| 【発明の名称】 |
抗菌および抗かび剤並びにその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】大河内 正一
【氏名】守吉 佑介
【氏名】高木 周平
【氏名】石原 義正
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| 【要約】 |
【課題】無機系の利点でもある効果の持続性および熱安定性に加え、従来無機系では難しかった抗かび効果を併せ持つ抗菌および抗かび剤を提供する。
【解決手段】ホウ素およびアルカリ土類金属複酸化物の化学組成式ａＭＯ・ｂＢ２Ｏ３（Ｍ：アルカリ土類金属、ａ／ｂ：０．５〜３の数値）で表される物質、ＭＯおよびＢ２Ｏ３のうち、いずれか単独、または２種類以上を組合せた混合物より成る抗菌および抗かび剤を製造する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ホウ素およびアルカリ土類金属複酸化物の化学組成式ａＭＯ・ｂＢ２Ｏ３（Ｍ：アルカリ土類金属、ａ／ｂ：０．５〜３の数値）で表される物質、ＭＯおよびＢ２Ｏ３のうち、いずれか単独、または２種類以上を組合せた混合物より成ることを特徴とする抗菌および抗かび剤。
【請求項２】ホウ素およびアルカリ土類金属複酸化物の化学組成式ａＭＯ・ｂＢ２Ｏ３（Ｍ：アルカリ土類金属、ａ／ｂ：０．５〜３の数値）で表される物質が、Ｍ＝Ｃａ、ａ＝１、ｂ＝２のＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３で表される物質である請求項１記載の抗菌および抗かび剤。
【請求項３】ホウ素およびアルカリ土類金属から構成される鉱石を、酸化、中性または還元雰囲気中で焼成することにより生成する抗菌および抗かび剤の製造方法。
【請求項４】ホウ素およびアルカリ土類金属から構成される鉱石が、コレマナイトであり、且つ該コレマナイトを３５０℃以上で、空気または二酸化炭素雰囲気中で焼成することにより生成する請求項３記載の抗菌および抗かび剤の製造方法。
【請求項５】ホウ酸塩およびアルカリ土類塩のうち、いずれか単独、またはそれらを主成分とする物質を混合して加熱することにより生成する抗菌および抗かび剤の製造方法。
【請求項６】ホウ酸塩およびアルカリ土類塩を主成分とする物質が、ホウ酸と炭酸カルシウムであり、且つ前記ホウ酸と炭酸カルシウムを混合して、３５０℃以上で加熱することにより生成する請求項５記載の抗菌および抗かび剤の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天然を含めた無機系抗菌および抗かび剤並びにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の抗菌剤および抗かび剤として、効果の持続性および熱安定性等の観点から無機系のものが注目されてきた。その中で特に最近、広い抗菌スペクトルを有する銀系のものが開発されてきた。本発明者等も天然無機系鉱物の焼成ドロマイトについて、特願平１１−２３５２３５号でその抗菌効果を明らかにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各物質は抗菌効果に比較して、実際的に抗かび効果が弱いという課題があった。
【０００４】本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであって、無機系の利点でもある効果の持続性および熱安定性に加え、従来無機系では難しかった抗かび効果を併せ持つ抗菌および抗かび剤並びにその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ホウ素およびアルカリ土類金属複酸化物の化学組成式ａＭＯ・ｂＢ２Ｏ３（Ｍ：アルカリ土類金属、ａ／ｂ：０．５〜３の数値）で表される物質、ＭＯおよびＢ２Ｏ３のうち、いずれか単独、または２種類以上を組合せた混合物より成るという手段、ホウ素およびアルカリ土類金属から構成される鉱石を、酸化、中性または還元雰囲気中で焼成することにより生成するという手段、ホウ酸塩およびアルカリ土類塩のうち、いずれか単独、またはそれらを主成分とする物質を混合して加熱することにより生成するという手段、のいずれかを採用することにより、上記課題を解決した。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明者等は、ホウ素系天然鉱物、好ましくはコレマナイトＣａ[Ｂ３Ｏ４（ＯＨ）３]・Ｈ２Ｏを所定温度で焼成することにより抗菌および抗かび効果が大となる抗菌および抗かび剤を発明すると共に、その焼成物である焼成コレマナイト（ＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３）の製造方法を発明した。更に、その焼成物質のＣａをＳｒ等のアルカリ土類金属に変えた関連物質ａＭＯ・ｂＢ２Ｏ３の抗菌性および抗かび性についても確認した。
【０００７】先ず、抗菌性については、抗菌対象を土壌微生物を用い、土壌に栄養を与えることにより、土壌微生物が増殖する際に発生する熱を熱量計で解析し、土壌微生物の増殖速度を求める方法を採用した。
【０００８】図１は、５００℃で焼成したコレマナイトの発熱曲線を示す図である。縦軸は発熱量を起電力で表し、横軸は時間をそれぞれ示す。図から明らかなように、焼成コレマナイトの土壌中濃度が高くなるにつれて発熱が時間的に遅れ、発熱量も減少し、土壌微生物の増殖が抑制された。このことから、５００℃で焼成したコレマナイトは抗菌効果を有することが立証された。
【０００９】図２は、コレマナイトの焼成温度と最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）の関係を示す図である。コレマナイト自身も僅かであるが抗菌性を有するが、３５０℃以上の焼成により、明らかに抗菌効果が急激に増加することがわかる。この反応は（１）式のように表される。
【００１０】
【化１】
【００１１】上記の（１）式の反応で生成されるＣａＯは、発明者等がすでに特願平１１−２３５２３５号においてその抗菌性を明らかにしている。そこで、ＣａＯと比較して、重量でその大半の９割以上が同時に生成するＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３ 自身の抗菌性を確認する必要がある。そのため、ＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３の合成実験を行った。ホウ酸と炭酸カルシウムをモル比で４対１の割合で秤量・混合し、１０００℃以上で１時間加熱した。その反応を（２）式に示す。
