Evaluation of the effectiveness of the potent bis-quaternary ammonium compound, 4,4'-( , -hexametylenedithio) bis (1-octylpyridinium bromide) (4DTBP-6,8) on Pseudomonas aeruginosa.

Quaternary ammonium compounds (QACs), including benzalkonium chloride (BAC) and cetylpyridinium chloride (CPC) are cationic surfactants and have been used widely as general disinfectants in the medical field due to their strong antibacterial effects and low cytotoxicity to human cells. 4,4'-( , -hexametylenedithio) bis (1-octylpyridinium bromide) (4DTBP-6,8) is one of the potent bis-QACs synthesized to improve the antimicrobial activities of mono-QACs such as BAC. This study aimed to assess the effectiveness of 4DTBP-6,8 against Pseudomonas aeruginosa, a prevalent hospital pathogen. The minimum inhibitory concentrations of 4DTBP-6,8, CPC and BAC against P. aeruginosa were measured. 4DTBP-6,8 exhibited strong antibacterial activity. We assessed the bactericidal effects of QACs against P. aeruginosa under certain conditions and their cytotoxicities in human epithelial cells using lactate dehydrogenase (LDH) release. 4DTBP-6,8 exerted excellent bactericidal effects against high concentrations of bacteria, biofilm cells and even in the presence of contaminated proteins. Cellular LDH was not released by the treatment with 4DTBP-6,8. 4DTBP-6,8 exhibited the strongest bactericidal activity against P. aeruginosa among the three QACs tested without any cytotoxicity. The potent bis-QAC, 4DTBP-6,8 has the potential to be an effective disinfectant in preventing hospital infections caused by P. aeruginosa.


Action of reactive oxygen species in the antifungal mechanism of gemini-pyridinium salts against yeast

We previously found that the gemini quaternary salt (gemini-QUAT) containing two pyridinium residues per molecule, 3,3'- (2,7-dioxaoctane) bis (1-decylpyridinium bromide) (3DOBP-4,10) , exerted fungicidal activity against Saccharomyces cerevisiae and caused respiration inhibition and the cytoplasmic leakage of ATP, magnesium, and potassium ions. Here, we investigated how the gemini-QUAT, 3DOBP-4,10, exerts more powerful antimicrobial activity than the mono-QUAT N-cetylpyridinium chloride (CPC) and examined the association between reactive oxygen species (ROS) and the antimicrobial mechanism. Antifungal assays showed that the activity of 3DOBP-4,10 against two yeasts, S. cerevisiae and Candida albicans, was significantly elevated under aerobic conditions, and largely reduced under anaerobic conditions (nitrogen atmosphere) . Adding radical scavengers such as superoxide dismutase, catalase and potassium iodide (KI) also decreased the fungicidal activity of 3DOBP-4,10 but negligibly affected that of CPC. We measured survival under static conditions and found that the rapid fungicidal profile of 3DOBP-4,10 was lost, whereas that of CPC was slightly affected in the presence of KI. Our results suggest that 3DOBP-4,10 exerts powerful antimicrobial activity by penetrating the cell wall and membrane, which then allows oxygen to enter the cells, where it participates in the generation of intracellular ROS. The activity could thus be attributable to a synergic antimicrobial combination of the disruption of organelle membranes by the QUAT and oxidative stress imposed by ROS.


Characterization of recombinant Streptococcus mitis-derived human platelet aggregation factor

We previously purified Streptococcus mitis-derived human platelet aggregation factor (Sm-hPAF) from the culture supernatant of S. mitis strain Nm-65, isolated from the tooth surface of a patient with Kawasaki disease. Here we produced recombinant Sm-hPAF protein (rSm-hPAF) in Escherichia coli, to determine whether rSm-hPAF conserves its platelet aggregation activity. rSm-hPAF precursor (665 amino acids) shows up to 36-56% identity with the family of cholesterol-dependent cytolysins (CDCs), and rSm-hPAF displayed potent hemolytic activity toward mammalian erythrocytes, including human erythrocytes with platelet aggregation activity. The 162-amino acid amino-terminal domain of rSm-hPAF was found in no other CDCs except lectinolysin; this domain is homologous to a portion of pneumococcal fucolectin-related protein. Interestingly, suilysin (SLY) and pneumolysin (PLY) of CDCs also exhibit substantial human platelet aggregation activity, similar to rSm-hPAF, and the platelet aggregation by rSm-hPAF, SLY, and PLY was morphologically confirmed using light and electron microscopy.


The Quantitative Assay of Trophozoites and Cysts of Acanthamoeba by Applying ATP Measurement and the Establishment of an Amoebicidal Test Method

ATP測定法を利用したアカントアメーバの栄養体およびシストの定量評価と抗アメーバ性試験法の確立

栄養体およびシストアメーバを対象にした細胞内ATP抽出によるATP測定法を用いたアメーバ定量法を確立した．可溶性有機物を含まないPage's Amoeba Saline (PAS)培地で調製されるAcanthamoebaは，プロテオースペプトン-酵母エキス-グリシン-システイン(PYGC)液体培地で培養し，次に有機物量を1/2量とするPYGC液体培地で培養することにより調製された．アメーバ懸濁液を48穴マイクロプレートに分注し，浮遊(上清)および付着アメーバ由来のATP量を測定した．調整アメーバ数とATP量の間には明らかな直線関係を示し，算出される栄養体アメーバとシストアメーバ1細胞当たりのATP量は，それぞれ5.00×10-2 pmol， 8.50×10-3 pmolであった．本手法を用いたATP測定によれば，1生細胞まで検出可能であることも特徴であった．次に，このATP測定法によるアメーバ定量法を抗微生物剤の抗アメーバ活性試験に応用することを検討した．各薬剤接触後，形態観察とATP量測定により，形態変化とATP量変化に密な関係があることが認められた．これらの結果は，アメーバのATP評価にとっての操作法の基礎と抗アメーバ性標準試験法としての応用性を示した．

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


Characterization and photochemical and antibacterial properties of highly stable silver nanoparticles prepared on montmorillonite clay in n-hexanol

Ag nanoparticles (NPs) of approximately 2.5±0.6nm in size with high stability were prepared on montmorillonite clay in n-hexanol ([Ag NP/clay]). The aqueous suspensions of Ag NP/clay obtained were colored pale yellow to gray, and an intense yellow surface plasmon band was observed at approximately 397-422nm at a [Ag(+)] concentration of 0.01-1M. Fluorescence peaks of these Ag NP/clay suspensions, which were due to interband transitions of Ag NPs, were observed at approximately 447nm upon excitation at approximately 341nm. Photoinduced charge separation and electron accumulation in the presence of 2-propanol were observed in the Ag NPs on the clay. The photogenerated holes indicate a reaction with OH(-) because the generation of ()OH radicals decreased in the presence of 2-propanol, as observed using a spin-trapping electron spin resonance (ESR) method. The amount of H(2) produced depended on the amount of Ag NPs on the clay and the concentration of 2-propanol in the suspension. Antibacterial activity of Ag NPs on clay was also observed against Escherichia coli even after 12years. This simple method of preparation in n-hexanol led to the successful formation of highly stable and photoactive Ag NPs on montmorillonite clay.

Journal of Colloid and Interface Science


The Development of Gemini-Quaternary Ammonium Compound-Supported Inorganic-Organic Hybrids as Antimicrobial Materials

ジェミニ型第四アンモニウム化合物を担持させた無機-有機ハイブリッド抗菌剤の開発

Gemini型第四アンモニウム塩(gemini-QAC)である1,4-ビス[3,3-(1-デシルピリジニウム)メチルオキシ]ブタンジブロマイド(Hygenia)を含む3種類のQACを層状アルミノシリケートであるモンモリロナイト(MMT)の層間に担持した無機-有機ハイブリッドを合成した．合成したハイブリッドは，元素分析，粉体X線結晶回折，TG-DTAにより物性評価され，そしてQAC遊離パターンと抗菌活性を調べ，徐放的殺菌性能を明らかにした．さらに，Hygenia-MMTを含む塗料の薄膜は，Aspergillus niger胞子に対し，菌糸の成長を阻害した．


Mutational upregulation of a resistance-nodulation-cell division-type multidrug efflux pump, SdeAB, upon exposure to a biocide, cetylpyridinium chloride, and antibiotic resistance in Serratia marcescens

Serratia marcescens is an important opportunistic pathogen in hospitals, where quaternary ammonium compounds are often used for disinfection. The aim of this study is to elucidate the effect of a biocide on the emergence of biocide- and antibiotic-resistant mutants and to characterize the molecular mechanism of biocide resistance in Serratia marcescens. A quaternary ammonium compound-resistant strain, CRes01, was selected by exposing a wild-type strain of S. marcescens to cetylpyridinium chloride. The CRes01 cells exhibited 2- to 16-fold more resistance than the wild-type cells to biocides and antibiotics, including cetylpyridinium chloride, benzalkonium chloride, chlorhexidine gluconate, fluoroquinolones, tetracycline, and chloramphenicol, and showed increased susceptibilities to beta-lactam antibiotics and N-dodecylpyridinium iodide. Mutant cells accumulated lower levels of norfloxacin than the parent cells in an energized state but not in a de-energized state, suggesting that the strain produced a multidrug efflux pump(s). To verify this assumption, we knocked out a putative efflux pump gene, sdeAB, in CRes01 and found that the knockout restored susceptibility to most quaternary ammonium compounds and antibiotics, to which the CRes01 strain showed resistance. On the basis of these and other results, we concluded that S. marcescens gains resistance to both biocides and antibiotics by expressing the SdeAB efflux pump upon exposure to cetylpyridinium chloride.


The mode of the antifungal activity of gemini-pyridinium salt against yeast

The gemini quaternary salt (gemini-QUAT) containing two pyridinium residues per molecule, 3,3'-(2,7-dioxaoctane) bis (1-decylpyridinium bromide) (3DOBP-4,10), exerted fungicidal activity against Saccharomyces cerevisiae accompanied by respiration inhibition and the cytoplasmic material leakage of ATP, magnesium, and potassium ions. We previously found that gemini-QUAT exerted bacterioclastic action against Escherichia coli by causing the rapid and abundant leakage of turbid materials from the cells. In addition, the first stage of the bacterioclastic action was the leakage of magnesium ions, outer membrane protein E, ATP, and lipopolysaccharides. Here, we investigated how the gemini-QUAT 3DOBP-4,10 exerts fungicidal action against S. cerevislae. The results showed that that > or = 0.4 microM 3DOBP-4,10 stopped respiration and that > or = 3.0, 1.0 and 1.0 microM caused the leakage of cytoplasmic components ATP, magnesium and potassium ions, respectively. Scanning and transmission electron micrographs showed a preserved cell wall structure, whereas intracellular organelles were destroyed in cells incubated with 3DOBP-4,10. We postulated that 3DOBP-4,10 exerts its fungicidal action against S. cerevisiae not through cell wall destruction and protein leakage, but rather by penetrating the cell wall and disrupting the membranes of organelles.


