(57)【要約】【課題】ファインバブルの洗浄力を強化し、例えば医療器具に強固に付着したタンパク質汚れを効率的に除去することができる洗浄溶液を提供すること。【解決手段】溶媒中に、ウルトラファインバブルと、界面活性剤と、を含む洗浄溶液において、前記ウルトラファインバブルの粒子径を５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とし、その濃度を、１０８Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬ以上とし、前記界面活性剤の濃度を、臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満とし、前記ウルトラファインバブルの表面を前記界面活性剤で被覆する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒中に、ウルトラファインバブルと、界面活性剤と、を含む洗浄溶液であって、
前記ウルトラファインバブルの粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、その濃度が、１０８Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬ以上であり、
前記界面活性剤の濃度が、臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満であり、
前記ウルトラファインバブルの表面が前記界面活性剤で被覆されている、
ことを特徴とする洗浄溶液。
【請求項２】
前記界面活性剤が、陰イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の何れか一方または双方である、ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄溶液。
【請求項３】
前記陰イオン性界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、からなる群から選択される一種以上である、ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄溶液。
【請求項４】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキレート、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル、からなる群から選択される一種以上である、ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄溶液。
【請求項５】
溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程と、
次いで、溶媒中に臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満の界面活性剤を添加し、攪拌する工程と、を含む、
ことを特徴とする洗浄溶液の製造方法。
【請求項６】
溶媒中に臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満の界面活性剤を添加する工程と、
次いで溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程と、を含む
ことを特徴とする洗浄溶液の製造方法。
【請求項７】
前記界面活性剤が、陰イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の何れか一方または双方である、ことを特徴とする請求項５または６に記載の洗浄溶液の製造方法。
【請求項８】
前記陰イオン性界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、からなる群から選択される一種以上である、ことを特徴とする請求項７に記載の洗浄溶液の製造方法。
【請求項９】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキレート、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル、からなる群から選択される一種以上である、ことを特徴とする請求項７に記載の洗浄溶液の製造方法。
【請求項１０】
前記請求項１〜４の何れか一項に記載の洗浄溶液を準備し、
洗浄対象物に前記洗浄溶液を接触させる、
ことを特徴とする洗浄方法。
【請求項１１】
前記洗浄溶液が１５〜５５℃であり、機械力により洗浄対象物に洗浄溶液を接触させる、ことを特徴とする請求項１０に記載の洗浄方法。
【請求項１２】
前記機械力が、振盪、揺動、回転、振動、撹拌、シャワー噴射、スプレー噴射、および超音波からなる群から選択される一種以上である、ことを特徴とする請求項１１に記載の洗浄方法。
【請求項１３】
前記洗浄対象物が、医療器具である、ことを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄溶液、洗浄溶液の製造方法、および洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶液中に生成される気泡の大きさは様々であり、以下のように区分されている。直径が１００μｍ以下の気泡は全般にファインバブルと呼ばれ、中でも１００μｍ〜１μｍの気泡をマイクロバブル、さらに１μｍ以下の微小な気泡をウルトラファインバブルと呼ぶ。これら用語の定義は、ＩＳＯ  ２０４８０−１：２０１７に記載されている。
【０００３】
ファインバブルは、種々の装置により比較的短時間で大量に作成できる微細気泡である。微小なサイズとこれに比例する広大な表面積に起因して、従来の直径数ミリメールから数センチメートルのバブルでは発揮し得ない性質を数多く有している。具体的に例示すると、洗浄、消毒・殺菌、水質浄化、脱臭、泡沫浮選、生理活性の促進、摩擦力低減などが挙げられる。
【０００４】
特に洗浄分野では、従来必須であった化学薬品を使用せず、ファインバブル界面の特異的な性質を利用した低環境負荷の手法として注目されている。ファインバブルの気−液界面は、高い疎水性を有すると同時に負に帯電しており、様々な物質を吸着し、除去することが可能とされている。産業界での実用例も既に存在し、ポリカーボネート成形加工プロセスでの表面付着異物の除去や、橋桁に付着した塩成分の除去、公共施設トイレの洗浄における尿石除去や大幅な節水などがある。
