(57)【要約】【課題】オゾンを用いた殺菌において、殺菌効率を向上することができる。【解決手段】対象物を殺菌する殺菌溶液は、オゾンと、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物と、を水に溶解させた溶液である。また、上記化合物は、ハロゲン化物であるとしてもよいし、塩化物であるとしてもよい。また、上記化合物は、クロロ過安息香酸であるとしてもよいし、化合物は、ｍ−クロロ過安息香酸であるとしてもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を殺菌する殺菌溶液であって、
オゾンと、
過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物と、
を水、および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に溶解させた溶液であることを特徴とする殺菌溶液。
【請求項２】
前記化合物は、ハロゲン化物であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌溶液。
【請求項３】
前記化合物は、塩化物であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌溶液。
【請求項４】
前記化合物は、クロロ過安息香酸であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌溶液。
【請求項５】
前記化合物は、ｍ−クロロ過安息香酸であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌溶液。
【請求項６】
水、および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物を溶解させた溶液である化合物溶解水を収容する貯留槽と、
オゾンを生成するオゾン発生部と、
前記貯留槽において、前記化合物溶解水に前記オゾンをバブリングすることで、殺菌溶液を生成するバブリング部と、
を備えたことを特徴とする殺菌溶液製造装置。
【請求項７】
オゾンを生成するオゾン発生部と、
水、および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物を溶解させた溶液である化合物溶解水に、前記オゾンを溶解させるエジェクタと、
前記化合物溶解水にオゾンが溶解された殺菌溶液を収容する貯留槽と、
を備えたことを特徴とする殺菌溶液製造装置。
【請求項８】
前記貯留槽に収容された前記殺菌溶液中のオゾン濃度を測定する濃度測定部と、
測定された前記オゾン濃度に基づいて、前記オゾン発生部が生成するオゾン量を調整するオゾン制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の殺菌溶液製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を殺菌する殺菌溶液、および、殺菌溶液製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療器具等の対象物を滅菌するために、放射線、電子線（以下、単に放射線等と称する）の照射が行われている。しかし、放射線等は、人体に悪影響を及ぼすおそれがある。したがって、照射した放射線等が外部に漏洩して人体に影響を及ぼさないように、照射部の周囲をコンクリート等の厚い壁で囲繞する必要があり、装置が大がかりとなっていた。また、放射線等を照射する照射装置は高価である。
【０００３】
そこで、オゾンが溶解した水（オゾン水溶液）に対象物を接触させることで、対象物を殺菌する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１３６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したオゾン水溶液を用いた殺菌において、オゾンは、大気中の酸素を利用して生成されるため、原料費を殆ど要さず、低コストで対象物を殺菌することができる。しかし、オゾンを用いた殺菌において、さらに殺菌効率を向上する余地がある。
【０００６】
そこで本発明は、このような課題に鑑み、オゾン水溶液を用いた殺菌において、殺菌効率をさらに向上することが可能な殺菌溶液、および、殺菌溶液製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の殺菌溶液は、対象物を殺菌する殺菌溶液であって、オゾンと、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物と、を水、および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に溶解させた溶液であることを特徴とする。