銀担持アクリル繊維を含む抗菌紙の魚病原因細菌に対する殺菌特性

銀担持アクリル繊維を含む抗菌紙の魚病原因細菌に対する殺菌特性

銀担持アクリル繊維，ポリエステル，ポロプロピレンの3種混抄紙(izi)の魚病原因細菌に対する殺菌特性を明らかにした．iziは，アユ養殖場から分離された魚病原因細菌に対して強い殺菌力を有していた．また，iziの殺菌力は，一般細菌と魚病原因細菌を含むアユ養殖場のプール水の殺菌に有効であることを示した．


トマトロックウール栽培における銀担持光触媒を利用した殺菌装置の殺菌効果と収量，品質，培養液無機成分濃度に及ぼす影響

In tomato hydroponics, the construction of an efficient recycling system for liquid waste has been expected. In this study, we developed a nutrient sterilization device using silver-supported photocatalyst, and evaluated its ability to sterilize specific fungi, suppress infections and influence on plant growth, fruit quality and yield of tomato. The sterilization device is especially characterized by the silver-coated non-woven cloth filter and visible light source. Using this device, Ralstonia solanacearum and Pythium aphanidermatum in nutrient solution were almost completely eliminated 8 and 4 minutes after innoculation, respectively, and Fusarium oxysporum was also decreased to 3% of the primary number of pathogens after 16 minutes. Investigation of the effective flow speed of nutrient solution from 10 L·min^<-1> to 20 L·min^<-1> for sterilizing Fusarium oxysporum showed that the sterilization ability of the device improved as the flow quickened. A closed hydroponic system equipped with this sterilization device could remarkably suppress the infection of root rot to plants. Consequently, significant difference was not detected for plant growth, fruit quality, yield of tomato and concentration of inorganic elements in the nutrient solution between the system and the control. Furthermore, neither conspicuous elution of silver ion into nutrient solution nor accumulation of that into tomato fruits in the system was recognized compared with the control. Our results demonstrated that the sterilization device utilizing the silver-supported photocatalyst is highly useful for practical tomato hydroponics.

トマト養液栽培における排液再利用のため,銀担持光触媒を用いた培養液殺菌システムを開発し,トマト主要病原菌に対する殺菌効果,病害伝染抑制効果,生育,品質,収量に及ぼす影響を検討した.殺菌装置は銀担持不織布の殺菌フィルターに蛍光灯の可視光を照射することによる光触媒殺菌装置とした20Lの培養液に病原菌懸濁液を希釈し,培養液タンクと殺菌装置の間で循環することにより,青枯病菌は8分後,根腐病菌は4分後にほぼ死滅し,根腐萎凋病菌は16分後に初発菌数の3%の菌数になった.また,根腐萎凋病菌で殺菌装置を通過する培養液の流速を10L・min^<-1>∼20L・min^<-1>で検討した結果,流速が速いほど殺菌効率が高かった.殺菌装置を組み込んだ培養液循環システムは余剰液を殺菌し培養液タンクに戻す方式とした.このシステムでのトマト根腐病の伝染は局所的な感染にとどまり,顕著な伝染抑制効果が見られた.また,生育,品質,収量,および培養液無機成分濃度に対する影響はほとんどなく,培養液中,果実中の銀イオン濃度の上昇もなかった.


Antibacterial activity and characteristics of modified ferrite powder coated with a gemini pyridinium salt molecule

This report describes the synthesis of an antibacterial material consisting of a gemini quaternary ammonium salt (gemini-QUAT) immobilized on ferrite powder, and its antibacterial activity. A gemini-QUAT containing two pyridinium residues per molecule, 4,4'-[1,3-(2,2-dihydroxylmethyl-1,3-dithiapropane)]bis (1-octylpyridinium bromide), was immobilized on ferrite powder by a reaction between the hydroxyl group of the QUAT and trimethoxysilane. Immobilization of the gemini-QUAT on ferrite (F-gemini-QUAT) was confirmed when the dye, bromophenol blue, was released from F-gemini-QUAT-dye after contact between ferrite and the dye. Elemental analysis of the QUAT-ferrite determined the molar amount of QUAT on the ferrite. The antibacterial effect of the ferrite was investigated using a batch treatment system, and this effect was compared with that of another QUAT-ferrite (F-mono-QUAT) binding a mono-QUAT, which possesses one pyridinium residue, prepared by the same immobilization method as F-gemini-QUAT. Results indicated the F-gemini QUAT possessed a higher bactericidal potency and broader antibacterial spectrum compared to F-mono-QUAT. In addition, this study suggested that gemini-QUATs possessed high bactericidal potency without being influenced by immobilization to materials, and the antibacterial activity and characteristics of F-gemini-QUAT could be attributed to the unique structure of the immobilized gemini-QUAT.


Antimalarial effect of bis-pyridinium salts,N.N'-hexamethylenebis(4-carbamoyl-1-alkylpyridinium bromide)

The in vitro antimalarial activity of bis-pyridinium salts, N,N'-hexamethylenebis(4-carbamoyl-1-decylpyridinium bromide) and their derivatives, against the Plasmodium falciparum FCR-3 strain (ATCC 30932, chloroquine-sensitive) was evaluated. All test compounds exhibited antimalarial activity over a concentration range of 3.5microM to 10nM. The chain length of the N1-alkyl moiety was found to be very beneficial in terms of antimalarial activity, and in this series of compounds, the most appropriate N1-alkyl chain length was found to be eight.

Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters


Construction of a leftover bath water model for microbial testing

In this study, in order to construct a model of leftover bath water, we analyzed one hundred samples of used bath water samples which were provided by twenty-eight volunteer families. It appeared that the number of detected bacteria from such bath water was correlated closely with the number of bathers. Moreover, the pH, acidity, chemical oxygen demand (COD), ion, protein content of the leftover bath water were measured. The number of bathers had no connection with the pH, acidity, COD, and ion content of the leftover bath water. However, the protein content of the bath water correlated with the number of detected bacteria. Based on these results, the model of leftover bath water was constructed. Achromobacter xylosoxidans, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa were incubated with the model bath water as indices of bath water contamination. The number of incubated viable cells in the model bath water increased with increasing concentrations of casamino acid. Consequently, it was suggested that varying the concentration of casamino acid based on family size or contamination would be necessary in the efficient use of the constructed model of leftover bath water for microbial testing.


Correlation between the Bacterioclastic Action of a Bis-quaternary Ammonium Compound and Outer Membrane Proteins

Bis-quaternary ammonium compounds (bis-QACs) have the ability to cause a rapid and abundant leakage of the turbid materials from cells, and such a bacterioclastic ability leads to a potent bactericidal activity. In order to clarify the detailed mechanism of the bactericidal action of bis-QACs, the correlation between the bacterioclastic action of 4,4'-(1,6-hexamethylenedithio)bis(1-octylpyridinium bromide) (4DTBP-6,8) and the leakage of outer membrane pore protein E (OmpE) was investigated. Using the antiserum against a fusion protein consisting of GST and the OmpE protein of Escherichia coli encoded by the ompE gene, it was seen that the leakage of OmpE from E. coli cells was caused by treatment with low concentrations (much lower than the critical vesiculation concentration) of 4DTBP-6,8. Furthermore, it was confirmed that 4DTBP-6,8 caused an increase in the turbidity of the cell suspension of Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhimurium and Serratia marcescences, and led to the leakage of several proteins which have a high percentage of homology with OmpE of E. coll. By immunoelectron microscopy investigation, it was revealed that the vesiculation from E. coli treated with 4DTBP-6,8 contains OmpE. In addition, the bacteriolytic action of 4DTBP-6,8 was investigated. The results suggested that the lysis of cells by bis-QACs was not an enzymatic action such as that by autolysin but a physical bacterioclastic action. Judging from these results, it is suggested that the leakage of OmpE is one of the major bacterioclastic actions of bis-QACs, and deals the bacterial cells a fatal blow.


Synthesis and biological properties of gemini quaternary ammonium compounds,5,5'-[2,2'-(α,ω-polymethylnedicarbonyldioxy)diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazolium iodide) and 5,5'- [2,2'-(ρ-phenylenedicarbonyldioxy)diethyl] bis(3-alkyl-4-methylthiazolium bromide)

We synthesized gemini quaternary ammonium compounds (gemini QACs) having two thiazolium moieties in a molecule, 5,5'-[2,2'-(alpha,omega-polymethylnedicarbonyldioxy)diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazolium iodide) (5DEBT-m,n), on which the carbon number of the methylene chain linking the two thiazoles (m) is 2, 6 or 8 and that of the alkyl group (n) is 8, 10, 12, 14 or 16. 5,5'-[2,2'-(p-Phenylenedicarbonyldioxy)diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazolium bromide) (5DEBT-P,n) was then synthesized, which is composed of a p-phenylene as the methylene spacer. For five gemini QAC series, in addition to the previously described 5DEBT-4,n to the four new compound series, their antimicrobial activities were determined. 5DEBT-m,10 and -P,10 exhibited a wide and strong bacteriostatic activity against gram-negative and -positive bacteria, fungi and then yeast in comparison with N-tetradecyl-5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazolium iodide as a mono-QAC. The bactericidal activity of the 5DEBT series against Escherichia coli IFO 12713 and Staphylococcus aureus IFO 12732 was investigated on the basis of the effects of their alkyl chain length and their molecular hydrophobicity. It was found that the effect of theses factors on their activity significantly changes by the difference between the gram-negative and -positive bacteria. Although against the gram-negative bacterium, the change in the activity due to extension of the alkyl group for each compound affected the kind of methylene spacer, against the gram-positive bacterium, it was almost equal in spite of the methylene spacer. This result could be responsible for the bactericidal mechanism of the gemini QACs being influenced by the diversity of the steric structure participating in the methylene chain length and by the bacterium cell surface hydrophobicity.


