで、「防止」とは、バイオフィルム型の微生物の増殖を低減させるか、又は阻害することにより、バイオフィルムの形成を全体的に又は部分的に防止するあらゆる予防的除去作用を指す。
【００３０】
通常、式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、生物静止量又は殺生量で水性環境に添加され得る。生物静止量とは、微生物又はバイオフィルムの活性及び／又は増殖を少なくとも防止及び／又は阻害するために充分な量を指す。殺生量とは、より有効な活性を指し、例えば、微生物若しくはバイオフィルムの活性及び／若しくは増殖を低減させることが可能であり、且つ／又は水性環境内に存在する微生物のほとんど若しくは全てを死滅させることが可能な量を指す。本発明の一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物は、式（Ｉ）で示される化合物として理解される活性成分換算で、０．０１〜１００ｐｐｍ、好ましくは０．０１〜１０ｐｐｍ、より好ましくは０．０１〜２ｐｐｍ、又は０．０１〜１ｐｐｍ、さらに好ましくは０．０１〜０．５ｐｐｍ、又は０．０１〜０．３ｐｐｍの用量で、水性環境に添加されてよい。化合物の有効性によって、微生物の増殖並びにバイオフィルムの形成及び／又は増殖の良好な制御が維持されると共に、低用量及び低濃度での使用が可能になる。
【００３１】
式（Ｉ）で示される化合物は、固体（乾燥粉末など）として、又は、より好ましくは液体形態で、水性環境に添加されてよい。化合物は、連続的に又は周期的に投与されてよい。本発明の一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、３〜４５分間を１日あたり６〜２４回、好ましくは１０〜３０分間を１日あたり１２〜２４回、水性環境内に周期的に投与されてよい。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、工業的製造プロセスは、天然由来のセルロース繊維材料を含む水性環境を含み、パルプ及び／又は紙及び／又は板紙の製造プロセスであって、ここで、上記水性環境は高温及び／又は高流量である。このため、式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、パルプ及び／又は紙及び／又は板紙の製造システムに添加されるか、又は投与される。これらのプロセスにおける水性環境は、多くの場合、高流量及び高剪断速度を示し、それにより、微生物のストレスによるプロセス表面上におけるバイオフィルムの形成が誘導される可能性がある。例えば、紙及び板紙製造環境において、流量は、典型的には１ｍ／ｓより高くてもよく、さらに１０ｍ／ｓを超えてもよく、典型的には１〜２０ｍ／ｓ又は１〜１０ｍ／ｓであってもよい。式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、特にこれらの厳しい条件で有効であり、微生物の増殖及びプロセス表面上におけるバイオフィルムの形成を低減させるために、且つ／又は防止するために、全プロセスにわたって概して使用してもよいことが認められた。原則として、式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、プロセス全体にわたって微生物及び／又はバイオフィルム形成の制御を維持するために、特に再循環プロセス水を有するプロセス内に、プロセスにおけるほぼ全ての時点で添加されてよい。式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、さらに、又は、代替的に、原料の流れに添加されてよい。例えば、式（Ｉ）で示される化合物を含む組成物は、プロセスにおいて原料として用いられるセルロース繊維材料（例えばリグノセルロース繊維材料）に添加されてよい。
【００３３】
天然由来のセルロース繊維材料を含む水性環境を有する工業的製造プロセスは、水性環境のｐＨが５〜９、好ましくは７〜８．５の範囲内であるパルプ及び／又は紙及び／又は板紙の製造プロセスであってよい。
【００３４】
本発明の好ましい一実施形態によれば、紙及び／又は板紙の製造プロセスである、セルロース繊維材料を含む水性環境を有する工業的製造プロセスにおいて、特に紙又は板紙の製造プロセスの短ループにおいて、式（Ｉ）で示される化合物を添加してもよい。典型的な紙及び板紙の製造プロセスでは、連続的紙ウェブが形成される形成部の移動ワイヤ上へパルプ原料を分配するヘッドボックス内にパルプ原料を通過させる。ここで、紙／板紙機械の短ループ又は短い循環部は、本技術分野における通例のように、形成部におけるワイヤピットにおいて回収されるパルプ原料からの余分な水の少なくとも一部を再利用するためのヘッドボックスに戻して再循環させ且つ再利用する製造システムの部分である理解される。
【００３５】
あるいは又はさらに、式（Ｉ）で示される化合物は、セルロース繊維材料を含む水性環境を有する工業的製造プロセス（例えば、パルプ及び／又は紙及び／又は板紙の製造プロセス）において、プロセス水貯蔵塔（循環水塔及び濾過液給水塔など）；透明な又は不透明な濾過液貯蔵タンク；パルパー；パルパーの上流／下流の水流；損紙システム及びその中の容器の上流／下流の水プロセス流；ピットの上流／下流のワイヤピットプロセス流；チェストの上流／下流の抄紙機ブレンドチェストプロセス流；新鮮水タンク；暖水タンク及び／又はシャワー水タンクに添加してよい。