【０００５】
さらに最近では、半導体や液晶パネルといった高い清浄度が求められる洗浄でもファインバブルが活用されている。半導体製造工程におけるシリコンウエハの不純物除去に対して、過激な試薬を用いて行われる汎用のＲＣＡ洗浄法ではなく、オゾンを含有するファインバブル水の利用がある。この方法により、薬剤の使用低減による廃液処理の負担軽減、大幅な工程数の削減などが達成されている。
【０００６】
しかしながら、特異な界面を持つファインバブルでも、その洗浄能力には限度があり、少量の汚染であれば十分清浄化できるものの、汚染量が増加すると洗浄効率が低下してしまうため、用途によっては実用性に乏しいと考えられる。実際に医療業界では、使用された大半の医療器具が、大量の汚染に曝され、かつ再度安全に使用するため高水準の洗浄が要求されている。そのため、過剰量の化学薬品を高温下で使用する洗浄が殆どであり、現在のところファインバブルを活用した洗浄方法の開発に至っていない。
【０００７】
使用済みの医療機器には、血液等の体液や排泄物等の汚染物質が付着しているが、その主な成分はタンパク質から成る。タンパク質汚れは、付着後迅速に処理されれば容易に除去できるが、処理が遅れると変性や固化を起こし非常に除去しにくい汚れとなる。強固なタンパク汚れを除去するため、用手洗浄や浸漬洗浄だけでなく、最近は強力な機械力を付与できる超音波洗浄機やウォッシャーディスインフェクターが広く普及している。こうした洗浄手法は、低起泡性の洗浄剤が求められており、アルカリ洗浄剤が主として用いられる。しかしながら、アルカリ剤は反応性に富み、医療器具の素材を腐食・劣化させる恐れがある。昨今、内視鏡手術の増加に伴い広く普及した樹脂材料系の医療器具は、特にその影響を受けやすい。
【０００８】
洗浄剤の中には、低気泡性で医療器具への影響も殆ど無い界面活性剤が多く存在する。これらは洗浄液中でミセルと呼ばれる自己組織体を形成しなければ十分な洗浄効果を発揮せず、そのため臨界ミセル濃度（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｍｉｃｅｌｌｅ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ、以下ＣＭＣと記す）以上の界面活性剤を添加する必要がある。洗浄後は、残留化学物質を極力低減するため、界面活性剤の添加量に比例して大量のＲＯ水で長時間すすぐ必要があり、節水の観点から大きな課題となっている。また、ＣＭＣ以上の過剰量な界面活性剤が存在する洗浄液中では、プロテアーゼ等酵素の反応活性が阻害されるため、洗浄剤配合組成の高度な調整技術や別途酵素安定化剤の添加が必要となる。
【０００９】
平成２９年７月３１日に厚生労働省は、これまで洗浄等の再生が禁止されていた単回使用規制の医療機器について、医薬品医療機器法に基づく製造販売業許可を有する者による再生行為を可能とする新たな制度を設けた。単回使用医療機器は、ポリプロピレンやポリカーボネートなどの樹脂からなる部品で組み立てられたものがほとんどであり、化学的な刺激には非常に弱い。そのため、従来のステンレス等からなる鋼製小物を主な対象としていた医療器具の洗浄方法と区別して、新たな洗浄プロトコルの追加が必要不可欠である。
【００１０】
このような状況を打開するため、ファインバブル洗浄液の洗浄力を向上させることで、使用済みの医療器具に付着した大量の血液等汚染物質を効率的に除去する洗浄手法の開発が望まれている。すなわち、微量の化学添加剤の添加により、強固なタンパク汚れを除去し、単回使用医療機器の再製造を含めて医療器具の損傷を最小限に留めるファインバブルを含有した洗浄剤の開発が望まれている。
【００１１】
ファインバブル水と界面活性剤を混合した洗浄液を用いて、タンパク質や油脂を除去した報告は存在する。
【００１２】
例えば、特許文献１には、ポリオキアルキレン系界面活性剤で安定化したファインバブルを用いて流動パラフィンや湿式人工汚染布の清浄化が記載されている。特許文献２には、デシル硫酸塩を主成分としてオゾンから成るファインバブルと混合し、鶏卵による汚れの除去が記載されている。特許文献３には、酵素・アルカリ金属塩を含有するファインバブル水を用い、アクセサリーやコイン等の物品に付着した皮脂などの汚染をシャワーまたは浸漬で洗浄する方法が記載されている。なお、化学洗浄剤無添加系でのウルトラファインバブル水によるタンパク質の除去については、非特許文献１に記載されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献１、２では、共に処方されている洗剤中の界面活性剤量がＣＭＣを超えているため、洗浄液中で形成されるミセルが、ファインバブルの不安定化など影響を及ぼすことが懸念される。また、いずれも数十マイクロメートルの気泡からなるマイクロバブル水を用いているため、固着した汚染への浸透力がウルトラファインバブル比較して劣ることも考えられる。
【００１４】
特許文献３では、洗浄剤として有用な酵素を含むものの、洗浄の初期段階で重要な湿潤、浸透を促す界面活性物質が添加されていないため、大量のタンパク質汚れを除去するのに長時間を要することになる。アルカリ金属塩を用いる場合、洗浄力を発揮できるよう高温に熱する必要もあるため、素材の劣化が懸念される。
【００１５】
また、非特許文献１には、電極表面に付着した牛血清アルブミンを除去した一方、化学的に強固に付着したリゾチウムの除去は困難であったと記載されている。このことは、ウルトラファインバブル界面の吸着力に限界があることに起因すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−２０６８９６号公報
【特許文献２】特開２０１７−１１３３９５号公報
【特許文献３】特許第５７９５１５９号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Ｖｉｎｃｅｎｔ  Ｓ．  Ｊ．  Ｃｒａｉｇら，  Ｌａｎｇｍｕｉｒ，  ３２  （４３），  ｐｐ．  １１２０３-１１２１１（２０１６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ファインバブル水は、低環境負荷の機能水として洗浄分野で利用されているが、化学物質を添加せず使用するケースがほとんどである。そのため、広い表面積で汚染を吸着除去できるにもかかわらず、その付着力に制約があるため、大量に固着したタンパク質汚れの高水準除去が要求される医療器具などには適用が困難であることが課題となっている。