Syntheses and antimicrobial activities of series of new bis-quaternary ammonium compounds

A series of new bis-quaternary ammonium compounds (bis-QACs), 4,4'-(2,9-dioxadecane) bis(1-alkylpyridinium bromide)s, 3,3'-(2,9-dioxadecane)bis(1-alkylpyridinium bromide)s and 3,3'-(2,7-dioxaoctane)bis(1-decylpyridinium bromide) was synthesized. The compounds were evaluated by their activities against bacteria, molds and yeasts; the activities were expressed as the minimum inhibitory concentrations (MIC) and/or the minimum bactericidal concentrations (MBC). Compound 4,4'-(2,9-dioxadecane) bis(1-decylpyridinium bromide) had MIC values which exceeded those of benzalkoniumchloride and thiabendazole. It was in vitro active against a broad spectrum of Gram-negative and Gram-positive bacteria, against yeasts and some molds, it had high solubility and thermal decomposition temperature. The relationships between structure and biological activity of the tested bis-QACs are discussed.


Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


Antifungal characteristics of N,N'-hexamethylenebis (4-carbamoyl-1-decylpyridinium bromide)

A bis-quaternary ammonium compound (bis-QAC), N,N'-hexamethylenebis(4-carbamoyl-1decylpyridinium bromide) (D-38), exhibited a wide antifungal spectrum and a strong activity against sixteen strains of fungi including nine strains isolated from various kinds of food. The antifungal activity was higher than that of N-dodecylpyridinium Iodide, a typical mono-QAC, and that of the commonly used fungicide, 2-(4-thiazolyl) benzimidazole. The activity of D-38, however, was comparatively low when it was measured by the agar dilution method. It is considered that the hydrophobic D-38 molecules, having two long alkyl chains, interacted with the agar medium, and therefore showed lower activity results. On the other hand, the activity of D-38 against Aspergillus niger IFO 6342 was not significantly influenced by temperature, pH and the initial spore concentration. These results indicate that bis-QACs can exhibit a high antifungal activity whether or not the environmental conditions change.


Pathogenic Bacteria Carried by Companion Animals and Their Susceptibility to Antibacterial Agents

Results of the investigation showed that there was a difference in the bacteria isolated from dogs, cats and their living environment. The number and species isolated from the hair and front paw samples from dogs kept outdoors and from cats were greater and more varied than those from the samples from dogs kept indoors. Staphylococcus, Micrococcus and Bacillus were frequently detected from skin surfaces. On the other hand, Escherichia, Pseudomonas, Proteus and others were detected on each sampling area on dogs kept outdoors and on cats. About 60% of the bacteria commonly causes infectious diseases and carries a risk of food poisoning. Moreover, Pasteurella multocida, which causes pasteurellasis, a kind of zoonosis, was isolated from dogs and cats. These pathogenic bacteria were transmitted from animals to humans by direct contact. This result suggests that direct contact with dogs and cats and contact with aerosols can possibly transmit infectious diseases. Most of the isolates (75.9%, 60/79) were resistant to antibacterial agents. We then investigated the effect of household detergents and pet care deodorant sprays containing antibacterial agents on isolates from dogs and cats. They were effective in preventing the transmission of pathogens from dogs and cats to humans.


Characterization and Protein Analysis of Escherichia coli Resistant to a Quaternary Ammonium Compound


Intermedilysin Is Essential for the Invasion of Hepatoma HepG2 Cells by Streptococcus intermedius

Streptococcus intermedius causes endogenous infections leading to abscesses. This species produces intermedilysin (ILY), a human-specific cytolysin. Because of the significant correlation between higher ILY production levels by S. intermedius and deep-seated abscesses, we constructed ily knockout mutant UNS38 B3 and complementation strain UNS38 B3R1 in order to investigate the role of ILY in deep-seated infections. Strain UNS38 reduced the viability of human liver cell line HepG2 at infection but not of rat liver cell line BRL3A. Isogenic mutant strain UNS38 B3 was not cytotoxic in either cell line. Quantification of S. intermedius revealed that in infected HepG2 cells UNS38 but not UNS38 B3 increased intracellularly concomitantly with increasing cell damage. This difference between UNS38 and UNS38 B3 was not observed with UNS38 B3R1. Invasion and proliferation in BRL3A cells was not observed. Masking UNS38 or UNS38 B3R1 with ILY antibody drastically decreased adherence and invasion of HepG2. Moreover, coating strain UNS38 B3 with ILY partially restored adherence to HepG2 but without subsequent bacterial growth. At 1 day post-infection, many intact UNS38 were detected in the damaged phagosomes of HepG2 with bacterial proliferation observed in the cytoplasm of dead HepG2 after an additional 2 day incubation. These results indicate that surface-bound ILY on S. intermedius is an important factor for invasion of human cells by this bacterium and that secretion of ILY within host cells is essential for subsequent host cell death. These data strongly implicate ILY as an important factor in the pathogenesis of abscesses in vivo by this streptococcus.


Bridge-linked bis-quaternary ammonium anti-microbial agents: relationship between cytotoxicity and anti-bacterial activity of 5,5'-[2,2'-(tetramethylenedicarbonyldioxy)diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazonium iodide)s

論文題目:架橋構造を有するビス型第四運アンモニウム塩抗菌剤，5,5'-[2,2'-(tetramethylenedicarbonyldioxy)diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazonium iodide)sの抗細菌活性と細胞毒性の相関，5種のビス型化合物について，構造と抗菌，毒性の相関を検討．anti-ester型5DEBT-4,8のコンフォメーション解析から1144個のコンフォーマを得，9サンプルの立体疎水性度を決定したところ他の化合物では極小点が1つであるのに対して，2つの極小点が存在した．これから5DEBT-4,8には疎水性度の異なる2群のコンフォーマが存在し高効率で低毒性なバランスとれた性質の要因と考えられた．


Biological and physicochemical properties of gemini quaternary ammonium compounds in which the positions of a cross-linking sulfur in the spacer differ

Gemini型第四アンモニウム化合物(gemini QAC)の架橋構造のスルフィド結合の位置に着目した．メチレンスルフィド，エチレンジスルフィド，スルフィドがピリジン環に連結したgemini QACの3種のを合成し，抗菌活性，ヒト赤血球溶血毒性，界面活性能に関するスルフィド結合位置の影響について検討した．ピリジン環に連結したスルフィド結合を有する化合物は，抗菌力，溶血毒性，界面活性能いずれにおいても，他の2種薬剤よりも高いことが分かった．その強い抗菌力と溶血毒性は，スルフィド結合の共鳴効果によるアンモニウムカチオン電子密度の上昇，スルフィドがテトラメチレンスペーサ鎖両末端に存在することによるスペーサ鎖の高い伸縮性に起因した小さい分子占有面積，そして高い薬剤分子疎水性に寄与すると考え，スペーサ鎖の立体構造に影響し，スルフィドの位置がアンモニウムカチオン電子密度に影響を及ぼすと結論した．


Synthesis and Antimicrobial Characteristics of a Novel Biocide,4,4'-(1,6-Dioxyhexamethylene)bis-(1-alkylpyridinium halide)

We synthesized a new bis-quaternary ammonium compound (bis-QAC), 4, 4'-(1, 6-dioxyhexamethylene) bis (1-alkylpyridinium halide) s (4DOBP-6-n-X) (alkyl chain length, n=6, 8, 10, 12, 14, 16 and 18, X=Br or I) that has a symmetrical dimeric structure, and is composed of two alkylpyridinium halides connected with a dioxyhexamethylene. We examined the relationship of the hydrophobicity and antimicrobial activity using 4DOBP-6-n-X. The influences of pH, temperature, and hemolytic activity were then measured using 4, 4'-(1, 6-dioxyhexamethylene) bis (octylpyridinium bromide) (4DOBP-6-8-Br) which showed a superior antimicrobial activity among the 4DOBP-6-n-X series. The following three chemical compounds were used as a comparison: 4, 4'-(1, 6-dithiohexamethylene) bis (octylpyridinium bromide) (4DTBP-6-8-Br) which is considered as an excellent antimicrobial agent based on a previous report, alkylbenzyldimethyl ammonium chloride (BAC) and 2-(4'-thiazolyl) benzimida-zole (TBZ). In the results of the experiment, 4DOBP-6-8-Br exhibited a wide antimicrobial spectrum, and had a strong activity against bacteria and fungi comparable to 4DTBP-6-8-Br. The hemolytic activities of 4DOBP-6-8-Br and 4DTBP-6-8-Br were almost same, and lower than that of BAC. 4DTBP-6-8-Br had some defects in that it colored metals or generated a bad smell and a hazardous gas; however, in 4DOBP-6-n-X, these disadvantages were not present. 4DOBP-6-n-X seems to be an environmentally friendly antibacterial agent.


Synthesis and antimicrobial characteristics of novel biocides, 1,1'-(decanedioyl)bis(4-methyl-4-alkylpiperadinium iodide)s with a gemini structure

論文題目:ジェミニ構造を有する新規殺菌剤，1,1-(デカンジオイル)ビス(4-メチル-4-アルキルピペラジニウムアイオダイド)の合成と抗菌特性．ポリメチレンの両端にカルバモイル結合により2分子のピペラジニウムを導入した特徴的構造を有する薬剤の合成方法を確立し，薬剤の殺菌特性について検討した．さらに，pH，温度およびヒト赤血球に対する溶血特性を明らかにした．一連の合成薬剤の大腸菌に対する殺菌活性について薬剤分子疎水性を用いて構造活性相関の手法により解析したところ，ジェミニ型ピリジニウムとは異なる特徴を持っていることを明確にした．


A cell membrane modification technique using domain 4 of intermedilysin for immunotherapy against cancer

ヒト特異的細胞溶解毒素インターメディリシン(ILY)は，そのドメイン4(4D)だけでは細胞膜に強く結合するものの細胞毒性を示さない．この性質を応用し，4DのN末端に導入したCys残基のチオール基や4D分子表面のアミノ基を足場にして胎児性癌抗原(CEA)特異的な抗体の(Fab')2断片を連結した架橋体を作成し，CEA陽性癌細胞に対して活性化リンパ球等の細胞をターゲティングできるモジュールを開発した．この細胞膜機能の改変技術は細胞ターゲティング以外にも様々な利用法が期待できる．


Structural analysis of human specific cytolysin intermedilysin aiming application to cancer immunotherapy

ヒト特異的細胞溶解毒素インターメディリシン(ILY)を癌免疫療法に応用するため，ILYが属する毒素群(CBC)の一種，パーフリンゴリシンOの結晶構造を基にILYの立体構造を分子モデリングした．その結果，ILYは他のCBCと同様のドメイン構成を持ち，ドメイン4はドメイン1-3から立体的に独立していることや，ILYの11アミン酸領域は物理化学的な性質が他のCBCの場合と異なり，コレステロールを受け入れにくい構造であることが示された．


The human-specific action of intermedilysin, a homolog of streptolysin O, is dictated by domain 4 of the protein.