【００３６】
あるいは又はさらに、式（Ｉ）で示される化合物は、紙及び／又は板紙の製造プロセスである、セルロース繊維材料を含む水性環境を有する工業的製造プロセスにおいて、紙又は板紙の製造プロセスの長ループにおける任意の位置に添加されてよい。ここで、紙／板紙機械の長ループ又は長い循環部は、本技術分野において通例のように、余分の水及び損紙を扱う製造システムの部分であると理解される。回収水の大部分は、短ループを出て、再利用のために回収水から有用な繊維を捕捉するための捕汁器と、例えば機械シャワーにおいて用いられる濾過水のための貯蔵タンクと、例えばパルプ工場から紙／板紙機械にパルプを移入するための希釈水として用いられる再循環水のための貯蔵タンクとを含む長ループにポンプ輸送される。長ループの一部は、上記機械からの湿紙及び乾紙の不合格品の取り扱いのための損紙システムである。この材料は、パルプ原料の一部として再パルプ化され、再利用される。
【００３７】
一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物は、残留過酸化物を約０．０１〜約１００ｐｐｍ、又は約０．０１〜約５０ｐｐｍ含む水性環境に添加される。
【００３８】
本発明の一実施形態によれば、式（Ｉ）で示される化合物を、他の殺生物剤又は抗菌剤と併用して使用してもよい。好適な他の殺生物剤又は抗菌剤は、非酸化殺生物剤若しくは非酸化抗菌剤、又は酸化殺生物剤若しくは酸化抗菌剤であることができる。好適な非酸化殺生物剤又は非酸化抗菌剤としては、例えば、グルタルアルデヒド、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール（ブロノポール）、第四級アンモニウム化合物、カルバメート、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＣＭＩＴ）、及び２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＭＩＴ）が挙げられる。好適な酸化殺生物剤又は酸化抗菌剤としては、例えば、塩素、次亜塩素酸塩、次亜塩素酸、塩素化イソシアヌレート、臭素、次亜臭素酸塩、次亜臭素酸、塩化臭素、二酸化塩素、オゾン、過酸化水素、及び過酢酸又は過ギ酸などのペルオキシ化合物が挙げられる。他の好適な酸化殺生物剤としては、例えば、活性ハロゲン（塩素又は臭素など）が、窒素化合物（ジメチルヒダントイン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｈｙｄａｎｔｏｎｔｏｉｎ）など）、アンモニウム塩、尿素、カルバメート、又は活性ハロゲンと反応可能なその他の窒素含有分子と反応する安定化ハロゲン化合物が挙げられる。例えば、一実施形態において、式（Ｉ）で示される化合物は、活性塩素として残留活性ハロゲンを約０．０１〜約２０ｐｐｍの範囲内で含む水性環境に添加される。
【実施例】
【００３９】
実験
以下の非限定な実施例において、本発明のいくつかの実施形態をより厳密に記載する。
【００４０】
実施例で使用する材料及び方法
バイオフィルム形成の防止に対する各種化学物質の有効性を試験するために、メイオテルムス・シルヴェナス（Ｍｅｉｏｔｈｅｒｍｕｓ  ｓｉｌｖａｎｕｓ）（一般的に抄紙機バイオフィルムにおいて見出される微生物種（Ｅｋｍａｎ  Ｊ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  ＆  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ３４：２０３−２１１））及びシュードキサントモナス・タイワネンシス（Ｐｓｅｕｄｏｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｔａｉｗａｎｅｎｓｉｓ）（一般的に抄紙機環境内で見いだされる別の種（Ｄｅｓｊａｒｄｉｎｓ，Ｅ  ＆  Ｂｅａｕｌｉｅｕ，  Ｃ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  ＆  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ３０：１４１−１４５））の純粋培養物を用いた。
【００４１】
ｐｅｇ蓋を有する９６マイクロウェル平板ウェル（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｃｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｃ．、米国）を用いて、合成市販Ｒ２−ブロス（Ｌａｂ  Ｍ  Ｌｔｄ、英国）又は繊維含有合成抄紙機水（ＳＰＷ）（Ｐｅｌｔｏｌａら、Ｊ．Ｉｎｄ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２０１１，３８：１７１９−１７２７に従って調製）のいずれかにおいてバイオフィルム試験を行った。各ウェル内における高流動を提供する回転振盪（１５０ｒｐｍ）を行うと共に平板を４５℃でインキュベートした。
【００４２】
