JP4182752B2 - Legionella eradication method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重大な健康被害をもたらすレジオネラ属菌の除菌方法に関する。更に詳しくは、本発明は、空調用及び工業用冷凍機と冷却塔の間を循環する冷却水系、加湿器の補給水系、噴水、池などの溜水、水盤、滝、壁泉などの落水、流れなどの水景施設の水系、蓄熱槽や循環式浴槽の蓄熱水系などに生存しているレジオネラ属菌を除菌し、その増殖を防止することができるレジオネラ属菌の除菌方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平5−255008号公報。
【特許文献2】
特開平6−100409号公報。
【特許文献3】
特開平6−233986号公報。
【特許文献4】
特開昭56−120603号公報。
【特許文献5】
特開昭53−34923号公報。
【0003】
空調用及び工業用冷凍機では、熱交換を効率的に行うために、解放型の冷却塔等を用いて冷却した循環水を利用することが多い。かかる循環水中には、外部から微生物などが入り込んで増殖する。その他の用水の水源としても工業用水道水の他に海水、湖沼水、河川水、地下水などが使用されている。これらの用水中には各種の微生物が生息しており、この微生物類の中には、その存在する水質、環境によってさらに増殖を続け各種の障害をもたらす原因となるものが多い。最近、このような用水系で検出されるレジオネラ属菌が深刻な問題となっている。レジオネラ属菌は、土壌、河川中に広く分布するブドウ糖非発酵のグラク陰性桿菌であり、肺炎を主徴とする細菌感染症を惹起する。この菌は、細胞内増殖菌であり、生体に中でマクロファージなどの貧食細胞の中で殺菌されずに増殖することができる。また、β−ラクタマーゼ産生菌であるため、一部のβ−ラクタム剤に耐性を示す。
【0004】
冷却水中のレジオネラ属菌の生育や増殖防止方法としては、殺菌剤の添加によりレジオネラ属菌の栄養物を取り除くことにより間接的にレジオネラ属菌の増殖を防止する方法、過酸化水素等の化学洗浄剤で定期的に冷却水系の洗浄を行い冷却塔を清潔に保つ方法がある。更に、殺菌剤を添加してレジオネラ属菌自身を死滅させる方法も各種提案されている。例えば、ヒドラジンと水溶性カチオン性重合物を組み合わせて使用する方法(特許文献1)、バクテリオファージを使用するもの(特許文献2)、柑橘類果実の種子抽出物を使用するもの(特許文献3)等がある。しかし、これらの方法も間接的に増殖を抑えるものでレジオネラ属菌を完全に抑制することは現実的に困難であったり、一時的には効果があっても持続性に問題があり、更には経済的にも問題があったりして、それぞれ欠点がある。近年、環境への影響が問題視されるようになってきており、安全性の面からも新しい薬剤が求められている。また、実験室内で殺菌効果を示す薬剤でも、実際に稼働している水系に使用してみると、必ずしも十分な効果が得られないことが多かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ヒダントイン系化合物とBNPAを配合して用いて、空調用及び工業用冷凍機と冷却塔の間を循環する冷却水系、加湿器の補給水系、噴水、池などの溜水、水盤、滝、壁泉などの落水、流れなどの水景施設の水系、蓄熱槽や循環式浴槽の蓄熱水系などに生存しているレジオネラ属菌を除菌し、その増殖を防止することができるレジオネラ属菌の除菌方法を提供することを目的としてなされるものである。
【0006】
【発明を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、工業用水のスライム障害抑制剤として有効なことが知られている及びシュードモーナス(Pseudomonas)属菌、エンテロバクター(Enterobacter)属菌等に抗菌活性を有することが知られているがそれぞれ冷却水系等に添加して、レジオネラ属菌を効率的に除菌するのに有効であることの知られていなかったヒダントイン系化合物(特許文献4)と2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジイル=ジアセテート(以下BNPAという。)(特許文献5)とを組み合わせて用いることにより水系に生存しているレジオネラ属菌に対して優れた除菌効果を有することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、(1)レジオネラ属菌が生存している水系に対し、一般式
【0007】
【化2】

Figure 0004182752
【0008】
(式中、X及びYは、臭素原子又は塩素原子を、R1及びR2は、炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表されるヒダントイン系化合物と2−ブロモ−ニトロプロパン−1,3−ジイル=ジアセテートとを、前者1重量部に対し、後者0.05〜20重量部の配合比で、添加することを特徴とするレジオネラ属菌の除菌法及び、
(2)ヒダントイン系化合物が1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン(以下、DBDMHという)、1−ブロム−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン(以下、BCDMHという)、3−ブロモ−1−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、ブロモクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5−エチル−5−メチルヒダントインである(1)記載の除菌方法を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の水系におけるレジオネラ属菌の除菌方法において、レジオネラ属菌が生存している水系に対して、ヒダントイン系化合物及びBNPAを添加する。本発明方法を適用することのできるレジオネラ属菌は、新属のグラム陰性の極単毛桿菌であり、現在レジオネラ ニュモフィラ(Legionella pneumophila)のほかに、多くの亜種及び血清群が知られている。本発明の方法は、これらの菌種のすべてに適用することができる。本発明方法を適用することにより、空調用及び工業用冷凍機と冷却塔の間を循環する冷却水系、加湿器の補給水系、水景施設の水系、蓄熱槽や循環式浴槽の蓄熱水系などに生存しているレジオネラ属菌を除菌し、その増殖を防止することができる。
【0010】
本発明に用いるヒダントイン系化合物としては、DBDMH、BCDMH、3−ブロモ−1−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、ブロモクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5−エチル−5−メチルヒダントインが挙げられる。これらの化合物は、ジアルキルケトン、シアンヒドリン及び炭酸アンモニウムからジアルキルヒダントイン類を得、これをハロゲン化して製造することができる。またBNPAは、2−ブロム−2−ニトロプロパン−1,3−ジオールを酢酸誘導体でエステル化して得ることができる。