ヒト特異的細胞溶解毒素インターメディリシン(ILY)はストレプトリシンO(SLO)と同様にコレステロール(CHL)結合性細胞溶解毒素遺伝子ファミリーに属するが，CHLとの直接結合能を持たず，そのドメイン4でヒト細胞と結合することを明らかとした．またILYとSLO等の同属毒素間で多数のキメラ毒素を作成してその活性を調べた結果，SLO等ではCHLを結合する11アミノ酸領域は直接ヒト細胞の認識には関わらず，ここを除くドメイン4のC末端側56アミノ酸残基中にヒト細胞の受容体を認識する部位があることを示した．


Vectorial capacity of larvae pupae and adult of housefly (Musca domestica) for Escherichia coli 0157:H7 and the possibility of transmission from source to human

イエバエが腸管出血性大腸菌O157:H7(O157)のベクターとなる可能性を検討するため，O157をイエバエの幼虫に食餌とともに与え，その幼虫及び蛹中での検出を行った．しかし腸内細菌は変態の間に減少する傾向を示し，羽化した成虫の32.6%は腸内細菌を保有していたがO157は検出されず，幼虫や蛹はO157伝搬にあまり寄与しないと考えられた．一方，24時間の伝搬実験の結果から，成虫は食品由来のO157を伝搬して食品を汚染することが示された．また分子疫学的な解析からも，イエバエ由来の株と食中毒患者からの分離株は非常に近縁の株であることが判明した．このように，ヒトでのO157感染にはイエバエが重要なベクターとなることを実証した．


Bacterioclastic Action of a Bis-Quaternary Ammonium Compound against Escherichia coli

ビス型第四アンモニウム塩系化合物(bis-QAC)の大腸菌に対する細胞破壊作用について検討した．bis-QAC処理菌体からの濁り物質の増加とともにbis-QACの殺菌活性も上昇したことから，この濁り物質の生成はbis-QACの殺菌機構を解明する上で重要である．bis-QAC処理菌体から漏洩した物質の解析及び処理菌体の表面と内部の形態を電子顕微鏡で観察した結果，薬剤と細菌表層に存在するマグネシウムイオンとの置換反応により細胞膜内に侵入したbis-QACは，細胞表面にブレッブ形成を引き起こす．電子伝達系の呼吸系酵素を阻害し，リポポリサッカライドやポーリンタンパクのような細胞膜構成成分を漏洩させることが示唆された．細胞内部まで侵入したbis-QACがペプチドグリカンを破壊し，細胞表面に形成した大きなホールから細胞内物質を漏洩させることが細菌に対する致命的攻撃であることが示唆された．


Synthesis and Antimicrobial Characteristics of Novel Antimicrobial Agent,1,4-Dialky-1,4-dihydroxyethylpiperadinium Diiodides Immobilized on Inorganic Materials

論文題目:新規殺菌剤1,4-ジヒドロキシエチルピペラジニウムジアイオダイドを無機材料表面に固定化した材料の合成と抗菌特性 本論文は固定化殺菌剤に関するものであり，分子内にアンモニウム残基とヒドロキシエチル基をそれぞれ2個導入した薬剤の新規合成研究およびシランカップリング反応によるフェライト表面およびガラスビーズ表面に固定化する研究およびこれらを用いて各種微生物に対する殺菌作用と殺菌特性を解析したものである．固定化殺菌材の殺菌活性はpHには影響を受けなかったが温度には大きな影響を受けることを明らかにした．しかし固定化殺菌材は非常に広い殺菌スペクトルを有し，5∼6回繰り返し使用には殺菌活性が低下しない優れた特徴を示した．


Antimicrobial characteristics of bis-quaternary ammonium compounds possessing a p-phenylene group in their spacer chains

p-フェニレンスペーサにより連結された2つのピリジニウム塩から成るフェニレン-ビス型四アンモニウム化合物 (Ph-bis-QACs)の抗菌特性および構造活性相関についてメチレンスペーサ鎖により連結されたメチレン-ビス型四アンモニウム化合物(M-bis-QACs)と比較検討した．Ph-bis-QACsは，高い殺菌活性と広い抗菌スペクトルを示した．Ph-bis-QACsの抗菌活性は，M-bis-QACsのメチレンスペーサ鎖をp-フェニレンスペーサ鎖に変換することによってM-bis-QACsの活性より高くなった．M-bis-QACsの活性は，アンモニウム窒素の電子密度に影響を受けるが，Ph-bis-QACsはそれに依存しないことが分かった．従って，bis-QACの抗菌活性は，アンモニウム窒素の電子密度よりもスペーサ鎖の回転軸を減少させること，分子構造の剛直性を上昇させることによって，より強化されると考えられ，bis-QACの立体構造が，bis-QACの抗菌活性の重要な因子であると示唆した．


Kinetic Analysis of the Bactericidal Action of a Bis-quaternary Ammonium Compound against Escherichia coli

ビス型第四アンモニウム塩系化合物(bis-QAC)の大腸菌に対する殺菌機構を解明するためbis-QAC，4,4'-(1,6-ヘキサメチレンジチオ)ビス(1-オクチルピリジニウムブロマイド)の殺菌作用の動力学的特性を解析し，mono-QAC，N-オクチルピリジニウムブロマイドと比較した．mono-QACのアレニウスプロットは薬剤処理温度及び細胞培養温度の影響を受けて二つの直線を示したのに対し，bis-QACのアレニウスプロットは直線性を示した．mono-QACの見かけの殺菌活性化エネルギーは10-30℃で99.8kJ/mol，30-40℃で40.6kJ/molであったが，bis-QACは15.6kJ/molと非常に低い値であった．この結果より，bis-QACの殺菌作用はmono-QACとは異なるメカニズムであり，mono-QACの殺菌作用の律速段階が細菌細胞膜への作用であるのに対して，bis-QACは細胞膜表面への吸着であることが示唆された．


Correlation between resistance of Pseudomonas aeruginosa to quaternary ammonium compounds and expression of outer membrane protein OprR

論文題目:緑膿菌の細胞膜タンパク質OprRの発現と第四アンモニウム塩に対する耐性化の相関 第四アンモニウム塩系消毒剤に耐性化した緑膿菌において顕著に発現量が増加する約25.6kDaの蛋白質を2次元電気泳動で分離し，そのN末端アミノ酸配列の解析によって，それが外膜蛋白質のOprRであることを明らかとした．またその耐性化株でOprRのノックアウト株を作成したところ，第四アンモニウム塩系消毒剤に対する感受性が野生株と同程度まで上昇することから，OprRがこの消毒薬耐性に重要な役割を果たしていることを示した．


Analysis of Structural Features of Bis-Quaternary Ammonium Antimicrobial Agents 4,4'-(α,ω-Polymethylenedithio)bis(1-alkylpyridinium Iodide)s Using Computational Simulation

2個のピリジン環を持ち，その2環を結ぶブリッジ構造が異なる4タイプのビス型第四アンモニウム塩系消毒剤について，その分子構造とNB1RGB細胞に対する細胞毒性の構造活性相関を配座探索と分子軌道計算により検討した結果，他の3タイプの消毒剤はエネルギー極小状態がただ一つであるのに対し，ピリジンの四級窒素にオクチル基を持つチオエーテルブリッジタイプ(チオエーテル間のメチレン鎖数が4(4DTBP-4,8)と6(4DTBP-6,8))の場合だけエネルギー極小状態が2つ存在した．この結果から，4DTBP-4,8と4DTBP-6,8が高い効力と安全性を示すのは，分子の柔軟性と疎水性度が上手くバランスしているためであることを示した．


銀担持アクリル繊維を含む抗菌紙の殺菌作用機構

銀担持アクリル繊維を含む抗菌紙の殺菌作用機構

銀担持アクリル繊維とポリエステル繊維から作製したiziの抗菌特性と殺菌作用機構を検討した．iziは，病原性細菌，Legionella pneumophila Sg1 IID 5232などを含む13菌株に対して広く高い抗菌スペクトルを示した．iziの殺菌力は，食塩，ペプトン共存下で低下することを認めた．iziの殺菌化学種は，電子スピン共鳴スペクトルと，スーパーオキシドジスムターゼもしくはヨウ化カリウムのようなラジカルスカベンジャーにより活性阻害が起こることから，ヒドロキシラジカルであることを証明し，細菌細胞中で変換されたリビングラジカルが，継続的な殺菌効果を示すことを示唆した．また，細菌細胞が，iziから銀イオンを引き抜くことを示唆した．

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


Bactericidal Action of a Bis-quaternary Ammonium Compound against Vegetative Cells and Spores of Bacillus subtilis

論文題目:Bacillus subtilisの栄養細胞および芽胞に対するビス型第四アンモニウム塩の殺菌活性 ビス型第四アンモニウム塩は4,4'-(1,6-ヘキサメチレンジチオ)ビス(1-オクチルピリジニウムアイオダイド)を用い，枯草菌の栄養細胞と芽胞に対する殺菌活性の測定，芽胞発芽阻害作用の検討，殺菌速度および殺菌活性化エネルギーの測定，pH依存性などについて詳細に検討した．その結果，本薬剤は芽胞に対して発芽阻害作用と発芽後の増殖も阻害することが明らかとなった．また，殺菌活性化エネルギーは非常に低く細胞への吸着段階が殺菌の律速段階であることがわかった．


Dual-site recognition of different extracellular matrix components by anti-angiogenic/neurotrohic serpin, PEDF


Augmenting effect of acetic acid for acidification on bactericidal activity of hypochlorite solution

論文題目:次亜塩素酸溶液の殺菌活性におよぼす酸性化のための酢酸の活性向上効果 次亜塩素酸溶液の弱酸性化は殺菌活性の上昇が見られるが毒性の高い塩素ガスの発生しない安全な領域への水溶液の酸性化について検討した．酢酸，乳酸，クエン酸，蟻酸，リン酸，硫酸などによる酸性化は枯草菌の細菌芽胞に対する高い殺菌活性化の効果があったが，中でも，酢酸と次亜塩素酸の組み合わせで最も高い活性が達成できることを見いだした．