２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（以下、ＤＢＮＰＡと称する）をＫｅｍｉｒａ  Ｏｙｊから得た（Ｆｅｎｎｏｓａｎ  Ｒ２０、２０％活性成分）。
【００４３】
（２Ｅ）−３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル（以下、化合物Ｃと称する）を以下のように合成した。
１．０６６ｇ（０．００５３３ｍｏｌ）のＣ６Ｈ５ＳＯ２Ｎａ×２Ｈ２Ｏを５０ｍＬのフラスコ内で秤量した。３ｍＬのＨ２Ｏ及び１ｍＬのＡｃＯＨを添加した後、完全に溶解するまで撹拌した。この透明溶液に０．４６６ｇ（０．００５３３ｍｏｌ、１当量）の２−クロロアクリロニトリルを添加した。混合物を０．５時間撹拌した後、７ｍＬのＨ２Ｏを添加し、さらに１５分間撹拌した。混合物を一晩冷蔵庫に放置した。この混合物を濾過した後、５０ｍＬの冷水で洗浄し、凍結乾燥器上で乾燥させた。中間生成物の質量は、０．９００ｇ（収率７３．６％）であった。この中間生成物を１００ｍＬのフラスコ内に移し、６０ｍＬのＭＴＢＥに溶解した。０．３９６ｇのＥｔ３Ｎを滴下したところ、直ちに溶液中で白色の沈殿物が形成された。反応混合物を１時間撹拌した。その後、混合物を濾過し、２０ｍＬのＭＴＢＥで残渣を洗浄した。２×５０ｍＬの１ＭのＫＨＳＯ４溶液で濾過液を抽出した。その後、減圧下で有機相を蒸発させ、凍結乾燥器上で残渣を乾燥させた。生成物の質量は、０．６６７ｇ（収率８８．１％）であった。純度（ＨＰＬＣ）：９９．１％。
１Ｈ  ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ３，７００ＭＨｚ）δ７．９６−７．８７（ｍ，２Ｈ），７．７４（ｓ，１Ｈ），７．６３（ｓ，２Ｈ），７．２４（ｄ，Ｊ＝１５．７Ｈｚ，１Ｈ），６．５５（ｄ，Ｊ＝１５．７Ｈｚ，１Ｈ）．
【００４４】
（２Ｅ）−３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル（以下、化合物Ｄと称する）を以下のように合成した。
３００ｍｇ（１．４５ｍｍｏｌ）の２，４，６−トリメチルフェニルスルフィン酸ナトリウムを０．１８ｍＬの酢酸及び０．５ｍＬの水の混合物中で溶解した。１１５μＬ（１２６ｍｇ、１．４４ｍｍｏｌ）の２−クロロアクリロニトリルを添加し、混合物を室温で１時間撹拌した。この時間の後、０．５ｍＬの水を添加し、混合物をさらに２０分間撹拌した。生成物が油（とてもわずかに黄色）として沈殿したが、濾過によってそれを分離することができなかった。反応混合物を、ＮａＨＣＯ３の飽和溶液を用いてｐＨ６．８に中和し、ＭＴＢＥ（４×３ｍＬ）で抽出した。
【００４５】
組み合わせたＭＴＢＥ画分を分析し、２２１μＬ（１６０ｍｇ、１．５８ｍｍｏｌ、１．１当量）のトリメチルアミンを添加した。混合物を室温で１時間撹拌し、１ＭのＫＨＳＯ４（３ｍＬ）で２回抽出し、飽和ＮａＣｌ溶液（５ｍＬ）で１回抽出し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、乾燥状態に蒸発させた。６０ｍｇのわずかに黄色の固体を得た（２回のステップにわたって収率１７％）。生成物の同一性を１Ｈ及び１３Ｃ  ＮＭＲによって確認したところ、生成物の純度は、ＨＰＬＣによって９４．５％であった。
【００４６】
低収率の理由は、第１のステップにおける不完全な転化、つまり、ＭＴＢＥによる中間体の抽出後の水相が、高濃度の出発材料の２，４，６−トリメチルフェニルスルホン酸ナトリウムを含有したことによることが分かった。
１Ｈ  ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ３，７００ＭＨｚ）δ７．２７（ｄ，Ｊ＝１５．７Ｈｚ，１Ｈ），７．０２（ｄ，Ｊ＝０．５Ｈｚ，２Ｈ），６．４５（ｄ，Ｊ＝１５．７Ｈｚ，１Ｈ），２．６０（ｓ，６Ｈ），２．３３（ｓ，３Ｈ）．
１３Ｃ  ＮＭＲ（１７６ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ１４９．５４，１４５．２９，１４０．８６，１３２．７７，１３０．４５，１１３．６１，１０８．９６，２２．８９，２１．１６．
【００４７】
（２Ｅ）−３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル（以下、化合物Ｅと称する）を以下のように合成した。
３００ｍｇ（１．２９ｍｍｏｌ）の４−トリフルオロメチルフェニルスルフィン酸ナトリウムを０．１６ｍＬの酢酸及び０．４４ｍＬの水の混合物に溶解した。１０３μＬ（１１２ｍｇ、１．２８ｍｍｏｌ）の２−クロロアクリロニトリルを添加し、混合物を室温で１時間撹拌した。この時間の後、０．５ｍＬの水を添加し、混合物をさらに２０分間撹拌した。生成物が非晶質でオレンジ色の固体として沈殿したが、濾過によってそれを分離することができなかった。ＮａＨＣＯ３の飽和溶液を用いて反応混合物をｐＨ６．８に中和し、ＭＴＢＥ（４×３ｍＬ）で抽出した。
【００４８】