【0011】
ヒダントイン系化合物は、1種を単独で使用することもできるが、2種以上を組み合わせて用いることもできるが、DBDMH、DCDMH又は3−ブロモ−1−クロロ−5,5−ジメチルヒダントインから選択するのが好ましい。
【0012】
本発明において、これらのヒダントイン系化合物及びBNPAは、そのまま用いることができるが、溶剤及び増量剤その他の薬剤と配合して用いることもできる。希釈目的で使用される有機溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピオングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、メチルアセテート、エチルアセテート、3−メトキシアセテート、2−エトキシアセテート、2−エトキシエチルアセテート、プロピレンカーボネート、4−ブチロラクトン、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、マレイン酸ジメチル等のエステル類、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、アセトアミド、N−メチル−2−ピロリジノン、2−ピロリジノン、ε−カプロラクタム等のアミド類、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤、その他アルコール類、スルホラン、ヒダントイン、スクシンイミド、水が挙げられる。
【0013】
本発明の方法において、使用するヒダントイン系化合物とBNPAの配合比は、前者1重量部に対し、後者0.05〜20重量部であることが好ましく、0.1〜10重量部であることがより好ましい。更に0.5〜5重量部であることが好ましい。
【0014】
本発明方法において、レジオネラ属菌が生存している水系へのヒダントイン系化合物とBNPAの添加量に特に制限はなく、水系の状態に応じて適宜選択することができるが、通常は、水中の薬剤濃度が0.1〜1000mg/lであることが好ましく、0.5〜100mg/lであることがより好ましい。 適用する水系のpHに特に制限はなく、通常のpH範囲である3〜10程度の範囲で使用することができる。更に本発明の除菌方法においては、必要に応じて、他の殺菌剤、腐食防止剤、スケール防止剤、消泡剤、界面活性剤等を併用することができる。
【0015】
本発明方法れば、ヒダントイン系化合物とBNPAを用いて、空調用及び工業用冷凍機と冷却塔の間を循環する冷却水系、加湿器の補給水系、噴水、池などの溜水、水盤、滝、壁泉などの落水、流れなどの水景施設の水系、蓄熱槽や循環式浴槽の蓄熱水系などに生存しているレジオネラ属菌を除菌し、その増殖を防止することができる。
【0016】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1
炭酸プロピレン 85重量部に、DBDMH 5重量部及びBNPA 10重量部を混合撹拌する。
実施例2
スルホラン 80重量部に、DBDMH 15重量部及びBNPA 5重量部を混合撹拌する。
実施例3
スルホラン 55重量部に、BCDMH 15重量部及びBNPA 30重量部を混合撹拌する。
実施例4
スルホラン 64重量部に、ヒダントイン 2重量部、スクシンイミド 3重量部、BCDMH 24重量部及びBNPA 7重量部を混合撹拌する。
【0017】
以下に試験例を挙げて本発明を説明する。
試験例
純水1000mlに、酵母エキス10.0g、ACES緩衝液10.0g、L−システイン塩酸塩0.4g、可溶性ピロリン酸鉄0.25g、α−ケトグルタル酸1.0g、活性炭粉末1.5g及び寒天15.0gを配合し、pHが6.9のBCYEα平板培地を調整した。この平板培地上にレジオネラ菌(Legionella pneumophila)を接種して、36℃で2日培養した。この培養レジオネラ菌を、pH7のリン酸緩衝液に10/ml程度となるように懸濁させた。この懸濁液(レジオネラ標準液)の0.1mlをBCYEα平板培地に塗布し、36℃で5日間培養したのち、コロニー数を数えることにより生菌数を測定した。2.5×10個/mlであった。このレジオネラ標準液を、培養フラスコに入れ、ついで、それぞれのフラスコに、所定の活性成分量となるように各薬剤を添加し、37℃で24時間振とう培養したのち、それぞれの液中の生菌数を測定した。結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
Figure 0004182752
【0019】
【発明の効果】
本発明の水系に生存しているレジオネラ属菌の除菌方法によれば、ヒダントイン系化合物とBNPAを併用することにより、それぞれ単独の使用からは予期し得ない極めて優れた効果をもって、しかも安全に空調用及び工業用冷凍機と冷却塔の間を循環する冷却水系、加湿器の補給水系、水景施設の水系、蓄熱槽や循環式浴槽の蓄熱水系などに生存しているレジオネラ属菌を除菌し、その増殖を防止することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for disinfecting Legionella that causes serious health damage. More specifically, the present invention relates to cooling water systems circulating between air-conditioning and industrial refrigerators and cooling towers, humidifier make-up water systems, fountains, pooled water such as ponds, falling water such as basins, waterfalls, wall springs, The present invention relates to a method of disinfecting Legionella, which can disinfect Legionella genus living in a water system of a waterscape facility such as a stream, a heat storage water system of a heat storage tank or a circulating bath, and prevent its growth.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-5-255008.
[Patent Document 2]
JP-A-6-100409.
[Patent Document 3]
JP-A-6-233986.
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 56-120603.
[Patent Document 5]