【０００８】
上記化合物は、ハロゲン化物であるとしてもよいし、塩化物であるとしてもよい。また、上記化合物は、クロロ過安息香酸であるとしてもよいし、化合物は、ｍ−クロロ過安息香酸であるとしてもよい。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の殺菌溶液製造装置は、水、および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物を溶解させた溶液である化合物溶解水を収容する貯留槽と、オゾンを生成するオゾン発生部と、貯留槽において、化合物溶解水にオゾンをバブリングすることで、殺菌溶液を生成するバブリング部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の他の殺菌溶液製造装置は、オゾンを生成するオゾン発生部と、水、および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物を溶解させた溶液である化合物溶解水に、オゾンを溶解させるエジェクタと、化合物溶解水にオゾンが溶解された殺菌溶液を収容する貯留槽と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
貯留槽に収容された殺菌溶液中のオゾン濃度を測定する濃度測定部と、測定されたオゾン濃度に基づいて、オゾン発生部が生成するオゾン量を調整するオゾン制御部と、をさらに備えるとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、オゾンを用いた殺菌において、殺菌効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】殺菌効果の向上のメカニズムを説明するための図である。
【図２】殺菌溶液製造装置を説明するための図である。
【図３】変形例１にかかる殺菌溶液製造装置を説明するための図である。
【図４】変形例２にかかる殺菌溶液製造装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１５】
本実施形態にかかる、対象物（例えば、内視鏡）を殺菌する殺菌溶液は、オゾンと、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物と、を水および、水溶性溶媒のいずれか一方または双方に溶解させた溶液である。ここでは、殺菌溶液として、オゾンと、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物と、を水に溶解させた溶液を例に挙げて説明するが、オゾンと、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物と、を水に加えて、または、代えて、水溶性溶媒（例えば、エタノール、酢酸）に溶解させてもよい。
【００１６】
安息香酸類は、例えば、安息香酸、メチルパラベン（methyl 4-hydroxybenzoate）、エチルパラベン（ethyl 4-hydroxybenzoate）、プロピルパラベン（propyl 4-hydroxybenzoate）、イソプロピルパラベン（isopropyl 4-hydroxybenzoate）、ブチルパラベン（butyl 4-hydroxybenzoate）、イソブチルパラベン（isobutyl 4-hydroxybenzoate）、ベンジルパラベン（benzyl 4-hydroxybenzoate）等のパラオキシ安息香酸エステルであってもよい。また、安息香酸類は、ｏ−フルオロ安息香酸、ｍ−フルオロ安息香酸、ｐ−フルオロ安息香酸、ｏ−クロロ安息香酸、ｍ−クロロ安息香酸、ｐ−クロロ安息香酸、ｏ−ブロモ安息香酸、ｍ−ブロモ安息香酸、ｐ−ブロモ安息香酸等のハロゲン化安息香酸であってもよいし、２−アミノ−４−クロロ安息香酸、４−クロロ−３−ニトロ安息香酸であってもよい。さらに、安息香酸類は、フルオロパラオキシ安息香酸エステル、クロロパラオキシ安息香酸エステル、ブロモパラオキシ安息香酸エステル等のハロゲン化安息香酸エステルであってもよい。
【００１７】
過安息香酸類は、例えば、過安息香酸、ｏ−フルオロ過安息香酸、ｍ−フルオロ過安息香酸、ｐ−フルオロ過安息香酸、ｏ−クロロ過安息香酸、ｍ−クロロ過安息香酸、ｐ−クロロ過安息香酸、ｏ−ブロモ過安息香酸、ｍ−ブロモ過安息香酸、ｐ−ブロモ過安息香酸等のハロゲン化過安息香酸であってもよい。
【００１８】