【００１９】
本願発明は、このような状況下においてなされたものであり、ファインバブルの洗浄力を強化し、例えば医療器具に強固に付着したタンパク質汚れを効率的に除去することができる洗浄溶液、洗浄溶液の製造方法、および洗浄方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するための本願発明は、溶媒中に、ウルトラファインバブルと、界面活性剤と、を含む洗浄溶液であって、前記ウルトラファインバブルの粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、その濃度が、１０８Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬ以上であり、前記界面活性剤の濃度が、臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満であり、前記ウルトラファインバブルの表面が前記界面活性剤で被覆されている、ことを特徴とする。
【００２１】
上記の発明にあっては、前記界面活性剤が、陰イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の何れか一方または双方であってもよい。
【００２２】
また、上記の発明にあっては、前記陰イオン性界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、からなる群から選択される一種以上であってもよい。
【００２３】
また、上記の発明にあっては、前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキレート、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル、からなる群から選択される一種以上であってもよい。
【００２４】
上記の課題を解決するための別の本願発明は、洗浄溶液の製造方法であって、溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程と、次いで、溶媒中に臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満の界面活性剤を添加し、攪拌する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００２５】
上記の課題を解決するための別の本願発明は、洗浄溶液の製造方法であって、溶媒中に臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満の界面活性剤を添加する工程と、次いで溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
上記の発明にあっては、前記界面活性剤が、陰イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の何れか一方または双方であってもよい。
【００２７】
また、上記の発明にあっては、前記陰イオン性界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、からなる群から選択される一種以上であってもよい。
【００２８】
また、上記の発明にあっては、前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキレート、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル、からなる群から選択される一種以上であってもよい。
【００２９】
上記の課題を解決するための別の本願発明は、洗浄方法であって、上記本願発明の洗浄溶液を準備し、洗浄対象物に前記洗浄溶液を接触させることを特徴とする。
【００３０】
上記の発明にあっては、前記洗浄溶液が１５〜５５℃であり、機械力により洗浄対象物に洗浄溶液を接触させてもよい。
【００３１】
また、上記の発明にあっては、前記機械力が、振盪、揺動、回転、振動、撹拌、シャワー噴射、スプレー噴射、および超音波からなる群から選択される一種以上であってもよい。
【００３２】
また、上記の発明にあっては、前記洗浄対象物が、医療器具であってもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本願発明によれば、ウルトラファインバブルを活用して、より高度な洗浄効果を発揮できる。また、界面活性剤の添加量も微量に抑えることができるため、すすぎに必要な水量も低減可能である。したがって、特に医療分野に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ウルトラファインバブルの粒子径と粒度分布を示す図である。
【図２】界面活性剤を含有しないウルトラファインバブル水の表面張力の測定結果を示す図である。
【図３】界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）を含有するウルトラファインバブル水の表面張力および散乱光強度の測定結果を示す図である
【図４】洗浄評価インジケーターを用いた洗浄評価の結果を示す写真である。
【図５】残留タンパク質を定量した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、図面等を用いつつ、本願発明の実施形態にかかる洗浄溶液、洗浄溶液の製造方法、および洗浄方法を具体的に説明する。
【００３６】
（１）洗浄溶液
本願発明の実施形態にかかる洗浄溶液は、溶媒中に、ウルトラファインバブルと、界面活性剤と、を含む洗浄溶液であって、前記ウルトラファインバブルの粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、その濃度が、１０８Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬ以上であり、前記界面活性剤の濃度が、臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満であり、前記ウルトラファインバブルの表面が前記界面活性剤で被覆されている、ことを特徴とする。