ＭＴＢＥ画分を組み合わせ、１９５μＬ（１４２ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ、１．１当量）のトリメチルアミンを添加した。混合物を室温で１時間撹拌し、１ＭのＫＨＳＯ４（３ｍＬ）で２回抽出し、飽和ＮａＣｌ溶液（５ｍＬ）で１回抽出し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、約１ｍＬの体積に蒸発させた。生成物が淡い結晶として沈殿し、母液はオレンジ色だった。５３ｍｇのわずかに黄色の固体を得た（２回のステップにわたって収率１６％）。生成物の同一性を１Ｈ及び１３Ｃ  ＮＭＲによって確認したところ、生成物の純度は、ＨＰＬＣによって８８．４％であった。ここで、低収率の理由は、第１のステップにおける低転化率である可能性もあり、（母液がはっきりと着色したので、必要とされた）ＭＴＢＥからの生成物の不完全な沈殿である可能性もあった。
１Ｈ  ＮＭＲ（７００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ８．０６（ｄ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，２Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ），７．２３（ｄ，Ｊ＝１５．６Ｈｚ，１Ｈ），６．６３（ｄ，Ｊ＝１５．６Ｈｚ，１Ｈ）．
１３Ｃ  ＮＭＲ（１７６ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ１４８．０９（ｓ），１４０．９６（ｓ），１３６．６８（ｑ，Ｊ＝３３．４Ｈｚ），１２９．１９（ｓ），１２７．１１（ｑ，Ｊ＝３．６Ｈｚ），１２２．８４（ｄ，Ｊ＝２７３．４Ｈｚ），１１２．９７（ｓ），１１２．１８（ｓ）．
【００４９】
（２Ｅ）−３−［（４−メトキシフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル（以下、化合物Ｆと称する）を以下のように合成した。
１．２５７ｇ（０．００９９８ｍｏｌ、２当量）のＮａ２ＳＯ３及び０．８４６ｇ（０．０１００７ｍｏｌ、２当量）のＮａＨＣＯ３を５０ｍＬのフラスコ内に秤量し、３０ｍＬのＨ２Ｏ／ＴＨＦ（１０：１）に溶解した。この溶液を氷浴内で冷却し、１．０６４（０．００５１５ｍｏｌ、１当量）のパラ−メトキシフェニルスルホニルクロリドを５分間滴下した。反応混合物を室温で３時間撹拌した。その後、３×２０ｍＬのＣＨＣｌ３で透明な反応混合物を抽出した。水相を減圧下で蒸発させ、残渣を２×２５ｍＬのＭｅＯＨと共に撹拌した後、濾過を行った。固体無機残渣を除去し、濾過液を減圧下で蒸発させた。約４ｇの白色固体材料を得た（無機成分の存在のため、収率は１００％超）。この材料を、さらなる処理を行うことなく次のステップで用いた。
【００５０】
上記材料を５０ｍＬのフラスコ内に移し、７ｍＬのＨ２Ｏ及び２．８ｍＬのＡｃＯＨの混合物中に溶解させた。その後、０．４１０ｍＬ（０．４５１ｇ、０．００５１５ｍｏｌ）の２−クロロアクリロニトリルを滴下した。混合物を５０分間撹拌し、その後、４ｍＬのＨ２Ｏを添加した後、さらに１５分間撹拌を行った。透明な油状物質が沈殿した。飽和ＮａＨＣＯ３溶液によって反応混合物のｐＨを６．８５に増大させ、油を溶解させた。３×２５ｍＬのＭＴＢＥで反応混合物を抽出し、有機相を２５０ｍＬのフラスコ内に移した。この溶液を、さらなる処理を行うことなく、直接、次のステップで用いた。
【００５１】
得られた溶液に０．７２０ｍＬ（０．５２３ｇ、０．００５１７ｍｏｌ）のＥｔ３Ｎを添加した。反応混合物を１時間撹拌した。２×５０ｍＬの１ＭのＫＨＳＯ４溶液及び１０ｍＬの飽和ＮａＣｌ溶液で反応混合物を洗浄した。有機相を減圧下で蒸発させ、凍結乾燥器上で乾燥させた。最終生成物の質量は、０．６３９ｇ（３回のステップにわたって収率５５％）であった。ＨＰＬＣ純度９３．５％。化合物１Ｋの同一性をＮＭＲで確認した。
１Ｈ  ＮＭＲ（７００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ｐｐｍ３．９２（ｓ，３Ｈ）６．５０（ｄ，Ｊ＝１５．６１Ｈｚ，１Ｈ）７．０８（ｄ，Ｊ＝９．０５Ｈｚ，２Ｈ）７．２３（ｄ，Ｊ＝１５．６１Ｈｚ，１Ｈ）７．８３（ｄ，Ｊ＝９．０６Ｈｚ，２Ｈ）
１３Ｃ  ＮＭＲ（１７６ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ｐｐｍ５５．９２（ｓ）１０９．５３（ｓ）１１３．５３（ｓ）１１５．２４（ｓ）１２８．３２（ｓ）１３０．９２（ｓ）１４９．５９（ｓ）１６４．９３（ｓ）
【００５２】
（２Ｅ）−３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロパ−２−エナミド（以下、化合物Ｇと称する）を以下のように合成した。
３．２６ｇ（０．０４６９ｍｏｌ）のＮＨ２ＯＨ×ＨＣｌを１００ｍＬのフラスコ内で５０ｍＬのＮａＯＨ（１Ｍ）／ＴＨＦ（１：１）に溶解した。溶液を氷浴内で冷却し、２．５４ｇ（０．０６３０ｍｏｌ、１．３当量）のアセトアルデヒドを添加した。混合物を室温で６時間撹拌し、反応混合物のｐＨは、約１であった。反応後、溶液を２ＭのＮａＯＨで中和した。次の合成ステップのために混合物中のＴＨＦの量を低下させることが望まれたので、４０℃でわずかに真空において混合物を蒸発させた。５分間の蒸発（約１０ｍＬの蒸発）の後、溶液の色はわずかにピンク色に変化し、蒸発を停止した。混合物を冷蔵庫内で一晩放置した。
【００５３】