本願発明者は、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物を、オゾンとともに水中に存在させることにより、オゾンのみを水中に存在させる場合や、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物のみを水中に存在させる場合と比較して、殺菌効果が向上することを見出した。
【００１９】
図１は、殺菌効果の向上のメカニズムを説明するための図である。本願発明者は、過安息香酸類や安息香酸類とオゾンとを水中で共存させると、オゾンが有する酸化力によって、図１中破線で囲ったように、安息香酸から水酸化物イオン（図１（ａ）参照）が、パラオキシ安息香酸エステルから水酸化物イオン（図１（ｂ）参照）が、過安息香酸から水酸化物イオン（図１（ｃ）参照）が遊離するであろうと推測した。そして、遊離した水酸化物イオン（ＯＨ−）と、オゾンとがさらに反応して、水酸化物イオンからヒドロキシラジカル（ＯＨ・）が生成されると推測した。このようにして、生成されたヒドロキシラジカルが、化合物から水酸化物イオンを遊離したり、水酸化物イオンをヒドロキシラジカルにしたりするため、連鎖的にヒドロキシラジカルを生成できると推測される。
【００２０】
また、過安息香酸などの過酸は、不安定な物質であり、分解するときに過酸化水素を発生して、安息香酸などの安定した（酸化力の無い）物質になる。このとき、オゾンの共存下では、過酸化水素はヒドロキシラジカルとなり、酸化力が発揮される。過酸化水素を発生して分解した後の過酸でない物質（例えば安息香酸）は、オゾンの共存下で再び過酸となることが知られている。このように、オゾンが存在することにより過安息香酸は、安息香酸→過安息香酸→安息香酸と繰り返し変化することとなる。したがって、この安息香酸と過安息香酸との繰り返しの変化の過程において過酸化水素を連続的に発生させることができ、当該過酸化水素からヒドロキシラジカルを安定して発生させることが可能となる。このような、オゾンが常に外部から供給されている系では、これら一連の反応（安息香酸と過安息香酸との繰り返しの変化）は継続して起こることとなり、安定した酸化力を発揮することが可能となる。
【００２１】
ヒドロキシラジカルは殺菌効果を有するため、上述したように、過安息香酸類や安息香酸類とオゾンとを水中で共存させることで、連鎖的にヒドロキシラジカルを生成することができ、殺菌効果を向上することが可能となる。
【００２２】
続いて、上記殺菌溶液を製造する殺菌溶液製造装置について説明する。
【００２３】
（殺菌溶液製造装置１００）
図２は、殺菌溶液製造装置１００を説明するための図である。図２に示すように、殺菌溶液製造装置１００は、酸素ボンベ１１０と、オゾン発生部１１４と、バルブ１１６と、貯留槽１２０と、バブリング部１３０と、オゾン分解部１４０と、バルブ１４２と、ブロワ１４４とを含んで構成される。ここでは、過安息香酸類、および、安息香酸類のいずれか一方または双方の化合物として、ｍ−クロロ過安息香酸（以下、単にＭＣＰＢＡと称する）を例に挙げて説明する。
【００２４】
オゾン発生部１１４は、所謂オゾナイザであり、予め定められた電圧を印加することで放電空間を形成する。この放電空間に、酸素ボンベ１１０から酸素（Ｏ２）が供給されると、酸素が活性化してオゾン（Ｏ３）となる。オゾン発生部１１４で生成されたオゾンは、バルブ１１６を通じてバブリング部１３０に送出される。
【００２５】
貯留槽１２０は、不図示の供給手段によって供給されたＭＣＰＢＡ水溶液１２２（化合物溶解水）を収容する。なお、本実施形態において、供給手段は、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２を貯留槽１２０に供給するが、ＭＣＰＢＡと水とをそれぞれ別のラインで供給し、貯留槽１２０において混合することで、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２を生成してもよい。
【００２６】
バブリング部１３０は、貯留槽１２０において、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２にオゾンをバブリングする（微細な気泡として供給する）。バブリング部１３０を備える構成により、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２に効率よくオゾンを溶解させることができる。こうして、ＭＣＰＢＡとオゾンとが水に溶解した殺菌溶液を製造することが可能となる。
【００２７】