Microbial Contamination in Home Laundry Operations in Japan

論文題目:日本における家庭洗濯の微生物汚染．家庭洗濯中の衛生レベルは生活様式の変化と共に変遷してきた．諸外国では洗濯中に微生物汚染や感染が報告されている．そこで日本における洗濯中の汚染について様々な着用後の繊維製品に付着している微生物種の同定，洗濯物間の微生物転移による感染の危険性の実態について明らかにした．さらに除菌洗剤と非除菌洗剤を用いて検討し，除菌洗剤の汚染や感染防止効果が高いことを明らかにした．


The Properties of Bacterial Adaptation to Mono-and Bis-Quaternary Ammonium Compounds

論文題目:モノ型およびビス型第四アンモニウム塩に対する細菌の適応の性質．モノ型(デシルピリジニウム塩)およびビス型第四アンモニウム塩(架橋構造がチオール，エステル，カルバモイルおよびアミド)に対する細菌の適応について検討した．最小発育阻止濃度(MIC)測定法により検討した結果，モノ型ではMIC値が上昇し，抵抗性化が見受けられたが，ビス型第四アンモニウム塩では全く耐性化が見られなかった．抵抗性菌の表面疎水性を解析した結果，モノ型の抵抗性化は細胞表面の疎水性が低下したためであるとした．


Characterization of Pseudomonas aeruginosa Resistant to a Quaternary Ammonium Compound

論文題目:第四アンモニウム塩化合物に対して薬剤耐性を示す緑膿菌の特徴 N-ドデシルピリジニウムアイオダイドに対する薬剤耐性化を最小濃度測定法である培地希釈法を用いて行うことに成功した．その結果，感受性菌よりも8倍高い耐性化細菌を得ることができた．電子顕微鏡で観察した結果，耐性化細胞は感受性細胞には見られないバイオフィルム様の凝集が観察された．さらに，耐性化した細胞の表面疎水性について測定した結果，感受性細胞よりも親水性化していることがわかった．


Synthesis and antimicrobial characteristics of 4,4',4''-(1,2,3-propylene trithio)tris(1-alkylpyridinium iodide)s

トリス型四級アンモニウム化合物 (tris-QAC) 4,4',4''-(1,2,3-propylene-trithio)tris (1-alkylpyridinium iodide)s (4TP-n: アルキル基の炭素数 n = 4,6,8,10,12,14)を合成し，抗菌特性を検討した．4TP-nは，3つのN-alkyl-4-thiopyridinium iodideをプロパンの1,2,3位で結合したトリス型構造を有する．4TP-nの抗菌特性を，ビス型四級アンモニウム化合物 (bis-QAC) 4,4'-(1,6-hexamethylenedithio)bis(1-alkylpyridinium iodide)s (4DTBP-6,n)，モノ型四級アンモニウム化合物 (mono-QAC) N-alkylpyridinium iodide (P-n)，そして商業的な抗菌剤，防黴剤と比較した．4TP-nの静菌，殺菌活性は，4DTBP-6,nと同様に高く，またアルキル鎖長の影響をほとんど受けなかった．4TP-nは，広くかつ強い抗菌スペクトルを有していた．4TP-nの殺菌活性は，pH，温度の影響を受け，その影響を全く受けない4DTBP-6,8とは異なっていた．


Rapid identification of Streptococcus intermedius by PCR with the ily gene as a species marker gene

ヒト特異的細胞溶解毒素インターメディリシン(ILY)遺伝子はアンギノーサス群連鎖球菌ではS. intermedius(SI)のみに特異的に存在したことから，ily遺伝子が本菌種にだけ分布する可能性が考えられた．そこでPCRやサザンドットハイブリダイゼーション法を用いて，連鎖球菌属や近縁菌種におけるily遺伝子の分布を調べ，ily遺伝子がSI特異的な菌種マーカーになり得ることを確認し，それを指標として本菌種による感染症診断に応用可能なPCR検出システムを構築した．


Visible Light-Induced Bactericidal Species Generated From Silver-Loaded Hydrogen Zirconium Phosphate Active Against Escherichia coli K12

論文題目:銀担持リン酸水素ジルコニウムからの可視光で誘導される殺菌化学種，可視光照射された銀水素リン酸ジルコニウム懸濁液から生成するOHラジカルは，スピントラップ剤であるDMPOの添加によってESRで観測することができた．I-の存在下では，DMPO-OHのピークは減少してI2が生成し，それに伴って大腸菌に対して抗菌作用を示した．エタノールや2-プロパノールの存在下では，OH•と反応して生成するアルコールラジカルが，OH•よりも高い抗菌活性を示すことを明らかにした．


Synthesis of 4,4'-(Tetramethylenedicarbonyldiamino)bis(1-decylpyridinium bromide) and Its Antimicrobial and Deodorant Characteristics

論文題目:4,4'-(テトラメチレンジカルボニルジアミノ)ビス(1-デシルピリジニウムブロマイド)． 本論文において4,4'-(テトラメチレンジカルボニルジアミノ)ビス(1-デシルピリジニウムブロマイド)の新規合成方法の確立を行い，さらに一連の合成薬剤の抗菌特性を塩化ベンザルコニウム，チアベンダゾール，ベンツイミダゾールおよびセチルピリジニウムと比較検討した．その結果，細菌類に対して塩化ベンザルコニウムやセチルピリジニウムよりも非常に高い静菌活性を認めた．また，黴にたいしても現行のチアベンダゾールやベンツイミダゾールよりも高い活性を示した．さらに消臭効果やプラスチックに対する抗菌効果などの応用試験を行った．


Control of Legionella species and host amoeba by bis-quaternary ammonium compounds

レジオネラ属菌(Legionella species)はレジオネラ症の原因菌であり，アメーバ類に寄生し増殖することが知られている．レジオネラ属菌の制御を行うためには，宿主アメーバに対しても高い活性を有する殺菌剤が必要である．そこで，一般的な薬剤と比較して広くかつ強い抗菌スペクトルを示し低毒性のビス型第四アンモニウム化合物(bis-QAC)，4,4'-(1,6-hexamethylenedithio)bis(1-octylpyridimium iodide) (4DTBP-6,8) および N,N'-hexamethylenebis(4-carbamoyl-1-decylpyridinium bromide) (D-38)の適用を検討した．これらのbis-QACは，レジオネラ属菌(L. pneumophila 2種とL. bozemanii 1種)に対して従来の薬剤よりも高い殺菌効果を示しただけでなく，Acanthamoebaの栄養型とそのシストに対しても非常に強い効果を示す殺菌剤であった．


Synthesis and Antimicrobial Characteristics of N,N'-Hexamethylenebis(4-carbamoyl-1-decylpyridinium bromide)

論文題目:N,N'-ヘキサメチレンビス(4-カルボニル-1-デシルピリジニウムブロマイド)の合成と抗菌特性．ビス型の第四アンモニウム塩であるN,N'-ヘキサメチレンビス(4-カルボニル-1-デシルピリジニウムブロマイドの合成方法を確立し，抗菌特性についてモノ型のアルキルピリジニウムを用いて比較検討した．その結果，非常に優れた殺菌活性を示し，かつ，高い抗黴活性も示した．pH依存性や温度依存性についても検討し，モノ型よりも優れた特性を認めた．静菌活性，殺菌活性および抗黴活性は，塩化ベンザルコニウム，セチルピリジニウムおよびチアベンダゾールよりも高い活性を示した．


病原性細菌を保有するイエバエ(Musca domestica)と感染症伝播の関連性

畜舎で採集したイエバエ虫体及び排泄物から分離した細菌の菌種同定を行った．イエバエの腸内及び糞便菌叢は多くの日和見感染，院内感染及び食中毒の原因菌等により形成されていると推察された．また，イエバエ排泄物モデルと数種類の食材を用い，異なる環境下でのE. coli O157:H7の消長を調べた．その結果，イエバエから排泄された病原性細菌は食物等に混入する等，環境条件次第では短時間で発症に必要な菌数まで増殖することが分かった．

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


Evaluation of the cytotoxic effects of bis-quaternary ammonium antimicrobial reagents on human cells

The cytotoxic effects of newly synthesized bis-quaternary ammonium compounds (bis-QACs) and benzalkonium chloride were investigated on skin and blood cells, namely normal human epidermal keratinocytes of neonatal foreskin, a normal human skin fibroblast cell line NB1RGB, erythrocytes and a lymphoma cell line JM. The bis-QACs tested were 4, 4'-(1,6-hexamethylenedithio)bis(1-octylpyridinium iodide) (4DTBP-6, 8), N,N'-tetramethylenebis(1-dodecyl-4-carbamoylpyridinium iodide) (4BCAP-4,12), N,N'-hexamethylenebis(1-decyl-4-carbamoylpyridinium iodide) (4BCAP-6,10), 4,4'-(1,4-tetramethylenedicarbonyldiamine) bis (1-decylpyridinium iodide) (4DCABP-4,10), 4,4'-(1, 4-tetramethylenedicarbonyldiamine) bis (1-dodecylpyridinium iodide) (4DCABP-4,12), 4,4'-(1, 4-phenyldicarbonyldiamine)bis(1-dodecylpyridinium iodide) (4DCABP-P, 12), and 4,4'-(1, 6-hexamethylenedioxydicarbonyl)bis(1-dodecylpyridinium iodide) (4DOCBP-6,12). All bis-QACs consisted of two identical alkylpyridinium rings and bridge structure linking rings to each other have a methylene bridge but only 4DCABP-P,12 has a phenyl ring as a bridge. Most of the LD(50) values in acute cytotoxic assays of these bis-QACs tended to be lower than those of benzalkonium chloride. However, the comparison of the antibacterial activity against cytotoxic effects on several human cells revealed that bis-QACs, especially 4DTBP-6,8, have wide concentration ranges showing sufficient antibacterial activity and lower cytotoxic effect on human cells (except for 4DOCBP-6,12), although benzalkonium chloride caused significant human cell damage at the concentrations necessary for antibacterial activity. Moreover, judging from the LD(50) value of 4DTBP-6,8 [67 microM, a 6.7-fold higher concentration than the upper value of MIC] obtained in an artificial human skin model TESTSKIN, 4DTBP-6,8 is thought to be a more effective and safer antiseptic reagent for application to the skin surface than benzalkonium chloride. Taken together, bis-QACs are expected to be a promising new generation of antimicrobial QACs.