JP-A-53-34923.
[0003]
In air-conditioning and industrial refrigerators, in order to efficiently perform heat exchange, circulating water cooled using an open-type cooling tower or the like is often used. In such circulating water, microorganisms and the like enter from outside to grow. In addition to industrial tap water, seawater, lake water, river water, groundwater, etc. are used as other water sources. Various types of microorganisms inhabit these irrigation waters, and many of these microorganisms continue to grow depending on the existing water quality and environment and cause various obstacles. Recently, Legionella spp. Detected in such water systems have become a serious problem. Legionella spp. Are non-glucose-fermenting Grac-negative bacilli that are widely distributed in soils and rivers, and cause bacterial infections, mainly pneumonia. This bacterium is an intracellularly proliferating bacterium, and can grow in a living body without being sterilized in a phagocytic cell such as a macrophage. Moreover, since it is a β-lactamase-producing bacterium, it exhibits resistance to some β-lactam agents.
[0004]
As a method of preventing the growth and proliferation of Legionella in cooling water, a method of indirectly preventing the growth of Legionella by removing the nutrients of Legionella by adding a bactericidal agent, chemical cleaning with hydrogen peroxide, etc. There is a method to keep the cooling tower clean by periodically cleaning the cooling water system with an agent. Further, various methods for killing Legionella itself by adding a bactericidal agent have been proposed. For example, a method using a combination of hydrazine and a water-soluble cationic polymer (Patent Document 1), a method using a bacteriophage (Patent Document 2), a method using a citrus fruit seed extract (Patent Document 3), etc. There is. However, these methods also indirectly suppress growth, and it is practically difficult to completely suppress Legionella spp., Or even temporarily effective, there are problems with sustainability, Each has its own drawbacks, including economic problems. In recent years, the influence on the environment has been regarded as a problem, and a new drug is required from the viewpoint of safety. Moreover, even if the chemical | medical agent which shows the bactericidal effect in a laboratory is used for the water system which is actually operate | moving, the sufficient effect was not necessarily acquired in many cases.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention uses a hydantoin compound and BNPA in combination, a cooling water system that circulates between air-conditioning and industrial refrigerators and cooling towers, a replenishment water system for a humidifier, a fountain, a reservoir such as a pond, a basin, Legionella genus bacteria that can sterilize and prevent the growth of Legionella spp. That survive in water systems such as waterfalls and waterfalls, water systems such as waterfalls and wall springs, and heat storage water systems in thermal storage tanks and circulating baths It is made for the purpose of providing a sterilization method.
