(57)【要約】  本発明は、ジアルデヒド多糖を加熱する工程を含む抗微生物剤の製造方法に関する。この方法は、ジアルデヒドデンプンまたはジアルデヒドセルロースといったジアルデヒド多糖を一定の時間、加熱および／または超音波処理する工程を含む。また、製造されたジアルデヒド多糖を含む抗微生物組成物を提供する。抗微生物組成物は、ウイルスおよび細菌といった微生物因子を短時間で死滅させるのに有効である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
約６０℃から約１２０℃の温度で、水中においてジアルデヒド多糖を加熱して、水中でのジアルデヒド多糖の分散系を形成する工程を含む、
ことを特徴とする、抗微生物剤を製造する方法。
【請求項２】
前記加熱が、約１時間から約４時間行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記加熱が、約１．５時間から約３時間行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
水中でのジアルデヒド多糖の分散系を超音波処理する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記水中でのジアルデヒド多糖の分散系は、約１５分から約９０分間、超音波処理される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記水中でのジアルデヒド多糖の分散系は、約３０分から約６０分間、超音波処理される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法を用いる装置。
【請求項８】
請求項１に記載の方法によって製造された製品。
【請求項９】
手袋、マスク、衣類、衣服、衣料品、タンポン、尿漏れ防止パッド、シーツ、外科用または火傷用包帯、絆創膏、生物への挿入に適合されたバルーンまたはカテーテルチップ、補綴心臓弁、縫合糸、外科用ステープル、合成血管、ステント、ステントグラフト、血管または非血管グラフト、シャント、動脈瘤フィラー、管腔内ペービングシステム、ガイドワイア、塞栓物質、フィルタ、薬剤ポンプ、動静脈シャント、人工心臓弁、人工移植物、血管内または、血管部もしくは非血管部へ外科的に導入される異物、リード、ペースメーカー、移植可能なパルス発生器、移植可能な細動除去器、心臓除細動器、除細動器、脊髄刺激装置、脳刺激装置、仙骨神経刺激装置、化学センサー、胸部移植物、介入心臓装置、カテーテル、プラスチックチューブ、カテーテル、表面が患者の血流と接触する透析袋または膜を含む、請求項９に記載の製品。
【請求項１０】
水中でのジアルデヒド多糖の分散系を含み、該分散系が約２．５から約９のｐＨを有する、ことを特徴とする抗微生物組成物。
【請求項１１】
ジアルデヒド多糖の量が、該抗微生物組成物の総重量に基づき、約０．５から約１０重量パーセントの範囲である、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
顔料、香料、防食剤、トリエチレングリコールといった安定化剤、界面活性剤、およびこれらの少なくとも一つを含む組み合わせからなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求項１０に記載の抗微生物組成物。
【請求項１３】
前記ジアルデヒド多糖は、ジアルデヒドデンプンまたはジアルデヒドセルロースから選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
水中でのジアルデヒド多糖の分散系を含む組成物に微生物因子を接触させる工程を含み、該分散系が約２．５から約９のｐＨを有する、ことを特徴とする、微生物因子の増殖を抑制する方法。
【請求項１５】
前記ジアルデヒド多糖が、ジアルデヒドデンプンまたはジアルデヒドセルロースから選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記微生物因子が、グラム陰性細菌、グラム陽性細菌、ウイルス、およびこれらの少なくとも一つを含む組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ジアルデヒド多糖を含む組成物と前記微生物因子との接触が、約０．５から約１０時間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
約６０℃から約１２０℃の温度で、水中においてジアルデヒド多糖を加熱して、水中でのジアルデヒド多糖の分散系を形成する工程と、
前記水中でのジアルデヒド多糖の分散系を超音波処理する工程と、
前記水中でのジアルデヒド多糖の分散系と製品とを接触させて、抗微生物製品を形成する工程と、
を含む抗微生物製品の製造方法。
【請求項１９】
ジアルデヒド多糖と水とを含み、
前記ジアルデヒド多糖は、水中において分散されており、