調製された混合物に１．００９ｇ（０．００４８７ｍｏｌ）のニトリルを添加した。約１００ｍｇのＮｉＣｌ２×６Ｈ２Ｏを触媒として混合物に添加し、反応混合物を加熱還流した。ＴＬＣ（ＰＥ／ＥＡ（５：１））で生成物の形成をモニタした。２時間後、反応混合物は褐色になり、ＴＬＣは、ほとんど全てのニトリルがすでに反応したことを示した。生成物が溶媒ＰＥ／ＥＡ（５：１）を有するＴＬＣ上で移動しなかったので、代わりに新しい溶媒ＣＨＣｌ３／ＭｅＯＨ（１０：１）を用いた。このことは、４時間の還流の後でニトリルがもはや溶液中に存在しなかったことを示したが、いかなる重大な不純物もない純粋な生成物のスポットも示された。還流を終了し、混合物を室温に冷却した。氷浴内でさらに冷却した後、混合物を濾過し、１００ｍＬの水で洗浄した。淡い灰色の生成物を、一晩、凍結乾燥器上で放置して乾燥させた。
【００５４】
生成物の質量は、０．４６１ｇであった。さらなる精製のために、溶離剤ＣＨＣｌ３／ＭｅＯＨ（１０：１）によるカラムクロマトグラフィを行った。５０ｇの中間の大きさのシリカゲルを使用し、１８の画分（それぞれ５０ｍＬ）を回収した。各画分をＴＬＣ（ＣＨＣｌ３／ＭｅＯＨ（１０：１））で分析した。最初の画分には不純物があったので、画分２〜９を回収した。画分１０〜１８は、著しい量の生成物を含まなかった。溶液（画分２〜９）を真空下で蒸発させ、凍結乾燥器内で乾燥させた。最終生成物の質量は、０．３１７ｇであった。ＨＰＬＣ純度：９４．４％。
１Ｈ  ＮＭＲ（７００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ）δ８．０２（ｓ，１Ｈ），７．８２−７．７８（ｍ，２Ｈ），７．６７（ｓ，１Ｈ），７．５０−７．４７（ｍ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝１５．０Ｈｚ，１Ｈ），６．９５（ｄ，Ｊ＝１５．０Ｈｚ，１Ｈ），２．４１（ｓ，３Ｈ）．
１３Ｃ  ＮＭＲ（１７６ＭＨｚ，ＤＭＳＯ）δ１６３．１３，１４５．０７，１３９．２８，１３５．９５，１３４．８０，１３０．２５，１２７．７５，２１．１１．
【００５５】
［バイオフィルム形成の防止のための試験方法］
バイオフィルム形成を防止する実験のために、ｐｅｇ蓋を有する９６マイクロウェル平板のウェルにＲ２−ブロス又はＳＰＷを充填し、純粋な細菌培養物を接種し、異なる量の被試験化学化合物で処理した。ｐｅｇ蓋を被せた。２４時間後、ウェルを空にし、異なる量の試験化学物質を有するＳＰＷ又はＲ２ブロスを含む純粋培養物の新鮮な溶液をウェルに加え、元のｐｅｇ蓋を所定位置に戻した。さらに２４時間後、すなわち、試験開始から４８時間後、ウェルを空にして濯ぎ、ｐｅｇ蓋及びウェルを放置して乾燥させた。
【００５６】
［存在するバイオフィルムの除去のための試験方法］
すでに存在する（予め形成された）バイオフィルムを除去する実験のために、ｐｅｇ蓋を有する９６マイクロウェル平板のウェルにＳＰＷを充填し、純粋な細菌培養物を接種した。いずれの被試験化学化合物を添加することなく、バイオフィルムを２４時間増殖させた。２４時間後のいくつかの実験において、ウェルを空にし、再び、いずれの試験化学化合物なしで、純粋な細菌培養物を接種したＳＰＷの新鮮な溶液を添加することによって、上記手法を繰り返した。元のｐｅｇ蓋を所定位置に戻し、さらに２４時間、すなわち合計で４８時間、バイオフィルムを増殖させた。
【００５７】
試験開始から２４時間後又は４８時間後、ウェルを空にし、純粋な細菌培養物を接種したＳＰＷの新鮮な溶液を異なる量の被試験化学化合物と共に加えて、元のｐｅｇ蓋を所定位置に戻して配置した。さらに２時間後又は２４時間後、ウェルを空にして、濯ぎ、ｐｅｇ蓋及びウェルを放置して乾燥させた。
【００５８】
［形成されたバイオフィルムの定量］
メタノール中、１％  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｖｉｏｌｅｔ（Ｍｅｒｃｋ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＫＧａＡ、ドイツ）を２００μＬ、各ウェルに加え、ｐｅｇ蓋を戻して被せることによって、マイクロウェル及びｐｅｇ表面の上に形成されたバイオフィルムの量を染色溶液で定量した。３分後、ウェルを空にして、ウェル及びｐｅｇを水道水で３回濯いだ。付着したＣｒｙｓｔａｌ  Ｖｉｏｌｅｔをエタノール中に溶解し、５９５ｎｍにおける吸光度を測定した。以下の表に示される値は、８つの複製ウェル及びｐｅｇからの平均吸光度である。
【００５９】
実施例１〜実施例８における全ての吸光度値は、特定の実測値である。バイオフィルム低減率の算出において、いずれの細菌接種物もない２日間のＳＰＷ単独で０．１４の背景値が示されたことが計算で示された。
【００６０】
実施例１（参照）
表１及び表２は、従来の抗菌剤ＤＢＮＰＡが、メイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成を防止する能力を有することを示す。試験条件は、紙又は板紙製造プロセス条件（合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動）をシミュレートした。従来の抗菌剤ＤＢＮＰＡでは、許容し得る又は顕著な（ｎｏｔｉｃａｂｌｅ）バイオフィルム低減有効性に達するためには１ｍｇ／Ｌの活性化合物の用量が必要であった。ＤＢＮＰＡについての結果を表１及び表２に示す。