[0006]
[Means for Solving the Invention]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor is known to be effective as a slime disorder inhibitor for industrial water, and Pseudomonas spp., Enterobacter Hydantoin compounds that have been known to have antibacterial activity in genus bacteria, etc., but were not known to be effective in efficiently eradicating Legionella bacteria by adding them to a cooling water system or the like ( Patent Document 4) and 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diyl diacetate (hereinafter referred to as BNPA) (Patent Document 5) can be used in combination with Legionella bacteria living in an aqueous system. On the other hand, it has been found that it has an excellent sterilizing effect, and the present invention has been completed based on this finding. That is, the present invention relates to (1) an aqueous system in which Legionella spp.
[Chemical formula 2]
Figure 0004182752
[0008]
(Wherein, X and Y are a bromine atom or a chlorine atom, R1 and R2 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms) and 2-bromo-nitropropane-1, 3-diyl diacetate is added at a compounding ratio of 0.05 to 20 parts by weight of the latter with respect to 1 part by weight of the former, Legionella sterilization method,
(2) Hydantoin compounds are 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin (hereinafter referred to as DBDMH), 1-bromo-3-chloro-5,5-dimethylhydantoin (hereinafter referred to as BCDMH), 3-bromo -1-chloro-5,5-dimethylhydantoin, bromochloro-5,5-dimethylhydantoin, 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin, 1,3-dichloro-5-ethyl-5-methylhydantoin (1) The disinfection method as described is provided.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method of disinfecting Legionella in the aqueous system of the present invention, a hydantoin compound and BNPA are added to the aqueous system in which Legionella is alive. Legionella spp. To which the method of the present invention can be applied is a new genus of Gram-negative polar hairy bacilli, and many subspecies and serogroups are known besides Legionella pneumophila. . The method of the present invention can be applied to all of these bacterial species. By applying the method of the present invention, it survives in cooling water systems that circulate between air conditioning and industrial refrigerators and cooling towers, humidifier replenishment water systems, waterscape facility water systems, heat storage tanks and heat storage water systems in circulating baths, etc. It is possible to sterilize Legionella spp. And prevent its growth.
[0010]
Examples of hydantoin compounds used in the present invention include DBDMH, BCDMH, 3-bromo-1-chloro-5,5-dimethylhydantoin, bromochloro-5,5-dimethylhydantoin, 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin. 1,3-dichloro-5-ethyl-5-methylhydantoin. These compounds can be produced by obtaining dialkylhydantoins from dialkyl ketones, cyanohydrins and ammonium carbonate and halogenating them. BNPA can be obtained by esterifying 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol with an acetic acid derivative.
[0011]
Hydantoin compounds can be used alone or in combination of two or more, but are selected from DBDMH, DCDMH or 3-bromo-1-chloro-5,5-dimethylhydantoin. Is preferred.
[0012]
In the present invention, these hydantoin compounds and BNPA can be used as they are, but can also be used in combination with a solvent, a bulking agent and other drugs. Examples of organic solvents used for dilution include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol, ethyl cellosolve, phenyl cellosolve, diethylene glycol monomethyl ether, and dipropion glycol monomethyl ether. Glycol ethers, methyl acetate, ethyl acetate, 3-methoxy acetate, 2-ethoxy acetate, 2-ethoxyethyl acetate, propylene carbonate, 4-butyrolactone, dimethyl glutarate, dimethyl adipate, dimethyl succinate, dimethyl maleate, etc. Esters, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, acetamide, N-methyl- - pyrrolidinone, 2-pyrrolidinone, amides such as ε- caprolactam, aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide, and other alcohols, sulfolane, hydantoins, succinimides, and water.
[0013]
In the method of the present invention, the compounding ratio of the hydantoin compound to be used and BNPA is preferably 0.05 to 20 parts by weight and more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 1 part by weight of the former. More preferred. Furthermore, it is preferable that it is 0.5-5 weight part.