該ジアルデヒド多糖は、約５から約１５０ナノメートルの平均粒径を有する、ことを特徴とする組成物。
【請求項２０】
前記ジアルデヒド多糖は、ジアルデヒドデンプン、ジアルデヒドセルロース、セルロース、アルキルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、アルキルヒドロキシアルキルセルロース、硫酸セルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、キチン、カルボキシメチルキチン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸の塩、アルギン酸塩、アルギン酸、アルギン酸プロピレングリコール、グリコーゲン、デキストラン、硫酸デキストラン、カードラン、ペクチン、プルラン、キサンタン、 コンドロイチン、コンドロイチン硫酸、カルボキシメチルデキストラン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、ヘパリン、ヘパリン硫酸、ヘパリン硫酸、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸、カラギーナン、キトサン、デンプン、アミロース、アミロペクチン、ポリ−Ｎ−グルコサミン、ポリマンヌロン酸、ポリグルクロン酸、ポリグルロン酸、およびこれらの誘導体、またはこれらの１つまたは複数を含む組み合わせである、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記組成物が、室温で測定される際、約０．０３から約０．３ポアズの粘度を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ジアルデヒド多糖は、組成物の総重量に基づき、約１から約９９重量パーセントの量で存在する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２３】
請求項１９に記載の組成物を含む製品。
【請求項２４】
エアロゾルの形態である、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２５】
基材と、該基材上に配置されたジアルデヒド多糖と、を含むフィルタ。
【請求項２６】
前記基材が多孔質である、請求項２５に記載のフィルタ。
【請求項２７】
前記ジアルデヒド多糖が、ジアルデヒド多糖、ジアルデヒドセルロース、セルロース、アルキルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、アルキルヒドロキシアルキルセルロース、硫酸セルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、キチン、カルボキシメチルキチン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸の塩、アルギン酸塩、アルギン酸、アルギン酸プロピレングリコール、グリコーゲン、デキストラン、硫酸デキストラン、カードラン、ペクチン、プルラン、キサンタン、 コンドロイチン、コンドロイチン硫酸、カルボキシメチルデキストラン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、ヘパリン、ヘパリン硫酸、ヘパリン硫酸、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸、カラギーナン、キトサン、デンプン、アミロース、アミロペクチン、ポリ−Ｎ−グルコサミン、ポリマンヌロン酸、ポリグルクロン酸、ポリグルロン酸、およびこれらの誘導体、またはこれらの一つまたは複数を含む組み合わせである、請求項２５に記載のフィルタ。
【請求項２８】
前記フィルタは、織物、発泡体、繊維製品、メッシュまたはガーゼである、請求項２５に記載のフィルタ。
【請求項２９】
前記基材は、セルロースを含み、前記ジアルデヒド多糖が該セルロースと共有結合している、ことを特徴とする請求項２５に記載のフィルタ。
【請求項３０】
セルロースを酸化する工程と、
該セルロースの表面上にジアルデヒド多糖を形成する工程と、
前記セルロース上に配置された該ジアルデヒド多糖を有する該セルロースをフィルタとして用いる工程と、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複数の主要な、大惨事を引き起こす可能性のある難題が、世界中の防疫官に現在持ち上がっている。これらの難題の一つが、「バード  フル（ｂｉｒｄ  ｆｌｕ）」としても知られる鳥インフルエンザである。ヒト個体における鳥インフルエンザの発生が確認されたが、これまでヒトにおける発生は散発的で限定されていた。現在、一個体から他の個体への鳥インフルエンザの感染は鳥類に限定されている。しかしながら、専門家等は、鳥インフルエンザが一度ヒトへと感染し、ヒトからヒトへと感染するようになると、壮大な規模での大流行となる可能性があり得ると予測している。