【００６１】
表１は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるメイオテルムス・シルヴェナスバイオフィルムに対するＤＰＮＰＡ投与の効果を示す。バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。用量は、活性成分として示される。
【００６２】
【表１】
2020531709.tif 000003
【００６３】
表２は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるシュードキサントモナス・タイワネンシスバイオフィルムに対するＤＰＮＰＡ投与の効果を示す。バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。用量は、活性成分として示される。
【００６４】
【表２】
2020531709.tif 000004
【００６５】
実施例２（参照）
表３及び表４は、メイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成に対する、既知の抗生物質であるグラミシジンの効果を示す。合成増殖培地において、Ｒ２−ブロスグラミシジンは、紙又は板紙製造プロセスをシミュレートする条件（合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動）よりも明確に低い濃度でバイオフィルム形成を防止することが可能であった。
【００６６】
表３及び表４の結果からは、臨床的抗菌剤化合物を非臨床的条件に曝露させた場合には、性能が劣化することが予測されることが示される。
【００６７】
表３は、Ｒ２−ブロス及びＳＰＷにおけるメイオテルムス・シルヴェナスバイオフィルムに対するグラミシジン投与の効果を示す。バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。用量は、活性成分として示される。
【００６８】
【表３】
2020531709.tif 000005
【００６９】
表４は、Ｒ２−ブロス及びＳＰＷにおけるシュードキサントモナス・タイワネンシスバイオフィルムに対するグラミシジン投与の効果を示す。バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。用量は、活性成分として示される。
【００７０】
【表４】
2020531709.tif 000006
【００７１】
実施例３
表５及び表６は、化合物Ｃ及び化合物Ｅが、メイオテルムス・シルヴェナス及びシュードキサントモナス・タイワネンシスのバイオフィルム形成を防止する能力を有することを示す。試験条件は、実施例１の試験条件と同じである。化合物Ｃ及び化合物Ｅは、非常に低い濃度でバイオフィルムを制御することが可能であったことが認められた。すでに、０．２ｍｇ／Ｌの活性化合物Ｃ又は化合物Ｅの用量によって、９０％超のバイオフィルム低減効果が得られた。
【００７２】
表５は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるメイオテルムス・シルヴェナスバイオフィルムに対する化合物Ｃの用量の効果を示す。バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。化合物Ｃの用量は、活性化合物として示される。
【００７３】
【表５】
2020531709.tif 000007
【００７４】
表６は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるメイオテルムス・シルヴェナスバイオフィルムに対する化合物Ｅの用量の効果を示す。バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。化合物Ｅの用量は、活性化合物として示される。
【００７５】
【表６】
2020531709.tif 000008
【００７６】
表５及び表６の結果から、化合物Ｃ及び化合物Ｅは、製紙業で用いられる従来の殺生物剤と比較して、非常に低い用量で抄紙機条件下において主な工業的バイオフィルム形成体のバイオフィルム形成を防止することができることが示される。
【００７７】
実施例４
表７及び表８は、化合物Ｄ及び化合物Ｆが、メイオテルムス・シルヴェナス又はシュードキサントモナス・タイワネンシスのすでに形成されたバイオフィルムを除去する能力を有することを示す。試験条件は、紙製造プロセス条件（合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動）をシミュレートした。化合物Ｄ及び化合物Ｆは、すでに形成されたバイオフィルムを除去することが認められた。
【００７８】
表７は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるシュードキサントモナス・タイワネンシスバイオフィルムに対する化合物Ｄの用量の効果を示す。あらかじめ２４時間バイオフィルムを増殖させた後、所定量の化合物Ｄを添加した。２４時間後、バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。化合物Ｄの用量は、活性化合物として示される。