オゾン分解部１４０は、オゾンを分解する触媒で構成されており、バルブ１４２を介して、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２に溶解しきれなかったオゾンが、貯留槽１２０内から導入され、オゾンを分解する。オゾン分解部１４０によってオゾンが分解されることで生じた排気ガスは、ブロワ１４４によって外部に排出される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態にかかる殺菌溶液製造装置１００によれば、殺菌効果が高い殺菌溶液を効率よく製造することが可能となる。
【００２９】
なお、図２に示した殺菌溶液製造装置１００では、貯留槽１２０において、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２にオゾンを溶解させる構成としているが、オゾン発生部１１４と、バルブ１１６との間でＭＣＰＢＡ水溶液１２２にオゾンを溶解させてもよい。
【００３０】
（変形例１）
図３は、変形例１にかかる殺菌溶液製造装置２００を説明するための図である。図３に示すように、殺菌溶液製造装置２００は、酸素発生部２１０と、ポンプ２１２と、オゾン発生部１１４と、バルブ１１６と、貯留槽１２０と、バブリング部１３０と、オゾン分解部１４０と、バルブ１４２と、ブロワ１４４とを含んで構成される。なお、上述した殺菌溶液製造装置１００の構成要素として既に述べたオゾン発生部１１４、バルブ１１６、貯留槽１２０、バブリング部１３０、オゾン分解部１４０、バルブ１４２、ブロワ１４４は、実質的に機能が等しいので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する酸素発生部２１０、ポンプ２１２を主に説明する。
【００３１】
酸素発生部２１０は、例えば、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）方式の酸素分離装置であり、ポンプ２１２によって圧送された空気から酸素を分離して酸素を回収する。酸素発生部２１０において回収された酸素は、オゾン発生部１１４に送出される。
【００３２】
このように、変形例１のかかる殺菌溶液製造装置２００によれば、酸素ボンベ１１０がなくとも、空気から酸素（オゾン）を生成することができるため、酸素に要するコストを低減することが可能となる。
【００３３】
また、図３に示した殺菌溶液製造装置２００では、貯留槽１２０において、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２にオゾンを溶解させる構成としているが、オゾン発生部１１４と、バルブ１１６との間でＭＣＰＢＡ水溶液１２２にオゾンを溶解させてもよい。
【００３４】
（変形例２）
図４は、変形例２にかかる殺菌溶液製造装置３００を説明するための図である。図４に示すように、殺菌溶液製造装置３００は、酸素ボンベ１１０と、オゾン発生部１１４と、ポンプ３１０と、エジェクタ３１２と、濃度測定部３２０と、オゾン制御部３３０と、貯留槽１２０と、オゾン分解部１４０と、バルブ１４２と、ブロワ１４４とを含んで構成される。なお、上述した殺菌溶液製造装置１００の構成要素として既に述べた酸素ボンベ１１０、オゾン発生部１１４、貯留槽１２０、オゾン分解部１４０、バルブ１４２、ブロワ１４４は、実質的に機能が等しいので重複説明を省略し、ここでは、構成が相異するポンプ３１０、エジェクタ３１２、濃度測定部３２０、オゾン制御部３３０を主に説明する。
【００３５】
ポンプ３１０は、ＭＣＰＢＡ水溶液１２２を貯留槽１２０に循環させている。本実施形態において、ポンプ３１０は、後述するエジェクタ３１２が配される循環路３１０ａと、後述する濃度測定部３２０が配される循環路の２つの循環路３１０ｂにＭＣＰＢＡ水溶液１２２を送出している。エジェクタ３１２は、ポンプ３１０によるＭＣＰＢＡ水溶液１２２の循環路３１０ａ上に設けられており、オゾン発生部１１４から供給されたオゾンをＭＣＰＢＡ水溶液１２２中に溶解させる。
【００３６】
濃度測定部３２０は、ポンプ３１０によるＭＣＰＢＡ水溶液１２２の循環路３１０ｂ上に設けられており、循環路３１０ｂを流通する殺菌溶液中のオゾン濃度（溶存オゾン濃度）を測定する。
【００３７】
オゾン制御部３３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して殺菌溶液製造装置３００全体を管理および制御する。
【００３８】
変形例２においてオゾン制御部３３０は、濃度測定部３２０が測定したオゾン濃度に基づいて、オゾン発生部１１４を制御し、オゾン発生部１１４が生成するオゾンの量を調整する。
【００３９】
このように、変形例２のかかる殺菌溶液製造装置３００は、濃度測定部３２０、オゾン制御部３３０を備える構成により、殺菌溶液中のオゾン濃度を、殺菌に適した濃度に維持することができる。