【００３７】
（１−１）溶媒
本実施形態にかかる洗浄溶液を構成する溶媒は、ウルトラファインバブル、界面活性剤、およびその他必要に応じて添加される添加物を溶解せしめる液体であり、特に限定されることはない。
【００３８】
具体的には、例えば、水、ｎ−パラフィンやイソパラフィンなどの炭化水素系液体、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール、塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロホルムなどの塩素系液体、アセトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ベンゼン、トルエンに代表される汎用の有機溶媒などが挙げられる。これらの中でも、安全性、稼働の容易性、コストなどの観点から水を用いることが好ましい。
【００３９】
（１−２）ウルトラファインバブル
本実施形態にかかる洗浄溶液を構成するウルトラファインバブルは、粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下のバブル（気泡）である。ＩＳＯ  ２０４８０−１：２０１７によれば、粒子径が１μｍ以下のバブルがウルトラファインバブルと定義されるが、本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、ウルトラファインバブルの中でもより粒子径の小さいものを用いていることに特徴を有している。粒子径をこの範囲とすることにより、ウルトラファインバブルを安定化することができる。
【００４０】
このようなウルトラファインバブルを形成するための気体材料については特に限定されることはなく、例えば、空気やオゾン、酸素、二酸化炭素、窒素、水素、さらにはヘリウム、アルゴンガスなどが挙げられる。これらの中でも、安全性、稼働の容易性、コスト、さらにはバブル（気泡）の粒度分布の観点から空気を用いることが好ましい。
【００４１】
本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、ウルトラファインバブルの濃度が、１０８Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬ以上であることも特徴の１つである。ウルトラファインバブルの濃度を１０８Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬ以上とすることにより、従来に比べて優れた洗浄効果を発揮させることができる。
【００４２】
なお、本実施形態におけるウルトラファインバブルの粒子径および濃度は、ナノ粒子解析システムＮＳ３００（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用いて計測した値である。具体的には、まず、静置後のウルトラファインバブル水を１ｍＬスリップチップシリンジで採水し、内部に残存した空気を除去した後、シリンジポンプに接続して１００μＬ／ｍｉｎで装置内部に送液した。液体にレーザーを照射することでブラウン運動するウルトラファインバブルから散乱光が発生し、それを装置内部のＣＭＯＳカメラで経時的に画像化した。解析用ソフトウェアで露出度を調整し、本体側部にあるダイアルにてコントラストを最適化した。その後、本測定として１分間の経時観察を３回実施し、それらについてアインシュタイン−ストークスの式を用いた粒子トラッキング解析を適用し、粒子径及びの濃度を算出した。
【００４３】
本実施形態におけるウルトラファインバブルの調製方法は、特に限定されることはなく、例えば、界面活性剤を含有する水流の経路途中に側部の細孔から気体を送り込む微細孔方式、強力な旋断力で気体を粉砕する旋廻液流方式、水流経路にハニカム状の屈曲通路が設けられたスタティックミキサー方式、超音波のキャビテーション気泡を利用する超音波振動方式、気体の液体への溶解度の圧力依存性を利用した加圧溶解方式、あるいはこれらのハイブリッド方式などを挙げることができる。
【００４４】
（１−３）界面活性剤
本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、界面活性剤も必須の構成の１つである。界面活性剤は、分子内に親水基と疎水基を併せ持つ両親媒性の化学物質でり、一般的に、洗浄の際は、まず汚染物質に湿潤・浸透してその除去を促し、ミセルと呼ばれる自己組織体で汚染を可溶化・乳化（除去）し、その後分散剤として汚染の再付着を防止する働きを持つ。
【００４５】
界面活性剤は、親水基のイオン性によって分類され、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤の４種類がある。本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、前記４種類の何れをも使用可能であるが、洗浄力の観点から、陰イオン性界面活性剤もしくは非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
【００４６】
本実施形態にかかる洗浄溶液で用いられる陰イオン性界面活性剤は、特に限定されることはないが、例えば、カルボキシル基（−ＣＯＯ−）、スルホン酸基（−ＳＯ３−）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ３−）などのアニオン性官能基を親水基に有する界面活性剤を挙げることができ、より具体的には、リグニンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン（以下、ＰＯＥと記す）アルキルスルホン酸塩、ＰＯＥアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩、ＰＯＥアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩、ＰＯＥアリールフェニルエーテルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ＰＯＥアルキルエーテル硫酸エステル塩、ＰＯＥアリールフェニルエーテルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ＰＯＥトリベンジルフェニルエーテルスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ＰＯＥアルキルリン酸塩、ＰＯＥトリベンジルフェニルエーテルリン酸エステル塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、石けん、ＰＯＥアルキルエーテル酢酸塩等などを挙げることができる。