【００７９】
【表７】
2020531709.tif 000009
【００８０】
表８は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるメイオテルムス・シルヴェナスバイオフィルムに対する化合物Ｆの用量の効果を示す。あらかじめ２４時間バイオフィルムを増殖させた後、所定量の化合物Ｆを添加した。２４時間後、バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。化合物Ｆの用量は、活性化合物として示される。
【００８１】
【表８】
2020531709.tif 000010
【００８２】
実施例５
表９は、化合物Ｃが、シュードキサントモナス・タイワネンシスのすでに形成されたバイオフィルムを除去する能力を有することを示す。試験条件は、紙製造プロセス条件（合成抄紙機水、高温、繊維存在、高流動）をシミュレートした。化合物Ｃは、すでに形成されたバイオフィルムを除去することが認められた。
【００８３】
表９は、４５℃及び１５０ｒｐｍ（高混合）におけるＳＰＷ中におけるシュードキサントモナス・タイワネンシスバイオフィルムに対する化合物Ｃの用量の効果を示す。あらかじめ２４時間バイオフィルムを増殖させた後、所定量の化合物Ｃを添加した。２４時間後、バイオフィルムを染色し、吸光度測定によって定量した。化合物Ｃの用量は、活性化合物として示される。
【００８４】
【表９】
2020531709.tif 000011
【００８５】
本発明が現在最も実用的で且つ好ましい実施形態であると思われるものを参照して記載された場合であっても、本発明は、上記で記載された実施形態に限定されないということが認識されるが、本発明は、同封の請求項の範囲内における異なる変更及び同等の技術的解決も包含することが意図される。
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月8日(2020.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
2020531709.tif 000013
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース繊維材料を含む工業的製造プロセスの水性環境内において、バイオフィルムを制御するための、形成されたバイオフィルムを除去するための、及び／又は、微生物（好ましくは細菌）の増殖を制御するための方法であって、
式Ｉに係る化合物を含む組成物を、前記プロセスの水性環境に投与することを含む、前記方法：
【化１】
2020531709.tif 000014
式中、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は独立して、水素原子；ハロゲン原子；ヒドロキシ基；アミノ基；それぞれ炭素数１〜４のアルキルアミノ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロアルキル基若しくはアルコキシ基；又は炭素数１〜１０のアシルアミド基を表し、
Ａは、２−チアゾラミン；２−プロペンニトリル；２−プロペン酸；炭素数１〜４の２−プロペン酸のアルキルエステル若しくはヒドロキシアルキルエステル；又は−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基（ここで、Ｒ５及びＲ６は独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルを表す）を表し、
ただし、前記化合物は、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル又は４−アミノ−Ｎ−２−チアゾリル−ベンゼンスルホンアミドではない。
【請求項２】
式（Ｉ）において、
Ｒ１が、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、又は三級ブトキシ基を表し、
Ｒ２及びＲ３が独立して、水素原子、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基を表し、
Ａが、２−プロペンニトリルを表し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が独立して、Ａに対してオルト位、メタ位又はパラ位に位置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（Ｉ）において、
Ｒ１が、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基、又はアミノ基を表し、
Ｒ２及びＲ３が独立して、水素原子、メチル基、エチルプロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、三級ブトキシ基を表し、
Ａが、−ＣＨＣＨＣＯＮＲ５Ｒ６基を表し、ここで、Ｒ５及びＲ６は独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルを表し、好ましくはＲ５及びＲ６は水素原子を表し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が独立して、Ａに対してオルト位、メタ位又はパラ位に位置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