【００１２】
【化２】
【００１３】前記合成した物質をＸ線解析した結果、ＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３であることが同定できた。そこで、前記と同様の熱量計による抗菌試験を行ったところ、合成したＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３に強い抗菌効果があることが確認できた。それらの結果を、表１に他の無機系抗菌剤と共に示した。表１から、５００℃で焼成したコレマナイトおよび合成物質のいずれも、ホウ酸より抗菌効果は強く、銀ゼオライトおよび焼成ドロマイトに匹敵する抗菌性を有する結果が得られた。
【００１４】
【表１】
【００１５】これまでの抗菌評価は、菌それぞれの特有性から、大腸菌や黄色ブドウ球菌等を何種類も用いて抗菌実験を行う必要があった。しかし、発明者等が用いた土壌微生物による新たな抗菌評価法は、人々が日常環境で遭遇する何千、何万種以上の微生物が対象となることから、総合的な抗菌評価法となる。それ故、土壌微生物を対象とした表１の抗菌性の結果は、従来の個々の菌を用いて確かめられている抗菌スペクトル以上に、広い抗菌スペクトルを有することを示している。
【００１６】そして、本発明で使用する焼成コレマナイトおよびその焼成物の製造方法について説明すると、コレマナイトを焼成する際、二酸化炭素雰囲気中で行うことにより、（１）式で生成される強アルカリ性のＣａＯに替わりＣａＣＯ３が生成される。その反応を（３）式に示す。
【００１７】
【化３】
【００１８】従って、抗菌、抗かび剤の使用に際して、アルカリ性が問題となる場合、（３）式で示す二酸化炭素雰囲気中で焼成した焼成コレマナイト、または（２）式での合成物質が有効であることが立証された。
【００１９】次に、抗かび試験についての結果を示す。コレマナイトのような難溶性物質の抗かび効果について、その定量的評価は難しいことから、半定量的ではあるが、２４ ｗｅｌｌ ｐｌａｔｅ寒天法を用いた。すなわち、２４ ｗｅｌｌ ｐｌａｔｅにＰＤＡ培地２ｃｍ３を形成させ、その上に焼成コレマナイトおよびかび胞子液を混合して撒き、２５℃で５日間培養した結果を、目視観察する方法である。かびはＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ＦＥＲＭＳ−１，Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ ＦＥＲＭＳ−１１，Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉｔｒｉｎｕｍ ＦＥＲＭＳ−５およびＲｈｉｚｏｐｕｓ ｏｒｙｚａｅ ＦＥＲＭＳ−７の４種を用いた。
【００２０】図３にコレマナイト、５００℃で焼成したコレマナイトおよび合成物質（ＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３）について、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒＦＥＲＭＳ−１およびＣｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ ＦＥＲＭＳ−１１に対する抗かび効果の結果の一例を示す。かびが生育できる環境では、前者のかびで黒い胞子、後者のかびで白い菌糸が観察される。それ故、コレマナイトは両者のかびに対して、抗かび性がみられないことが判る。
【００２１】一方、焼成コレマナイトでは５ｍｇ／ｗｅｌｌ、および合成物質では１０ｍｇ／ｗｅｌｌ以上の濃度で抗かび効果が観察できた。その他のかびに対しても、同様の類似した結果が得られた。これらの結果から、３５０℃以上で焼成したコレマナイトおよびそれらの主成分である（ＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３）は抗菌と同時に、抗かび効果を有する結果が得られた。なお、図中、ＣａＢ４Ｏ７はＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３を表す。
【００２２】なお、前記（２）式の合成実験で、それらの組成および温度を変えて得た合成物およびＣａＯ、Ｂ２Ｏ３についても、熱量計による発熱の遅れおよび２４ｗｅｌｌ ｐｌａｔｅ寒天法の観察から、抗菌および抗かび効果が確認できた。従って、図４に示すＣａＯ−Ｂ２Ｏ３系の状態図で、一般的に表されるａＣａＯ・ｂＢ２Ｏ３（ａ／ｂ：０．５〜３の数値）物質およびＣａＯ、Ｂ２Ｏ３は、いずれも抗菌および抗かび効果を有するという結果が得られた。
【００２３】更に、ＣａＯ・２Ｂ２Ｏ３のＣａをＳｒ等のアルカリ土類金属に置き換えて合成した物質についても、抗菌・抗かび効果が確認できた。
【００２４】以上のことから、ホウ素およびアルカリ土類金属複酸化物の化学組成式ａＭＯ・ｂＢ２Ｏ３（Ｍ：アルカリ土類金属、ａ／ｂ：０．５〜３の数値）で表される物質、ＭＯおよびＢ２Ｏ３のうち、いずれか単独、または２種類以上を組合せた混合物についても、抗菌および抗かび剤として有効である。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、無機系の利点でもある効果の持続性および熱安定性に加え、従来無機系では難しかった抗かび効果を有する無機系抗菌剤の合成および焼成コレマナイトを代表とする天然無機系抗菌・抗かび剤が、特に有機系抗かび剤に替わり新たに提供可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９８００２７９６
【氏名又は名称】大河内 正一
【識別番号】５９８０５９１１４
【氏名又は名称】守吉 佑介
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| 【出願日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】後田 春紀
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２０２１０（Ｐ２００２−２０２１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月２３日（２００２．１．２３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１３０９９４（Ｐ２００１−１３０９９４） |
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