感染の可能性を制御するための現在の対策は、限定された数の初期対応者（ｆｉｒｓｔ  ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）のワクチン投与と、最大で２週間の一般集団の隔離および分離を求めている。手術用マスクは、咳やくしゃみによって生じた浮遊微小粒子を部分的に除去することができるので、感染率の制御のための二次的な対策と見なされている。しかしながら、これらのマスクは、マスクに付着したウイルスを殺すことができず、そのため、ウイルス粒子は、肺へと移行し、その後感染する能力を維持する。さらに、我々の社会における個人は、食物、エネルギーおよび輸送に関して非常に相互依存しているので、隔離という対策は感染性の病気の拡散を制御する方法としては効果的ではないだろうとの前提は理にかなっている。
【０００２】
そのような病気の拡大を抑制する対策を展開する際の第２の大きな懸念は、市場で現在利用できる抗生物質に対して耐性を有する細菌種「スーパーバグ（ｓｕｐｅｒｂｕｇｓ）」が変異によって出現することである。これらのうち、多剤耐性結核（ＭＤＲ−ＴＢ）およびスタフィロコッカス  アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の多剤耐性株による感染は、個人間の密接な物理的接触が単に起こりうるだけでなく、その蓋然性が高い場所で急速に広まる。病院、老人ホーム、刑務所およびスポーツ団体がこれらに含まれる。実際、全ての老人ホームの最大で５％が、現在、様々な種の薬剤耐性細菌を保有している。
【０００３】
ジアルデヒド多糖類（Ｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ  ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ）は、過ヨウ素酸塩の使用による多糖類の選択的酸化によって調製されるジアルデヒドポリマーである。ポリマー鎖においてジアルデヒド官能基が存在することによって、ジアルデヒド多糖類は、ヒドロキシル、アミノ、イミノおよびスルフヒドリル官能基と反応することができる。既知のジアルデヒド多糖類の一つのタイプは、ジアルデヒドデンプン（ＤＡＳ）である。様々な異なる多様な分野へのＤＡＳの適用が、紙、革および布への適用に加えて、生物医学的応用、例えばタンパク吸収を改善するためのステント表面の改良を含めて検討されている。ＤＡＳの毒性もラットで研究され、ラットにおいて非常に低い経口急性毒性、すなわち１０％ＤＡＳの水性懸濁液に対する急性ＬＤ５０が６８００ｍｇ／ｋｇ以上であることが報告されている（非特許文献１）。
【０００４】
抗微生物剤としてのジアルデヒド多糖類の適用は、ある程度研究されている一方で、ジアルデヒド多糖類の抗菌作用への研究は十分にはなされていない。Ｓｅｒｉｇｕｓａの特許文献１は、ジアルデヒドセルロース顆粒の特定の細菌株に対する抗微生物活性について記載しており、これらの不溶性顆粒が特定の細菌株の生育を阻害できることを開示している。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，０３４，０８４号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Radley, J.A., Starch Production Technology. 1976, Applied Science Publishers: London
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
新規の低コストで、ウイルスをフィルタろ過する殺ウイルス性のマスクの製造、および抗生物質耐性細菌によって生じる難題を解決する新たな対策のために新しい懸濁液が見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書は、約６０℃〜約１２０℃の温度で水中でジアルデヒドデンプンを加熱して、水中でのジアルデヒド多糖の分散系を形成する工程を含む、抗微生物剤を製造する方法を開示する。
【０００９】
本明細書はまた、ｐＨが約２．５〜約９の水中でのジアルデヒドデンプンの分散系を含む、抗微生物組成物を開示する。
【００１０】
本明細書はまた、水中でのジアルデヒドデンプンの分散系であって、約２．５〜約９のｐＨを有する分散系と、微生物因子を接触させる工程を含む、微生物因子の増殖を抑制する方法を開示する。
【００１１】
本明細書はまた、約６０℃〜約１２０℃の温度の水中でジアルデヒドデンプンを加熱して水中でのジアルデヒドデンプンの分散系を形成する工程と、水中でのジアルデヒドデンプンの分散系を超音波処理する工程と、水中でのジアルデヒドデンプンの分散系と製品とを接触させて抗微生物製品を形成する工程と、を備える抗微生物製品を製造する方法を開示する。
【００１２】