多用される第四アンモニウム塩系薬剤の塩化ベンザルコニウム(Bz)と抗菌力の強いダイマー型第四アンモニウム塩系薬剤(bis-QACs)のヒト細胞に対する毒性を比較した． 正常表皮角化細胞，皮膚線維芽細胞，赤血球及びTリンパ球株における各薬剤の急性及び亜急性毒性を，10菌種16株に対する最小発育阻止濃度を指標とした抗菌活性と比べたところ，bis-QACsの方がBzよりも使用安全域が広く，bis-QACsが次世代の抗菌剤として期待できることを示した．


Distribution of the intermedilysin gene among the anginosus group streptococci and correlation between intermedilysin production and deep-seated infection with Streptococcus intermedius

The distribution of intermedilysin, a human-specific cytolysin, among the anginosus group streptococci and the correlation of toxin production and infection by Streptococcus intermedius were investigated. PCR and Southern hybridization specific for the intermedilysin gene revealed that the toxin gene exists only in S. intermedius and no homologue to the toxin gene is distributed in S. anginosus and S. constellatus. Thus, the intermedilysin gene is useful as a marker gene of S. intermedius. Moreover, a human-specific hemolysis assay and Western blotting with intermedilysin-specific antibodies clearly demonstrated that the intermedilysin production level in isolates from deep-seated infections, such as brain and liver abscesses, is higher (6.2- to 10.2-fold, respectively) than in strains from normal habitats, such as dental plaque, or from peripheral infection sites. However, other candidate virulence factors of S. intermedius, such as chondroitin sulfate depolymerase, hyaluronidase, and sialidase activities, did not show such a clear correlation between enzymatic activity and isolation sites or disease severity. From these results, intermedilysin is likely to be the pathogenic or triggering factor of significance in inducing deep-seated infections with S. intermedius.

ヒト特異的な細胞溶解毒素インターメディリシン(ILY)遺伝子をクローニングし，アンギノーサス群連鎖球菌におけるily遺伝子の分布を調べた結果，この遺伝子は本菌群内でS. intermedius(SI)のみに普遍的に分布することを示した．またSIのILY分泌量はヒト口腔内常在菌株に比べて深部膿瘍分離株の場合に6-10倍も大量であり，ILYとSI感染による深部臓器膿瘍とは相関したが，他のSIが持つ病原因子候補の量と膿瘍感染症は相関しないことを見出し，SIによる深部膿瘍感染症にILYが重要な病原因子として働くことを示した．


Isolation and Characterization of Pathogens Including Escherichia coli O157:H7 from Flies Collected in Dairy Farm Field

イエバエ，サシバエ及びヒロズキンバエの体表，消化管及び排泄物から分離した細菌を免疫磁気分離法，PCR法及び微生物同定キットを用いて菌種同定した．その結果，排泄物中から，E. coli O157:H7，セラチアを含む病原性菌が分離された．薬剤耐性試験の結果，イエバエ由来のE. coli O157:H7は人由来株と同様に複数の抗生物質に耐性化していた．従って，イエバエが飛翔·排泄等によりE. coli O157:H7の伝播に関わっている可能性が強く示唆された．


銀添加セラミックスの抗菌作用機構

銀添加セラミックスの抗菌作用機構

論文題目:銀添加セラミックスの抗菌作用機構，陶磁器の釉薬中に銀を0.8%添加し，1130℃で焼成した抗菌セラミックスの作用機構に関して研究した論文である．まず，セラミックスは可視光照射下において強い殺菌力を示し，殺菌作用が銀イオンの溶出には依存しない光触媒によるラジカル作用であることが示唆された．システイン，アラニン，ヨウ化カリウムなどのラジカルスカベンジャーを用いてラジカル解析した結果，殺菌化学種がヒドロキシルラジカルであることを明らかにした．さらに，微生物細胞に転移したヒドロキシルラジカルから細胞内リビングラジカルを生成し，持続的な殺菌が進行することを見出した．


Synthesis and Antimicrobial Characteristics of 5,5'-[2,2'- (Tetramethylenedicarbonyldioxy) diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazolium iodide)s

論文題目:5,5'-[2,2'-(テトラメチレンジカルボニルジオキシ)ジエチル]ビス(3-アルキル-4-メチルチアゾリウムアイオダイド)の合成と抗菌特性． 本論文においてビス型のチアゾリウム系抗菌剤および対応するモノ型チアゾリウムを合成し，抗菌特性，静菌スペクトル，静黴スペクトル，pHおよび温度特性などを検討した結果，優れた抗菌特性であることを明らかにした．さらに分子疎水性パラメーターを用い殺菌活性と静菌活性を解析した結果，殺菌活性が分子疎水性に依存しない優れた性質を有することを明らかにした．


Synthesis and Antimicrobial Characteristics of Novel Biocides, 4,4'-(1,6-Hexamethylenedioxy dicarbonyl)bis(1-alkylpyridinium iodide)s

非常に高い殺菌活性を有するビス-エステル型の4,4'-(1,6-ヘキサメチレンジオキシジカルボニル)ビス(1-アルキルオイリジニウムアイオダイド)類を6種合成し，その殺菌活性，殺菌特性およびヒト細胞毒性について検討した． これらの薬剤は細菌のみならずカビに対しても非常に高い殺菌活性を示し，現状の殺菌剤，抗カビ剤に比較し数十倍の活性であった． さらに細胞毒性は現状の殺菌剤の十分の一であった．


Synthesis and Bactericidal Characteristics of N-Alkyl-2-benz ylaminopyridinium Iodides

2位にベンジルアミノ基を導入したN-アルキル-2-ベンジルアミノピリジニウムアイオダイドを合成し，殺菌活性に及ぼすアンモニウムヘッドのかさ高さの効果および殺菌特性について検討した． ベンジルアミノ基の導入により殺菌活性が上昇したが，分子疎水性の効果はN-アルキルピリジニウムアイオダイドと同じ傾向を示したがpHの影響を受けなくなり，細胞表面疎水性解析から，かさ高さの効果を考察した．


Bactericidal Action of 4,4'-(α,ω-Polymethylenedithio) bis(1-alkylpyridinium iodide)s

強力な殺菌活性を示す4,4'-(α ω-ポリメチレンジチオ)ビス(アルキルピリジニウムアイオダイド)の殺菌機構をlog HI， RM，log CVC，SEM観察から解析した． 殺菌活性はRMの影響を受けないが静菌活性は強く影響を受け，log HIを用いて解析した結果，培地成分と薬剤の会合であることが判明し，薬剤分子を親水化することによりスペクトルの拡大と共存物質の影響を排除できることを示した．


Response of Bacillus subtilis and Klebsiella pneumoniae to high pressure

枯草菌と肺炎桿菌の2種類の細菌について，細胞伸長，増殖速度，熱耐性獲得に対する圧力の影響を調べた．40から80 MPa の加圧でこれらの細菌細胞は1.5から2倍伸長した．枯草菌については80 MPa(2時間)で30 kD のストレスタンパク質が合成された．肺炎桿菌については圧ショックにより熱耐性の獲得がみられた．

The Review of High Pressure Science and Technology


Light-induced Formation of 2,5-Dihydroxy-p-benzoquinone from Hydroquinone in Photoirradiated Silver-loaded Zirconium Phosphate Suspension

論文題目:銀担持水素リン酸ジルコニウム懸濁液中で光照射下にハイドロキノンから2,5-ジヒドロキシ-p-ベンゾキノンの生成，光照射された銀水素リン酸ジルコニウム懸濁液中で生成したOHラジカルはハイドロキノン存在下で，これを酸化しさらに2個のOHラジカルが付加した2, 5-dihydroxy-p-benzoquinoneを生成することがわかった．その生成機構についてESR測定による生成ラジカルの挙動から明らかにした．

Journal of the Chemical Society. Faraday Transactions


Photochemical property and surface characterization of silver-loaded zirconium phosphate

論文題目:銀担持リン酸ジルコニウムの光化学特性と表面統制解明，銀担持リン酸ジルコニウム懸濁液への光照射により活性酸素ラジカルが生成することがESR測定によりわかった．光電気化学的測定により光カソード電流が観測されたことから，同試料上での光照射による電荷分離が確認された．担持された銀はイオンとして存在し電子プールサイトとして働くことが示唆された．以上より，新規機能性材料が光照射によりOHラジカルを発生することとその試料中での銀イオンの役割を明らかにした．

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry


Role of Cl- adsorbed on silver-loaded zirconium phosphate for the photooxidation of OH- to OH


Synthesis and Antimicrobial Characteristics of 4,4'-(α,ω-Polymethylenedithio) bis(1-alkylpyridinium iodide)s

アルキル鎖長とメチレン鎖長の異なるビス型第四アンモニウム塩，4,4'-α，ω-ポリメチレンジチオ)ビス(アルキルピリジニウムアイオダイド)を30種合成し，殺菌活性，静菌活性および静菌スペクトルについてアルキルピリジニウムアイオダイドを比較薬剤として解析した． ビス型はメチレン及びアルキル鎖長の長短に関係なく一定の高い殺菌活性を示し，温度やpHの影響をも受けない特異的殺菌機構であることを示した．


Intermedilysin A cytolytic toxin specific for human cells of a Streptococcus intermedius isolated from human liver abscess in "Streptococci and The Host"

S. intermedius肝膿瘍分離株から単離されたヒト細胞特異的な細胞溶解毒素インターメディリシン(ILY)の性質を検討した．これまで知られていたチオール基修飾試薬への非感受性やコレステロールへの低感受性に加え，電子顕微鏡観察からILYは直径30-50nmの膜孔を形成し細胞を破壊することが示された．またILYの部分遺伝子構造解析の結果からILYはチオール活性化毒素群と同じ分子祖先から進化したものであることが示唆された．

Advances in Experimental Medicine and Biology


Antibacterial Characteristics of N-Alkyl-2-alkylthiopyridinium and N-Alkyl-4-alkylthiopyridinium Salts

N-アルキル-2-アルキルチオピリジニウムとN-アルキル-4-アルキルチオピリジニウム塩を14種合成し，2-アルキルチオ基と4-アルキルチオ基の殺菌活性に及ぼす効果について細菌細胞表面疎水性(log HI)， RM，log CVC，SEM観察，温度効果を用いて解析した． 2-アルキルチオ基と4-アルキルチオ基の導入は殺菌活性を高くし，かつ，log Pの影響が低下することを明らかにした．

Japanese Journal of Toxicology and Environmental Health


Synthesis and antimicrobial characteristics of N-alkyl-4-allythiopyridinium bromides