【００４０】
なお、図４に示した殺菌溶液製造装置３００では、酸素ボンベ１１０からオゾン発生部１１４へ酸素が供給される構成について説明したが、酸素ボンベ１１０に代えて、酸素発生部２１０、ポンプ２１２を設けておき、酸素発生部２１０、ポンプ２１２からオゾン発生部１１４へ酸素を供給させてもよい。
【００４１】
（実施例１） 
溶存オゾン濃度０．５ｍｇ／Ｌ、ＭＣＰＢＡ０．００７５質量％の殺菌溶液を用いて殺菌効率を試験した。このとき、指標菌としてMycobacterium terrae  ATCC15755を用いた。なお、試験系Ａは汚れ物質としての血清を０．１％添加した懸濁液中の菌の数をカウントし、試験系Ｂは汚れ物質としてのＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）を０．０３質量％添加した担体上の菌の数をカウントした。また、殺菌溶液の温度を２０℃とし、処理時間（殺菌溶液と菌とを接触させた時間）は５分とした。
【００４２】
下記表１に示すように、試験系Ａにおいて、菌数が２．０×１０６ｃｆｕ／ｍＬから０（ゼロ）に減少した。また、試験系Ｂにおいても、菌数が６．０×１０６ｃｆｕ／ｍＬから０（ゼロ）に減少した。つまり、実施例１では、０．５ｍｇ／Ｌという極めて薄い濃度のオゾンに０．００７５質量％といった極めてわずかな量のＭＣＰＢＡを添加するだけで、６桁以上菌数を減少させられることが分かった。
【表１】
2014024784.tif 000002
【００４３】
（実施例２）
実施例２では、ＭＣＰＢＡ０．０１ｇをエタノール２００μＬに溶解させ、溶存オゾン濃度０．５ｍｇ／Ｌの水溶液２００ｍＬに添加して殺菌溶液を生成した。また、比較例１として、オゾンのみが溶解された水溶液（溶存オゾン濃度０．５ｍｇ／Ｌの水溶液２００ｍＬ）を、比較例２として、ＭＣＰＢＡのみが溶解された水溶液（０．００００５ｇ／ｍＬ）を生成した。
【００４４】
また、１０６ｃｆｕ／ｃｍ２となるように、試験片に指標菌（Mycobacterium terrae  ATCC15755）を固定したものを作成した。そして、２０℃の上記殺菌溶液、比較例１のオゾンのみが溶解された水溶液（以下、オゾン水溶液と称する）、比較例２のＭＣＰＢＡのみが溶解された水溶液（以下、ＭＣＰＢＡ水溶液と称する）に、指標菌が固定された試験片を５分間浸漬した。
【００４５】
下記表２に示すように、比較例１としてオゾン水溶液中に、試験片を浸漬した場合、菌数の対数減少値は、１．９にしかならなかった。また、比較例２としてＭＣＰＢＡ水溶液中に、試験片を浸漬した場合、菌数の対数減少値は、１．５にしかならなかった。
【００４６】
これに対し、実施例２として、上記殺菌溶液（オゾンおよびＭＣＰＢＡが溶解された水溶液）中に、試験片を浸漬した場合、菌数の対数減少値は、３．５となった。つまり、比較例１、２と比較して、実施例２では、対数にして０．１、菌数を減少させられることが分かった。したがって、従来行われていた比較例１、比較例２と比較して、実施例２では、殺菌効率が著しく向上することが分かった。
【表２】
2014024784.tif 000003
【００４７】
また、本願発明者は、材料としてポリウレタンを用いて、オゾン水溶液と、殺菌溶液とで、材料の劣化試験を行った。その結果双方とも材料劣化が認められないことを確認している。したがって、本実施形態にかかる殺菌溶液を用いて、内視鏡等の対象物を殺菌したとしても、対象物を劣化させることなく殺菌できることが分かった。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
なお、上述した殺菌溶液製造装置１００、２００に、濃度測定部３２０、オゾン制御部３３０を設けておき、制御部３３０は、濃度測定部３２０が測定したオゾン濃度に基づいて、オゾン発生部１１４を制御し、オゾン発生部１１４に発生させるオゾンの量を調整してもよい。これにより、殺菌溶液製造装置１００、２００においても、殺菌溶液中のオゾン濃度を、殺菌に適した濃度に維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、対象物を殺菌する殺菌溶液、および、殺菌溶液製造装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１００、２００、３００  …殺菌溶液製造装置
１１４  …オゾン発生部
１２０  …貯留槽
１３０  …バブリング部
３１２  …エジェクタ
【図１】
2014024784.tif 000004
【図２】
2014024784.tif 000005
【図３】
2014024784.tif 000006
【図４】
2014024784.tif 000007