本明細書はまた、ジアルデヒド多糖と水とを含む組成物であって、ジアルデヒド多糖は水中に分散され、ジアルデヒド多糖が約５〜約１５０ナノメートルの平均粒径を有する組成物を開示する。
【００１３】
本明細書はまた、前述した組成物を含む製品を開示する。
【００１４】
本明細書はまた、基材と、該基材上に配置されたジアルデヒド多糖と、を含むフィルタを開示する。
【００１５】
本明細書は、セルロースを酸化する工程と、該セルロースの表面上でジアルデヒド多糖を形成する工程と、該セルロース上に配置された該ジアルデヒド多糖を有する該セルロースをフィルタとして用いる工程と、を備える方法を開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ｐＨ値を変えたＰＢＳ中で１時間、グラム陰性細菌を培養した場合の、該細菌の対数減少へのｐＨの影響を示すグラフである。
【図２】ｐＨ値を変えたジアルデヒドデンプン中で１時間、グラム陰性細菌を培養した場合の、該細菌の対数減少へのジアルデヒドデンプンの影響を示すグラフである。
【図３】ｐＨ値を変えたＰＢＳ中で１時間、グラム陽性細菌を培養した場合の、該細菌の対数減少へのｐＨの影響を示すグラフである。
【図４】ｐＨ値を変えたジアルデヒドデンプン中で１時間、グラム陽性細菌を培養した場合の、該細菌の対数減少へのジアルデヒドデンプンの影響を示すグラフである。
【図５】それぞれｐＨが４．８のジアルデヒドデンプンまたはＰＢＳでグラム陰性およびグラム陽性細菌を処理した際に観察される、該細菌の対数減少を示す棒グラフである。
【図６】細菌の不活性化に対するＤＡＳ超音波処理の影響を示すグラフである。
【図７】１時間〜４時間処理した場合の、ＰＲＤ１ウイルスの対数減少に対する、同一のｐＨ値を有する２．７％のジアルデヒドデンプンまたはＰＢＳの影響を比較するグラフである。
【図８】１時間〜４時間処理した場合の、ＭＳＤ１ウイルスの対数減少に対する、同一のｐＨ値を有する２．７％のジアルデヒドデンプンまたはＰＢＳの影響を比較するグラフである。
【図９】１時間〜４時間処理した場合の、ポリオウイルスの対数減少に対する、同一のｐＨ値を有する２．７％のジアルデヒドデンプンまたはＰＢＳの影響を比較するグラフである。
【図１０】ジアルデヒドデンプンおよび酸化型コーンスターチの構造の違いを表す。
【図１１】（ａ）は、レスポンス対保持時間を示すゲル浸透クロマトグラフィのグラフであり、（ｂ）は、微分重量分率対分子量を示す他のゲル浸透クロマトグラフィのグラフである。
【図１２】ジアルデヒドデンプンの水性懸濁液に関する、吸収対波長のグラフであり、該グラフは、フーリエ変換赤外分光法によって得られたスペクトルである。
【図１３】紫外−可視（ＵＶ−Ｖｉｓ）スペクトルである。（ａ）は、そのままのジアルデヒドデンプンについて、反射モードで取得されたジアルデヒドデンプン試料のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。（ｂ）は、反射モードで取得された、３％で調製されたジアルデヒドデンプン水性懸濁液の凍結乾燥試料のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。（ｃ）は、ｐＨ＝３のＰＢＳ緩衝液を用いて１００倍に希釈された、ｐＨ＝３で３％の、調製されたＤＡＳ水性懸濁液の透過モードで取得されたＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。（ｄ）は、０．３％のＤＡＳ粒状懸濁液の透過モードで取得されたＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。
【図１４】ジアルデヒド多糖類のフィルタとしての有効性を測定するのに用いられたセットアップの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書において使用される「ａ」および「ａｎ」という用語は、量を限定するものではなく、参照する事項が少なくとも一つは存在することを意味する。本明細書に開示される全ての範囲が含まれ、組合せることができる。
【００１８】
本明細書において使用される「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、所定の性質、整数、工程、操作、要素、および／または成分の存在を規定するが、１または複数の他の性質、整数、工程、操作、要素、成分および／またはそれらの組み合せの存在または追加を除外するものではない。
【００１９】
第１、第２、第３などの用語は、様々な要素、成分、領域、層、および／または部分を述べるのに本明細書において使用され得るが、これらの要素、成分、領域、層、および／または部分は、これらの用語によって限定されるべきではないと理解されるだろう。これらの用語は、単に、一つの要素、成分、領域、層、または部位を他の領域、層、または部位と区別するために使用される。従って、以下で述べる第１の要素、成分、領域、層、または部位は、本発明の教示から離れることなく、第２の要素、成分、領域、層、または部位と呼ばれ得る。