[0014]
In the method of the present invention, there are no particular restrictions on the amount of hydantoin compound and BNPA added to the aqueous system in which Legionella is alive, and it can be appropriately selected according to the state of the aqueous system. The concentration is preferably 0.1 to 1000 mg / l, and more preferably 0.5 to 100 mg / l. There is no restriction | limiting in particular in the pH of the aqueous system to apply, It can use in the range of about 3-10 which is a normal pH range. Furthermore, in the sterilization method of the present invention, other bactericides, corrosion inhibitors, scale inhibitors, antifoaming agents, surfactants and the like can be used in combination as necessary.
[0015]
According to the method of the present invention, using a hydantoin compound and BNPA, a cooling water system that circulates between an air-conditioning and industrial refrigerator and a cooling tower, a replenishment water system for a humidifier, a fountain, a reservoir such as a pond, a basin, a waterfall It is possible to sterilize Legionella spp. Surviving in the water system of waterscape facilities such as falling water, flowing water, etc., and in the heat storage water system of heat storage tanks and circulation bathtubs, and prevent their growth.
[0016]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
Example 1
To 85 parts by weight of propylene carbonate, 5 parts by weight of DBDMH and 10 parts by weight of BNPA are mixed and stirred.
Example 2
To 80 parts by weight of sulfolane, 15 parts by weight of DBDMH and 5 parts by weight of BNPA are mixed and stirred.
Example 3
To 55 parts by weight of sulfolane, 15 parts by weight of BCDMH and 30 parts by weight of BNPA are mixed and stirred.
Example 4
To 64 parts by weight of sulfolane, 2 parts by weight of hydantoin, 3 parts by weight of succinimide, 24 parts by weight of BCDMH and 7 parts by weight of BNPA are mixed and stirred.
[0017]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to test examples.
Test Example To 1000 ml pure water, 10.0 g yeast extract, 10.0 g ACES buffer, 0.4 g L-cysteine hydrochloride, 0.25 g soluble iron pyrophosphate, 1.0 g α-ketoglutaric acid, 1.5 g activated carbon powder And 15.0 g of agar were added to prepare a BCYEα plate medium having a pH of 6.9. Legionella pneumophila was inoculated on the plate medium and cultured at 36 ° C. for 2 days. This cultured Legionella bacterium was suspended in a phosphate buffer solution of pH 7 so as to be about 10 4 / ml. 0.1 ml of this suspension (Legionella standard solution) was applied to a BCYEα plate medium and cultured at 36 ° C. for 5 days, and then the number of viable cells was measured by counting the number of colonies. 2.5 was × 10 4 cells / ml. This Legionella standard solution is put into a culture flask, each drug is added to each flask so as to have a predetermined amount of active ingredient, and cultured at 37 ° C. for 24 hours with shaking. The number of bacteria was measured. The results are shown in Table 1.
[0018]
[Table 1]
Figure 0004182752
[0019]
【The invention's effect】
According to the method of disinfecting Legionella living in the water system of the present invention, by using a hydantoin compound and BNPA in combination, it has extremely excellent effects that could not be expected from each single use, and safely. Sterilize Legionella spp. That survive in cooling water systems that circulate between air-conditioning and industrial refrigerators and cooling towers, humidifier replenishment water systems, waterscape facility water systems, heat storage tanks and recirculating baths And the proliferation can be prevented.

Claims (2)

レジオネラ属菌が生存している水系に対し、一般式
Figure 0004182752
(式中、X及びYは、臭素原子又は塩素原子を、R及びRは、炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表されるヒダントイン系化合物と2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジイル=ジアセテートとを、前者1重量部に対し、後者0.05〜20重量部の配合比で、添加することを特徴とするレジオネラ属菌の除菌法。
For water systems where Legionella spp.
Figure 0004182752
(Wherein, X and Y represent a bromine atom or a chlorine atom, and R 1 and R 2 represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms) and 2-bromo-2-nitro Propane-1,3-diyl diacetate is added at a compounding ratio of 0.05 to 20 parts by weight of the latter with respect to 1 part by weight of the former, and a method for disinfecting Legionella spp.
ヒダントイン系化合物が1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン、1−ブロモ−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、3−ブロモ−1−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、ブロモクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン又は1,3−ジクロロ−5−エチル−5−メチルヒダントインである請求項1記載の除菌方法。Hydantoin compounds are 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin, 1-bromo-3-chloro-5,5-dimethylhydantoin, 3-bromo-1-chloro-5,5-dimethylhydantoin, bromochloro-5 The sterilization method according to claim 1, which is 1,5-dimethylhydantoin, 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin or 1,3-dichloro-5-ethyl-5-methylhydantoin.
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