【００４７】
上記の中でも洗浄力とコストの観点から、アルキル硫酸エステル塩やアルキルベンゼンスルホン酸塩、ＰＯＥアルキルエーテル硫酸エステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩を用いることが好ましい。
【００４８】
一方で、本実施形態にかかる洗浄溶液で用いられる非イオン性界面活性剤についても、特に限定されることはないが、例えば、ＰＯＥ基（−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ）に代表される非イオン性官能基を親水基に有する界面活性剤を挙げることができ、より具体的には、ＰＯＥアルキルエーテル、ＰＯＥ・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ＰＯＥ・ポリオキシプロピレングリコールエーテル、ＰＯＥアリールフェニルエーテル、ＰＯＥトリベンジルフェニルエーテル等の１価アルコール誘導体型非イオン性界面活性剤、（ポリ）グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ＰＯＥソルビタン脂肪酸エステル、アルキルポリグリコシドなどを挙げることができる。
【００４９】
上記の中でも洗浄力とコストの観点から、ＰＯＥアルキルエーテルやＰＯＥ・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ＰＯＥ・ポリオキシプロピレングリコールエーテル、ＰＯＥソルビタン脂肪酸エステルを用いることが好ましい。
【００５０】
上記で挙げた陰イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤は、優れた洗浄力を発揮させるために、それぞれ単独で使用しても良く、またそれぞれ１種類以上を適量混合して使用しても良い。
【００５１】
本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、上記界面活性剤の濃度を臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満としている点に特徴を有している。なお、界面活性剤の濃度は、洗浄力向上の観点から、臨界ミセル濃度の１／５倍以上４／５以下がより好ましく、１／４倍以上３／４倍以下がさらに好ましく、１／３倍以上３／５以下が特に好ましい。界面活性剤の濃度をこの範囲とすることにより、従来に比べて優れた洗浄効果を発揮させることができる。なお、発明者らの実験により当該濃度が好適であることが分かった。
【００５２】
また、本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、ウルトラファインバブルの表面が上記界面活性剤で被覆されていることにも特徴を有している。ウルトラファインバブルの表面を界面活性剤で被覆することにより、疎水的なウルトラファインバブルの表面が親水的になり、これによりウルトラファインバブルの安定性とともに、洗浄効果を向上することができる。ここで、ウルトラファインバブルの表面が界面活性剤で被覆されているか否かは、ウルトラファインバブルのゼータ電位を測定することで確認可能である。つまり、ウルトラファインバブルの表面が界面活性剤で被覆されている場合、界面活性剤の電荷に依存してゼータ電位がシフトするため、シフトの有無を確認することで被覆されているか否かの確認ができる。
【００５３】
なお、本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、陽イオン性界面活性剤や両性界面活性剤を用いることも可能である。
【００５４】
この場合における陽イオン性界面活性剤としては、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩などを挙げることができる。
【００５５】
一方で、両性界面活性剤としては、例えば、アルキルカルボキシベタイン、アルキルスルホベタイン、アルキルスルホキシスルホベタイン、脂肪酸アミドベタイン、アルキルジメチルアミンオキサイド、アルキルジアミンエチルグリシンなどを挙げることができる。
【００５６】
（１−４）その他の成分
本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、上記の溶媒、ウルトラファインバブル、および界面活性剤に加え、他の成分が含まれていてもよい。
【００５７】
（１−４−１）酵素
本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、酵素が含まれていてもよい。酵素とは、一般的に生体内で起こる化学反応を触媒するタンパク質の総称である。その作用機構から、酸化還元酵素、転移酵素、加水分解酵素、脱離酵素、異性化酵素、合成酵素に大別される。医療器具の洗浄に関しては通常、加水分解酵素が用いられ、中でも汚染対象物の観点から、プロテアーゼやリパーゼを用いることが好ましい。
【００５８】
・プロテアーゼ
プロテアーゼとは、主にタンパク質のペプチド結合を加水分解する酵素の総称である。本実施形態にかかる洗浄溶液に用いられるプロテアーゼとしては、特に限定されることはないが、例えば、キモトリプシン、スブチリシン、ペプシン、カテプシンＤ、サーモリシン、パパイン、カスパーゼ、ブロメライン、アクチニジン、フィチン、トリプシン、パンクレアチンなどを挙げることができる。より具体的には、商品名で、ノボザイム社製のアルカラーゼ、リカナーゼ、カンナーゼ、エスペラーゼ、サビナーゼ、エバラーゼ、サビナーゼエベレス、リカナーゼエベレス、エベレスデュオ、天野エンザイム社製のプロテアックス、ニューラーゼＦ３Ｇ、パパインＷ−４０、ブロメラインＦ、パンクレアチンＦ、プロテアーゼＡ「アマノ」ＳＤ、プロテアーゼＭ「アマノ」ＳＤ、プロテアーゼＰ「アマノ」３ＳＤ 、ペプチダーゼＲ、サモアーゼＰＣ１０Ｆ、プロチンＳＤ−ＡＹ１０、プロチンＳＤ−ＮＹ１０、プロザイム、プロザイム６、ナガセケムテック社製のデナチームＰＭＣ ＳＯＦＴＥＲなどを挙げることができる。