【００２０】
本明細書で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を記載する目的のためであって、本発明を限定する意図はない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈において明確な示唆がない限り、同様に複数形も含むことが意図される。さらに、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、本明細書において用いられる場合は、所定の特徴、整数、工程、作業、要素、および／または組成物の存在を規定し、１または複数の他の特徴、整数、工程、作業、要素、組成物、および／またはそれらの組合せの存在または追加を除外するものではない。
【００２１】
他に定義がない限り、本明細書において使用される（技術用語および化学用語を含む）全ての用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。さらに、通常使用される辞書において定義されるような用語は、従来技術の文脈におけるそれらの意味と一致した意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書において明確に定義されない限り、理想化された、または過度に形式化された意味に解釈されるものではないと理解されるだろう。
【００２２】
本明細書で用いられる「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」または「実質的に、からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」に置換されてもよい。さらに、数に先行する「約（ａｂｏｕｔ）」という用語の使用は、その数字を含むことが意図される。例えば、「約０．１〜約１」というフレーズの使用は、０．１および１の両方が範囲に含まれることを意味する。さらに、本明細書において開示される全ての数字および範囲は置換可能である。
【００２３】
本明細書に記載される全ての方法は、本明細書において示されない、または明確に否定されない限り、適切な順番で実施され得る。任意のまたは全ての例、例示的言葉（例えば「ｓｕｃｈ  ａｓ」）の使用は、単に発明をより分かりやすくすることを意図するものであって、別段特許請求しない限り発明の範囲を限定するものではない。明細書のいかなる文言も、請求の範囲外の任意の要素を本発明の実施に不可欠な要素を示唆するものと解釈されるべきではない。
【００２４】
本明細書において、「微生物因子（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ａｇｅｎｔ）」という用語は、ウイルスまたは細菌といった微生物のことをいう。微生物因子は、ヒトまたは動物のいずれかにおいて、疾病および／または死亡を引き起こすことができでもよいし、できなくてもよい。本明細書において、「抗微生物剤（ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ａｇｅｎｔ）」は、抗ウイルス特性を有する（ウイルスを死滅またはウイルスの複製を抑制する）または抗菌（静菌性または殺菌性の）特性を有する薬剤である。
【００２５】
本明細書において、「多糖類（Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ）」は、グリコシド結合によって結合された単糖の繰り返しからなる生体高分子であり、しばしば分岐した、大きな高分子である。生物系において、多糖類は、構成成分としてまたはエネルギー貯蔵分子として機能する。
【００２６】
本開示は、抗ウイルスおよび抗細菌特性の両方を有する抗微生物剤の製造方法に関する。本明細書に記載されるように製造された抗微生物剤は、約４時間以内に、効果的に、グラム陰性細菌およびグラム陽性細菌、さらに細菌ウイルスおよびヒトウイルスを死滅させる能力を有する。
【００２７】
本開示はまた、抗微生物剤を含む組成物に関する。これらの抗微生物剤は、その後、グラム陰性細菌およびグラム陽性細菌、さらに細菌ウイルスおよびヒトウイルスを効果的に死滅させるために使用され得る表面に適用され得る。  
【００２８】
本開示はまた、抗微生物剤を含む製品に関する。具体的な製品は、その上に配置されたジアルデヒド多糖類の層を有するフィルタである。一つの実施形態において、ジアルデヒド多糖類の層は、それが配置された基材から物理的に抽出可能であってもよい。他の実施形態において、ジアルデヒド多糖類の層は、それが配置された基材と共有結合されて、ある種の物理的、化学的または温度による分解を経ないと基材から物理的に分離されないものであってもよい。
【００２９】
ある実施形態において、抗微生物剤は、水中で加熱および／または超音波処理されて水中でのジアルデヒド多糖の分散系を生じたジアルデヒド多糖である。ある実施形態において、水中でのジアルデヒド多糖の分散系は、ゲル様物質の粘稠度を有し得る。