ピリジニウム骨格のアリールチオ基を有するN-アルキル-4-アリールチオピリジニウムアイオダイド類を合成し，N-アルキル-4-ブテニルピリジニウムアイオダイドならびにN-アルキルピリジニウムアイオダイドを比較薬剤として4-位のチオエーテル結合に着目して殺菌活性を解析した．チオエーテルを挿入した薬剤はブテニルピリジニウムよりも高い殺菌活性を示し，ヘッドのかさ高さの効果であることを明らかにした．


Quantitative structure-activity relationship of antibacterial dodecylpyridinium iodide derivatives

抗菌性ヨウ化ドデシルピリジニウム塩の各種誘導体の定量的構造活性相関，ドデシルピリジニウム塩のピリジン環に各種置換基を導入した薬剤を12種合成し，前報の17種を会わせて29種を用いて抗菌活性を定量的に解析した．抗菌活性パラメーターとして殺菌活性(MBC)および臨界微生物細胞破壊濃度(CVC)，物理化学パラメーターとして酸解離定数(pKa)，アンモニウム窒素隣接メチレンプロトンのケミカルシフト(δ)，分子疎水性を用いて検討した結果，抗菌活性はアルキル鎖長をドデシル基に限定すると分子創始性の依存度は少なくなり，酸解離定数，ケミカルシフト，電子密度に依存することを見出した．


Bactericidal action of N-alkylcyanopyridinium bromides against Escherichia coli K12 W3110

臭化N-アルキルシアノピリジニウムのEscherichia coli K12 W3110に対する殺菌作用，本論文はオルト，メタ，パラ位にシアノ基を導入した臭化N-アルキルシアノピリジニウム(アルキル基:オクチル∼ステアリル)を18種類合成し，大腸菌に対する 殺菌特性ならびに殺菌メカニズムに関する検討を行った結果を纏めたものである．2位にシアノ基を挿入した場合には殺菌活性と静菌活性が著しく上昇し，アルキル鎖長がドデシル以上の長さでは高い一定の活性を示した．殺菌活性が酸解離定数(pKa)に依存した．薬剤作用による細胞懸濁液の濁度が低下する溶菌現象について電子顕微鏡写真やタンパク質合成阻害剤の抗生物質を用いて解析した結果，物理的な細胞破壊作用が主たる作用であることを明らかにした．


Antimicrobial Activities of Alkylallyldimethylammonium Iodides and Alkylallyldiethylammonium Iodides

ヨウ化アルキルアリールジメチルアンモニウム塩およびヨウ化アルキルジエチルアンモニウム塩それぞれ5種と比較対照としたドデシルプロピルジメチルアンモニウム塩を化学合成し，アリール基とプロピル基に才に着目して細菌および黴に対する静菌活性を評価した．さらに，分子疎水性パラメーターを用いた殺菌活性および微生物細胞破壊活性について解析した結果，全て分子疎水性の二次に依存することを明らかとした．さらに微生物細胞破壊活性と殺菌活性の間に高い相関関係の存在することを見出し，短時間で起こる細胞破壊が殺菌の律速段階であることを明確に示した．

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


Bactericidal Characteristics of N-Alkyl-4-butenylpyridinium Bromide

4位にブテニル基を持った臭化N-アルキルピリジニウム塩の細菌に対する殺菌活性と特性を解析した論文である．アルキル基の鎖長の異なる6種のピリジニウム塩を合成し，5種の細菌に対する殺菌あるいは静菌活性をアルキル鎖長および分子疎水性を用いて解析した．また，温度依存性，pH依存性，微生物細胞破壊特性などの殺菌特性に関する種々の検討を行った．その結果，本化合物はブテニル基に起因した特異的な殺菌活性と特性を見出すことに成功し，関連化合物の分子設計のための知見が得られた．


Mode of Bactericidal Action of Zirconium Phosphate Ceramics Containing Silver Ions in the Crystal Structure

結晶構造中に銀イオンを担持したリン酸ジルコニウムセラミックスの殺菌機構について解析した論文である．まず，銀，亜鉛，銅およびマンガンのそれぞれのイオンの正確な殺菌活性を測定し，これらの結果を基準としてセラミックスの殺菌機構を解析した．セラミックスの殺菌活性が照射光量に依存することやエピネフリンの酸化および光触媒反応を誘起することを発見した．さらに，殺菌活性におよぼす酸素，窒素および空気の影響，照射する光の波長を調査した結果，スーパーオキキシドアニオンラジカル，ヒドロキシルラジカルおよびこれらから生成する過酸化水素などが殺菌科学種であると結論した．


The Antimicrobial Characteristics of Poly [dimethyliminio (polymethylene) chloride]s

主鎖型第四アンモニウム塩，ポリ{ジメチルイミニオ(ポリメチレン)クロライド}の抗菌特性に関する論文である．ポリマー中のメチレン鎖長を種々変えた薬剤を8種化学合成した．これらの抗菌特性について細菌類を用いて調査し，優れた殺菌活性と静菌活性を有することを明らかにした．一方黴に対しては効果が低い．また，分子量1万∼4.5万の範囲内では分子量と細菌に対する殺菌活性の間に比例関係を認めた．細菌細胞のフェイズ，温度，pH，食塩およびマグネシウムの影響を解析した．強い微生物細胞破壊作用と溶菌活性を有するが溶菌酵素反応が関与していないことをタンパク質合成阻害剤を用いて明らかにした．


Bacterioclastic Action of Dodecylpyridinium Iodide against Escherichia coli K12W3110

臭化N-アルキルシアノピリジニウムの大腸菌に対する殺菌機構に関する論文である．シアノ基はオルト，メタ，パラ位に導入した3系列合計18種類の化合物を化学合成した．合成薬剤の殺菌特性や機構を多種の細菌類に対する殺菌スペクトル，pH特性を明らかにした．薬剤の分子疎水性パラメーターおよびアルキル鎖長を用いて解析した結果，親水性領域と疎水性高い領域では活性に大きな相違が見られた．薬剤処理後の走査型顕微鏡写真は細胞表層にブレッブの形成を示し，脱離したベシクルが濁度上昇と原因となることを見出し，これが細胞破壊の要因であることを明確にした．また殺菌機構はタンパク質合成系に関与しないことも明らかにした．


結晶中に銀イオンを担持したリン酸ジルコニウムセラミックスの抗菌特性

結晶中に銀イオンを担持したリン酸ジルコニウムセラミックスの抗菌特性

銀イオンをリン酸ジルコニウム結晶中に酸素リガンドを利用して強固に担持したセラミックスを合成した．このセラミックスを用いて，グラム陰性細菌12種，グラム陽性細菌8種に対する殺菌活性および酵母4種，黴2種に対する殺真菌活性を測定した．本セラミックスは非常に強い殺菌活性を有することを明らかにし，さらに殺菌特性について解析を行い，食塩，ペプトンおよびカザミノ酸共存下では殺菌活性が低下することやセラミック粒子の近傍においてのみ高い活性を示すことを明らかにした．


Hydrophobicity of the cell surface and drug susceptibility of Escherichia coli cultivated at high pressures up to 30 Mpa

30 MPa までの高圧力下で培養した大腸菌について，生理食塩水と油(n-ヘキサデカン)間の分配係数を求め，細胞表面の疎水性の変化を見積もった．これらの疎水性と殺菌剤(ヨウ化ドデシルピリジニウム)感受性の相関について調べたところ，加圧処理した大腸菌についても良い相関が得られた．


Effect of ethanol on the growth and elongation of Escherichia coli under high pressures up to 40 Mpa

40 MPa までの高圧力下で培養した大腸菌について，生育，生存率，細胞長に及ぼすエタノールの影響を調べた．10 MPa で生育を抑制するエタノールの影響がなくなった．エタノール無添加の培地では大腸菌は40 MPa の圧力で常圧の約7倍細胞が長くなり，細胞分裂が抑制された．エタノールの影響は20 MPa 以上の圧力では消滅した．


大腸菌の生育と伸長に対するエタノ-ルの圧力拮抗

大腸菌の生育と伸長に対するエタノ-ルの圧力拮抗

大腸菌の生育に対して負の効果のある圧力とエタノールが共存する系について，菌の生存率，細胞伸長，およびバイオマスに及ぼす圧力とエタノールの影響を圧力拮抗の観点から検討した．


固定化界面活性剤の殺菌機構(第1報), ガラス繊維表面に固定化した両性界面活性剤及びカチオン界面活性剤の合成とその殺菌特性


大腸菌の生育に及ぼす 400 bar までの圧力とエタノ-ルの影響

大腸菌の生育に及ぼす 400 bar までの圧力とエタノ-ルの影響

エタノール存在下で，大腸菌に400 bar までの比較的低い圧力を加えて培養し，菌数の経時変化と細胞長を測定した．エタノールには圧力の増殖抑制効果を減ずる作用のあることが分かった．また，400 bar 下では細胞長は常圧の約5倍となり，エタノールによっても伸びるが，エタノールの効果は約200 barで消滅した．


Pressure enhancement of alcohol tolerance of yeast on alcohol fermentation: Application of pressure reversal of anesthesia

エタノールを麻酔薬の1つとしてとらえ，加圧により生体が麻酔状態から醒めるいわゆる麻酔の圧拮抗現象を，酵母を用いたグルコースのアルコール発酵に応用した．常圧で24時間発酵させた懸濁液をさらに24時間300 atm下で発酵させたところ，常圧よりも生菌数が増加し，加圧発酵で高濃度アルコール製造の可能性が示唆された．


The Antimicrobial Characteristics of Quaternary Ammonium Salts Parts XIV --- Relationship between Hydrophobicity of Bacterial Cell Surface and Drug-Susceptibility to Alkylpyridinium Iodides

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


抗菌防臭加工繊維製品の抗菌力評価法

抗菌防臭加工繊維製品の抗菌力評価法


Studies of the Selective O-Alkylation and Demalkylation of Flavonoids. VIII. Synthesis Pedaliin


The antimicrobial Characteristics of Quaternary Ammonium Salts Part XII Antimicrobial Characteristics of N,N'-Dialkyl-γ,γ'-dipyridinium Diiodides


A POSSIBILITY TO RECOGNIZE CHIRALITY BY AN EXCITABLE ARTIFICAL LIQUID MENBRANE


第四アンモニウム塩の抗菌特性(第13報) ヨウ化N-アルキル-5-ヒドロキシエチル-4-メチルチアゾリウムの抗菌性


Syntheses of 5,6,7- and 5,7,8-Trioxygenated 3',4'-Dihydroxyflavones Having Alkoxy Groups and Their Inhibitory Activities against Arachidonate 5-Lipoxygenase


The Antimicrobial Characteristics of Quaternary Ammonium Salts Part X, Antimicrobial Characteristics and a Mode of Action of N-Alkylpyridinium Iodides against Escherichia coli K12