【００５９】
プロテアーゼを用いる場合における、その配合量は、洗浄力の観点から、洗浄溶液全体に対して０．０１質量％以上１．０質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上０．７質量％以下がより好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下がさらに好ましい。
【００６０】
・リパーゼ
リパーゼとは、主に脂肪のエステル結合を加水分解してグリセリンと脂肪酸に分解する酵素の総称である。本実施形態にかかる洗浄溶液に用いられるリパーゼとしては、特に制限はされないが、例えば、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ起源のリパーゼ、Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ起源のリパーゼ、Ｃａｎｄｉｄａ  ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ起源のリパーゼ、Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ａｒｒｈｉｚｕｓ起源のリパーゼ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ起源のリパーゼ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ起源のリパーゼなどを挙げることができる。より具体的には、商品名で、ノボザイム社製のリポラーゼ、パラターゼ、ライペックス、リポザイム、レジナーゼ、ライペックスエベレス、天野エンザイム社製のニューラーゼＦ３Ｇ、リパーゼＡ「アマノ」６、リパーゼＡＹ「アマノ」３０ＳＤ、リパーゼＧ「アマノ」５０、リパーゼＲ「アマノ」、リパーゼＤＦ「アマノ」１５、リパーゼ  ＭＥＲ「アマノ」、リパーゼＡＰ６、リパーゼＡＰ１２、ナガセケムテック社製のリリパーゼＡ−１０ＦＧ、リリパーゼＡＦ−５などを挙げることができる。
【００６１】
リパーゼを用いる場合における、その配合量は、洗浄力の観点から、洗浄溶液全体に対して０．０１質量％以上１．０質量％以下が好ましく、０．０２５質量％以上０．５質量％以下がより好ましく、０．０５質量％以上０．３質量％以下がさらに好ましい。
【００６２】
また、上記以外の酵素として、アミラーゼ、セルラーゼ、デキストラナーゼ、グリコシダーゼなどの糖質分解酵素、クチナーゼ、ホスホリパーゼなどの脂質分解酵素などを配合することもできる。
【００６３】
本実施形態にかかる洗浄溶液にあっては、上記酵素の他、その効果を損なわない範囲で以下の成分を含有せしめることもできる。
【００６４】
（１−４−２）アルカリ剤
アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化物塩類、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩類、メタ珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウム、オルト珪酸ナトリウム、オルト珪酸カリウムなどの珪酸塩類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミンなどのアルカノールアミン類、などを挙げることができる。
【００６５】
（１−４−３）水軟化剤
水軟化剤としては、ゼオライト、珪酸アルミニウムナトリウム、珪酸アルミニウムカリウムなどのアルミノ珪酸塩類、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウムなどのポリアクリル酸塩類、アクリル酸―マレイン酸コポリマー及びその塩、などを挙げることができる。
【００６６】
（１−４−４）キレート剤
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸などのアミノポリ酢酸及びその塩、乳酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、リンゴ酸、ジグリコール酸、クエン酸などの有機酸及びその塩、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシンなどのアミノ酸及びその塩、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸などのモノマーを１種類又は２種類以上重合して得られるカルボン酸系ポリマー及びその塩、などを挙げることができる。
【００６７】
（１−４−５）酵素安定化剤
酵素安定化剤としては、ホウ酸又はその塩、ホウ砂、ボロン酸又はその塩、フェニルボロン酸又はその塩などのホウ素化合物、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、ソルビトールなどのポリオール類、蟻酸又はその塩、酢酸又はその塩などの短鎖カルボニル化合物、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、グルコン酸カルシウムなどの水溶性カルシウム化合物などを挙げることができる。
【００６８】
（１−４−６）殺菌剤
殺菌剤としては、ヨードチンキ、ポビドンヨードなどのヨウ素剤、次亜塩素酸ナトリウム、クロル石灰などの塩素類、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウムなどの逆性石鹸、グルコン酸クロルヘキシジンなどを挙げることができる。
【００６９】
（１−４−７）その他
さらには、必要に応じて、溶剤、凍結防止剤、分散剤、増粘剤、粘度調整剤、香料、着色料、酸化防止剤、防腐剤などを含有してもよい。
【００７０】
（２）洗浄溶液の製造方法
次に、本実施形態にかかる洗浄溶液の製造方法について説明する。
【００７１】
（２−１）第１の製造方法
本実施形態にかかる洗浄溶液の第１の製造方法は、溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程と、次いで、溶媒中に臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満の界面活性剤を添加し、攪拌する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００７２】
溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程については特に限定されることはなく、上記で説明した種々の方式から任意選択することができる。
【００７３】
また、界面活性剤を添加し、攪拌する工程についても特に限定されることはなく、従来公知の攪拌方式から適宜選択することができる。
【００７４】
当該第１の製造方法は、ウルトラファインバブルを生成した後に界面活性剤を添加して攪拌している。この順序で行うことにより、界面活性剤の影響を受けることなく、いわば純粋なウルトラファインバブルを生成することが可能となる。
【００７５】
（２−２）第２の製造方法
本実施形態にかかる洗浄溶液の第２の製造方法は、溶媒中に臨界ミセル濃度の１／１０倍以上１倍未満の界面活性剤を添加する工程と、次いで溶媒中にウルトラファインバブルを生成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００７６】
当該第２の製造方法は、溶媒中に所定量の界面活性剤を添加した後に、ウルトラファインバブルを生成する点で上記第１の方法とは異っている。この順序で行うことにより、いわゆるワンステップで製造が可能となる。
【００７７】
なお、第１の製造方法および第２の製造方法ともに、界面活性剤については、上記で説明したものを適宜用いればよい。
【００７８】
（３）洗浄方法
次に、本実施形態にかかる洗浄方法について説明する。
【００７９】
本実施形態にかかる洗浄方法は、上記で説明した本実施形態にかかる洗浄溶液を準備し、洗浄対象物に前記洗浄溶液を接触させる、ことを特徴とする。
【００８０】
洗浄溶液を洗浄対象物に接触させる方法については、特に限定されることはなく、例えば、機械力を併用しない浸漬、機械力を併用する浸漬、洗浄液を機械力で強力衝突させる方法などが挙げられる。
【００８１】
本実施形態にかかる洗浄方法にあっては、洗浄を行う際の洗浄溶液の温度を１５〜５５℃とすることが好ましく、洗浄対象物に洗浄溶液を接触させるにあっては、機械力を用いることが好ましく、当該機械力としては、振盪、揺動、回転、振動、撹拌、シャワー噴射、スプレー噴射、および超音波からなる群から選択される一種以上であることが好ましい。
【００８２】
本実施形態にかかる洗浄方法によって洗浄される洗浄対象物は特に限定されず、いかなるものも洗浄化のであるが、特に医療器具、中でも単回使用の医療器具の再利用のための洗浄に好適に用いることができる。
【実施例】
【００８３】
（ウルトラファインバブルの粒子径及び粒度分布評価）
本願発明にかかる洗浄溶液において用いられるウルトラファインバブル水を、ウルトラファインバブル水生成装置ＦＺ１Ｎ−１０Ｉ（ＩＤＥＣ社製）を用いて調製した。具体的には、予め装置内に呼び水として超純水４．５Ｌを注水し、水槽内を超純水１５．５Ｌで満たして室温のもと１時間循環させることでウルトラファインバブル水を調製した。調製完了後、装置の電源をオフ状態とし、水槽内の液体を５分静置し安定化させた。静置の主たる目的は、系中に存在するマイクロメートルオーダーのファインバブルを消失させるためである。一般に、これらの大きな粒子径を持つファインバブルは、１分程度で大部分が消滅するとされている。
【００８４】
調製したナノバブル水の粒子径及び粒度分布は、ナノ粒子解析システムＮＳ３００（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用いて計測した。まず、静置後のウルトラファインバブル水を１ｍＬスリップチップシリンジで採水し、内部に残存した空気を除去した後、シリンジポンプに接続して１００μＬ／ｍｉｎで装置内部に送液した。液体にレーザーを照射することでブラウン運動するウルトラファインバブルから散乱光が発生し、それを装置内部のＣＭＯＳカメラで経時的に画像化した。解析用ソフトウェアで露出度を調整し、本体側部にあるダイアルにてコントラストを最適化した。その後、本測定として１分間の経時観察を３回実施し、それらについてアインシュタイン−ストークスの式を用いた粒子トラッキング解析を適用し、粒子径及び粒度分布を算出した。
【００８５】
その結果、図１に示す通り、７３．０ｎｍに極大を持ち、６．９×１０８±２．８×１０７Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬの微小かつ高密度な粒子からなるウルトラファインバブルであることが分かった。
【００８６】
比較として、３０分及び４時間の循環を実施したウルトラファインバブル水を調製した。３０分の循環で得られるウルトラファインバブルは６８．８ｎｍに極大を持ち、その密度は４．１×１０８±１．２×１０７Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬであり、４時間の循環で得られるウルトラファインバブルは７０．２ｎｍに極大を持ち、その密度は１．７×１０９±３．７×１０７Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ｍＬとなり、粒子径はほとんど変化しないものの粒度分布は時間に比例して上昇することが分かった。
【００８７】
ウルトラファインバブル水の物性への影響、また調製効率と洗浄力を考慮し、物性評価には４時間調製、洗浄評価には１時間調製を用いることとした。
【００８８】
（界面活性剤を含有しないウルトラファインバブル水の表面張力測定）
ウルトラファインバブルの洗浄力に寄与する表面張力低下能について、静的表面張力測定より評価した。具体的には、調製したウルトラファインバブル水をシャーレに１０ｍＬ入れ、注水完了後即座に高機能表面張力計ＤＹ−５００（協和界面科学社製）を用いて、２５℃で測定した。その後、１８０分経過まで定期的に測定を行い経時評価した。
【００８９】
その結果、図２に示す通り、ウルトラファインバブル水は、超純水と異なり時間経過に応じて若干ではあるが表面張力が低下することが確認された。３時間経過時の表面張力は、水が７２．４８ｍＮ／ｍに対してウルトラファインバブル水が６６．０１ｍＮ／ｍであった。化学物質を含有せずに、このような表面張力低下を示すことは驚くべきことであるが、通常の洗浄液の表面張力と比較すると比較的高いので、界面活性剤等を添加し、幾分低下させる必要があると考えられる。