式（Ｉ）で示される化合物が、３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−フルオロフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（２，４−ジメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（３，４−ジメチルフェニル）スルホニル］２−プロペンニトリル、３−（３，５−ジメチルフェニル）スルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−（４−メトキシフェニル）スルホニル−２−プロペンニトリル、（３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロプ−２−エナミド、３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロプ−２−エン酸、及びこれらの異性体のうち任意のものからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
式（Ｉ）で示される化合物が、３−フェニルスルホニル−２−プロペンニトリル、３−［（４−トリフルオロメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−［（２，４，６−トリメチルフェニル）スルホニル］−２−プロペンニトリル、３−（４−メトキシフェニル）−スルホニル−２−プロペンニトリル及び３−［（４−メチルフェニル）スルホニル］プロプ−２−エナミド並びにこれらの異性体のうち任意のものからなる群から選択されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記水性環境に投与される前記組成物の量が、活性化合物換算で０．０１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ（好ましくは０．０１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ、より好ましくは０．０１ｐｐｍ〜２ｐｐｍ）であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記水性環境に投与される前記組成物の量が、活性化合物換算で０．０１ｐｐｍ〜１ｐｐｍ（好ましくは０．０１ｐｐｍ〜０．５ｐｐｍ、より好ましくは０．０１ｐｐｍ〜０．３ｐｐｍ）であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記水性環境が、メイオテルムス属、デイノコッカス属及び／又はシュードキサントモナス属に属する細菌のうちのいずれか１つ又はこれらの任意の組み合わせを含むか、又は
前記水性環境が、少なくとも部分的には前記細菌のいずれかによって形成されたバイオフィルムと接触していることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記水性環境が、水；セルロース繊維（好ましくはリグノセルロース繊維）を含み、さらに所望によりデンプン；無機鉱物粒子（充填剤及び／又はコーティング鉱物など）；ヘミセルロース；リグニン；及び／又は溶解及びコロイド状物質を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記組成物が投与される工業的製造プロセスが、セルロース繊維材料を含み、紙、板紙、パルプ、ちり紙、パルプモールド、不織布又はビスコースの製造（好ましくはパルプ、紙又は板紙の製造）から選択されることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記組成物が投与される前記水性環境が、残留過酸化物を約０．０１〜約１００ｐｐｍ含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記水性環境の温度が４０℃以上（好ましくは５０℃以上）であることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
３〜４５分間を１日あたり６〜２４回（好ましくは１０〜３０分間を１日あたり１２〜２４回）、周期的に前記組成物を前記水性環境内に投与することを特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
他の殺生物剤又は抗菌剤と共に前記組成物を使用することを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
活性塩素として約０．０１ｐｐｍ〜約２０ｐｐｍの範囲内の残留活性ハロゲンを含む前記水性環境に前記組成物を投与することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】
2020531709.tif 000015
2020531709.tif 000016
2020531709.tif 000017