フラボノイドの選択的O-アルキル化及び脱アルキル化反応に関する研究(第7報)5,6,7-三置換フラボン類の部分脱アルキル化反応及びPectolinarigeninとその同族体の合成

Journal of the Pharmaceutical Society of Japan


The Antimicrobial Characteristics of Quaternary Ammonium Salts Part XI Quantitative structure-activity Relation of antimicrobial N-Lauryl-pyridinium Iodides


Adsorption of Escherichia coli onto Insolubilized Lauryl Pyridinium Iodide and Its Bacterostatic Action


Disinfection of Water with Quaternary Ammonium Salts Insolubilized on a Porous Glass Surface


放線菌の産生する溶菌酵素(第2報), Streptomyces sindenensis KU-1の産生する溶菌酵素の精製, 性質および抗生物質の殺菌作用におよぼす相乗効果


Antimicrobial Characteristics of Quaternized Insoluble Vinylpyridine-Divinylbenzene-Styrene Copolymers in a Continuous Treatment System


The antimicrobial Characteristics of Quaternary Ammonium Salts Part IX --- Quantitative Structure-Activity Correlation Antimicrobial Activity and Hydrophobicity of N-Alkylpyridinium Iodide Derivatives

論文題目:N-アルキルピリジニウムアイオダイドの抗菌活性と薬剤分子疎水性との定量的構造活性相関，ピリジン骨格にメチル基を2個導入したN-アルキルピリジニウムアイオダイドを21種類合成した．合成薬剤および関連薬剤21種を合わせて分子疎水性および抗菌活性測定を行った．得られた結果を，定量的構造活性相関の手法を用いて解析した．解析結果より，薬剤分子の疎水性因子が抗菌活性を強弱を規定する重要な因子であることを明らかにした．


第四アンモニウム塩の抗菌力と疎水性との定量的構造活性相関

第四アンモニウム塩の抗菌力と疎水性との定量的構造活性相関

論文題目:第四アンモニウム塩の抗菌力と疎水性との定量的構造活性相関，N-アルキルキノリニウムアイオダイド，N-アルキルイソキノリニウムアイオダイド，N-アルキル-N-メチルピペリジニウムアイオダイド，N-アルキル-N-エチルピペリジニウムアイオダイド，N-アルキルトリメチルアンモニウムアイオダイド合計34種類合成し，抗菌活性と分子疎水性をオクチルアルコール/水系で測定した．これらの結果をもとに定量的構造活性相関の手法を用いて解析し，疎水性が抗菌活性の非常に重要な因子であることを見いだした．

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


The antimicrobial Characteristics of Quaternary Ammonium Salts Part VI --- Quantitative Relation between Antimicrobial Activity and Absorbability of N-Octylpyridinium Iodide on Escherichia coli K12

Journal of Antibacterial and Antifungal Agents, Japan


Studies of the Selective O-alkylation and Dealkylation of Flavonoids. VI. Demethylation of 8-Hydroxy-5,7-dimethoxyfalvones with Anhydrous Aluminum Chloride or Bromide in Acetonitrile

Bulletin of the Chemical Society of Japan


4',5,6,8-テトラメトメトキシフラボンの脱メチル反応

4',5,6,8-テトラメトメトキシフラボンの脱メチル反応


Antimicrobial Characteristic of Insoluble Alkylpyridinium Iodide


Studies of the Selective O-Alkylation and Dealkylation of Flavonoids. V. The Synthesis of 5,6-Dihyroxy-3, 4', 8-trimethoxyflavone and a Revised Structure for the Flavone from Conyza Stricta


N-p-クロロフェニルグリシル-D,L-アラニンとN-p-クロロフェニルグリシル-L-ロイシンの抗菌性


5,6-ジヒドロキシ-7,8-ジメキシフラボン類および5,6,7-トリヒドロキシ-8-メトキシフラボン類の合成法


第四アンモニウム塩の抗菌性

第四アンモニウム塩の抗菌性


第四アンモニウム塩のアルキル鎖長とその抗菌特性

第四アンモニウム塩のアルキル鎖長とその抗菌特性


放線菌の産生する溶菌酵素, 第1報 Streptomyces sindenensis KU-1の分離, 同定および培養条件


第四アンモニウム塩の抗菌特性

第四アンモニウム塩の抗菌特性


アミノ酸誘導体の抗菌性(第1報)

アミノ酸誘導体の抗菌性(第1報)


トリフェニル錫フェノキサイドおよびトリアルキルゲルマニウムフェノキサイドの抗菌性


トリプロピル錫クロライドの微生物分解

トリプロピル錫クロライドの微生物分解


有機金属化合物の抗菌機作

有機金属化合物の抗菌機作


(3-トリアルキル錫)プロピルトリメチルアンモニウムアイオダイドの抗菌機作

(3-トリアルキル錫)プロピルトリメチルアンモニウムアイオダイドの抗菌機作


トリアルキル錫クロライド類のポーラログラフィーと抗菌性

トリアルキル錫クロライド類のポーラログラフィーと抗菌性


トリフェニル錫アセテートおよびトリプロピル錫フェニルエーテルの抗菌機作

トリフェニル錫アセテートおよびトリプロピル錫フェニルエーテルの抗菌機作

In a previous paper, it was reported that triphenyl lead acetate (TPLA) and tripropyl tin acetate (TPrTA) inhibited the synthesis of DNA and RNA of E.coli as the primary aciton.In this report, the mode of actions of triphenyl tin acetate (TPTA) and tripropyl tin phenyl ether (TPTPE) against E. coli and B. subtilis var. niger were investigated and the following results were obtained.1) Both TPTA and TPTPE were only slightly able to inhibit the respiraton, permeability, protein synthesis and cell wall synthesis, but markedly inhibit ribonucleic acid synthesis and deoxyribonucleic acid synthesis of E.coli.2) The growth inhibiton of E. coli by tripropyl tin phenylthioether (TPTSP) was not observed.3) The antimicrobial action of TPTA was reversed by cysteine and 2-mercaptoethanol.4) The enzyme activity of alcohol dehydrogenase from baker's yeast was not inhibited by TPTSP and TPTPE plus 2-mercaptoethanol, and it was markedly inhibited by TPTPE and TPTA.On the basis of these results, it may be concluded that TPTA and TPTPE inhibited the biosynthesis of the deoxyribonucleic acid and ribonucleic acid of E. coli as the primary acition, and the active sites of these tin and lead compounds of the type R_3MX were, respectively, metal protions of R_3M molecules.


四級アンモニウム塩の抗菌性(第2報) --- N—アルキルニコチンアミドヨウ化物の抗菌性について


有機金属化合物の抗菌性,(第4報) --- トリプロピル錫およびトリブチル錫イソカルボン酸エステルの抗菌性について


有機金属化合物の抗菌性,(第3報) --- トリフェニル鉛アセテートとラウリルトリメチルアンモニウムブロマイドの相乗機作について


有機金属化合物の抗菌性,(第2報) --- トリフェニル鉛アセテートおよびトリプロピル錫アセテートの抗菌スペクトルならびに抗菌機作について


四級アンモニウム塩の抗菌性について

四級アンモニウム塩の抗菌性について


トリフェニル鉛イソカルボン酸エステルの抗菌性について

トリフェニル鉛イソカルボン酸エステルの抗菌性について

Antimicrobial actions of triphenyl lead iso-carboxylates on microbes were studied in relation to the type on their chemical structures.Triphenyl lead iso-carboxylates were used in the forms of iso-butyrate, iso-valerate, trimethylacetate, methylethylacetate, iso-caprotate, diethylacetate, 3-methylpentanate, 2-methylpentanate, 2-ethylpentanate, 2-ethylhexanate, 2-methylhexanate, 3-methylheptabate, 3-ethylheptanate and 2.4-dimethylpentanate.The microbes used in the tests were Candida albicans, Aspergillus niger, Rhizopus nigricas, Trichorderma viride, Fusarium moriniforme and Bacillus subtilis.As the results, it was found that the antimicrobial activities of iso-compounds were stronger than those of n-compounds.The activies of teriary and secondary branched-chain compounds were higher than those of straight compounds.The activities of branched-chain compounds were affected by the positions of the branches, and the α-position was always more effective than the β-position.α-Methyl and α-ethyl derivatives of tripheny lead carboxyrates showed strong growth-inhibitory actons on the microbes and the former is always more powerful than the latter.


ジェミニ型抗菌剤とUVA-LED照射による殺菌相乗効果とその殺菌機構

ジェミニ型抗菌剤とUVA-LED照射による殺菌相乗効果とその殺菌機構

LED総合フォーラム2012 in 徳島 論文集

LED総合フォーラム2012 in 徳島 論文集


ジェミニ型抗菌剤とUVA-LED照射による殺菌相乗効果とその殺菌機構

ジェミニ型抗菌剤とUVA-LED照射による殺菌相乗効果とその殺菌機構

LED総合フォーラム2011 in 徳島 論文集

LED総合フォーラム2011 in 徳島 論文集


ジェミニ型抗菌剤とUVA-LED照射による殺菌相乗効果

ジェミニ型抗菌剤とUVA-LED照射による殺菌相乗効果

LED総合フォーラム論文集

LED総合フォーラム論文集


Novel antimicrobial agents, immobilized 1-alkyl-1'-(ω-hydroxypolymethylene)-4,4'-dipyridinium dibromides on inorganic materials

論文題目:新規無機担体に固定化した1-Alkyl-1'-(ω-ヒドロキシポリメチレン)-4,4'-ジピリジニウムジブロマイド抗菌剤，新規第四アンモニウム塩1-アルキル-1'-(ω-ヒドロキシポリメチレン)-4,4'-ジピリジニウムジブロマイドの合成方法を確立し，抗菌特性を調べた．その結果，抗菌活性に及ぼすアルキル鎖長の影響は小さく，1-アルキル-4,4'-ピリジルピリジニウムブロマイド，1-アルキルピリジニウムアイオダイド，塩化ベンザルコニウム，チアベンダゾールと比較して広い抗菌スペクトルと高い抗菌·抗黴活性を有し，抗菌活性はpHや温度の影響を受けにくいことが判明した．さらにガラスビーズに固定化し抗菌活性を確認した．

Proceedings of the 2nd International Conference on Advanced Materials Development and Performance Evaluation and Application


Intermedilysin plays a key role in the invasion of human cells by Streptococcus intermedius

Streptococci New Insights into an Old Enemy: International Congress Series