【００９０】
（界面活性剤を含有するウルトラファインバブル水の表面張力及び散乱光強度測定）
界面活性剤を含有したウルトラファインバブル水の洗浄力を示す一つの指標として、表面張力の測定を行った。具体的には、３０ｍＬバイヤル瓶に、あらかじめ目的濃度になるよう計算された添加量の界面活性剤とウルトラファインバブル水を一点ずつ調製し、マグネットスターラーで穏やかに撹拌することで溶解し、サンプルを調製した。当該の各溶液をシャーレへ移動し、１５分から３０分静置した後、高機能表面張力計ＤＹ−５００（協和界面科学社製）を用いて、２５℃で表面張力の濃度依存性を測定した。さらに、各濃度の混合系ナノバブル溶液のバブル量を評価するため、光散乱光度計ＤＬＳ−７０００（大塚電子社製）を用いて散乱光強度を評価した。
【００９１】
図３に、ラウリル硫酸ナトリウム（和光純薬社製）の結果を示す。まず、表面張力は、ウルトラファインバブルが存在する系においても、界面活性剤の添加に伴って低下し、ＣＭＣを境に表面張力がおおよそ一定となることが確認された。
【００９２】
次に、図３より、散乱光強度は濃度変化に応じて特異な挙動を示すことが確認された。通常の水溶液では、ＣＭＣ以前での散乱光強度の変化は観察されないことが殆どであるが、ウルトラファインバブル水の場合、ＣＭＣの手前で散乱光強度が上昇し、ＣＭＣ直後は急に減衰することが確認された。ラウリル硫酸ナトリウムを用いた場合の上昇率は、ＣＭＣ直後の約１０倍であった。動的光散乱測定より求めた粒子径は、調製したウルトラファインバブルのそれと大差ないことから、ＣＭＣの手前で一度バブル数量が増加し、ＣＭＣの直後にはバブルの不安定化等により数が減少したと推測される。この傾向は、以下の表１に示す通り、ラウリル硫酸ナトリウム以外の界面活性剤を用いた場合でも確認された。これより、ＣＭＣ以前で散乱光強度が極大を迎える濃度で配合すると優れた洗浄力が得られることが示唆された。
【００９３】
上記と同じ要領にて、以下の界面活性剤についても検討を行った。
・陰イオン性界面活性剤（１）：ラウリル硫酸ナトリウム（和光純薬社製）
・陰イオン性界面活性剤（２）：ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
・陰イオン性界面活性剤（３）：エチレンオキシドの平均付加モル数が２から成るＰＯＥラウリル硫酸ナトリウム（エマール２０Ｃ、花王ケミカル社製）
・陰イオン性界面活性剤（４）：エチレンオキシドの平均付加モル数が３から成るＰＯＥラウリル硫酸ナトリウム（エマール２７０Ｊ、花王ケミカル社製）
・陰イオン性界面活性剤（５）：α−オレフィンスルホン酸ナトリウム（ライポンＬＢ−４４０、ライオン）
・非イオン性界面活性剤（１）：ＰＯＥアルキルエーテル（エマルゲン１０９Ｐ、花王ケミカル社製）
・非イオン性界面活性剤（２）：ＰＯＥアルキルフェニルエーテル（Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００、ナカライテスク社製）
・非イオン性界面活性剤（３）：ＰＯＥソルビタン脂肪酸エステル（Ｔｗｅｅｎ２０、東京化成工業社製）
・非イオン性界面活性剤（４）：ＰＯＥ・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル（Ｐｌｕｒａｆａｃ  ＬＦ９０１、ＢＡＳＦジャパン社製）
【００９４】
【表１】
2020094088.tif 000003
【００９５】
（洗浄評価インジケーターを用いた洗浄評価）
本願発明の洗浄溶液の洗浄力を評価するため、洗浄評価インジケーターを対象とした振盪洗浄実験を行い、ビシコニン酸（以下、ＢＣＡと記す）法より残留タンパク質量を測定した。評価用テストピースには、ヒト血漿タンパク（ヘモグロビン、アルブミン、トロンビン、フィビリノゲン）と同組成になるように調整された精製牛タンパク（ＩＳＯ１５８８３のスウェーデン法に準拠）がステンレス板に塗布された、市販の洗浄評価インジケーターであるＴＯＳＩ−Ｌｕｍｃｈｅｃｋ（ＢＡＧ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｃａｒｅ  ＧｍｂＨ社製）を用いた。なお１条件に対して、Ｎ＝３で洗浄実験を行った。
【００９６】
具体的には、はじめに、ラウリル硫酸ナトリウム（東京化成工業社製）が濃度４．５ｍＭ及び９．０ｍＭとなるよう、ウルトラファインバブル水を溶媒として溶液調製した。次に１５ｍＬ遠沈管へ溶液を１０ｍＬ添加して、その中にテストピースを直置きした。これを振盪器ＭＭＳ−５０１０（東京理科器械社製）に寝かせるように設置し、２００回転／分で５分間洗浄した。洗浄終了後、テストピースを取り出して超純水ですすぎ、２５℃で乾燥させた。これを１重量％の比較的高濃度なラウリル硫酸ナトリウム水溶液で抽出し、ＢＣＡ試薬と６０℃で１時間反応させた。その後、マイクロプレートに２００μＬずつ滴下し、マイクロプレートリーダーＭＰＲ−Ａ４ｉ（東ソー社製）を用いて５５０ｎｍにて吸光度分析を行った。
【００９７】
その結果、図４の写真の通り、目視よりラウリル硫酸ナトリウム４．５ｍＭのウルトラファインバブル水溶液が最も汚染除去されていることが確認された。
【００９８】
残留タンパク質を定量した結果を図５に示す。比較例として、超純水系のラウリル硫酸ナトリウム溶液（４．５ｍＭ及び９．０ｍＭ）と界面活性剤無添加系での洗浄実験結果も示す。図より明らかな通り、目視で効果的なタンパク質除去が確認されたラウリル硫酸ナトリウム４．５ｍＭのウルトラファインバブル水溶液を用いた洗浄では、残留タンパク質量は４９．０μｇとなった。一方、比較例のウルトラファインバブル単独系及び超純水を用いた洗浄後の残留タンパク質は、それぞれ８６．５μｇと７６．４μｇになった。これより、界面活性剤を添加することによるウルトラファインバブルの洗浄力の向上が確認された。さらに、ＣＭＣ以上の９．０ｍＭを含む水溶液のそれは、６１．１μｇであった。このことから、本発明は従来必要とされてきたＣＭＣ以上の界面活性剤を添加した系よりも優れた洗浄力を発揮することが分かった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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