【００３０】
ジアルデヒド多糖を調製するのに使用される多糖の原料は、トウモロコシ、小麦、ジャガイモ、またはタピオカ粉（デンプン）、セルロース類、デキストリン類、デキストラン類、アルギン類、インスリン類および関連物質に由来してよい。特に、ジアルデヒド多糖は、デンプンまたはセルルースから調製される。
【００３１】
ある実施形態において、抗微生物剤は、ジアルデヒドデンプン（ＤＡＳ）、ジアルデヒドセルロース、セルロース、例えばメチルセルロースといったアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、アルキルヒドロキシアルキルセルロース、硫酸セルロース、カルボキシメチルセルロースの塩類、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、キチン、カルボキシメチルキチン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸の塩類、アルギン酸塩、アルギン酸、アルギン酸プロピレングリコール、グリコーゲン、デキストラン、硫酸デキストラン、カードラン、ペクチン、プルラン、キサンタン、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸、カルボキシメチルデキストラン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、ヘパリン、ヘパリン硫酸、ヘパリン硫酸、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸、カラギーナン、キトサン、デンプン、アミロース、アミロペクチン、ポリ−Ｎ−グルコサミン、ポリマンヌロン酸、ポリグルクロン酸、ポリグルロン酸、および上記のいずれかの誘導体、または前述したこれらジアルデヒド多糖類の一つまたは複数を含む組合せからなる群から選択されるジアルデヒド多糖である。
【００３２】
ある具体的な実施形態において、アルデヒド修飾された多糖が確実に生分解性であるように、多糖は、本明細書に記載するように酸化される。ある具体的な実施形態において、ジアルデヒド多糖は、水中で加熱された、および／または超音波処理されたジアルデヒドデンプンである。ジアルデヒドデンプンの一部は水に可溶性であるのに対し、一部は分散されないままである。ある実施形態において、分散されない一部は、水中でのジアルデヒドデンプンの分散後にフィルタ処理され残存し得る。
【００３３】
他の具体的な実施形態において、ジアルデヒド多糖には、アルデヒド部分以外は官能性または反応性の部分が本質的にない。本質的にないということは、ジアルデヒド多糖の性質を変えるのに有効な量で、多糖がそのような官能性または反応性の部分を含まないことを意味する。
【００３４】
デンプンは、２つの複合炭化水素ポリマーとアミロースとアミロペクチンとの混合物を含む多糖である。アミロースおよびアミロペクチンはともに、α−結合によって結合したＤ−グルコースユニットのポリマーである。アミロースにおいて、グルコースユニットは、 環の酸素原子の全てが同側になるように、α−１，４−結合を介して結合される。一方、アミロペクチンにおいては、およそ２０の繰り返しユニット毎に約１つのグルコースユニットがまたα−１，６結合を介して結合されて、それによって分岐点を形成する。従って、アミロースは数百のグルコース分子の直鎖からなるのに対し、アミロペクチンは数千のグルコースユニットからなる分岐した分子である。アミロペクチンに対するアミロースの割合は、一般的に、約７０〜約８０パーセントのアミロペクチンに対し、約２０〜３０モルパーセントのアミロースである。アミロペクチンに対するアミロースの組成比および分岐点はともに、デンプン原料による。例えばアミロマイズ（ａｍｙｌｏｍａｉｚｅｓ）は、５０％を越えるモルパーセントのアミロースを含有し、「ワクシー（ｗａｘｙ）」はほとんど含有しない（〜３モルパーセントである）。
【００３５】
セルロースは、植物において認められる構成多糖であり、直鎖Ｄ−グルコースからなる。セルロースのグルコースユニットは、β−結合を介して結合され、鎖内部および鎖間の水素結合によって結合している。デンプンと同様に、セルロースも水に不溶性である。セルロースの構造は、一般的にデンプンの構造よりもより結晶性のものである。
【００３６】
ジアルデヒドデンプンまたはジアルデヒドセルロースといったジアルデヒド多糖類の調製は、一般に、多糖ポリマーの選択的酸化によって行われる。様々な酸化剤が多糖の酸化に用いられ得る。酸化剤の例は、例えば過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、過臭素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過酸化水素、過酢酸の、アルカリ、アルカリ土類金属および遷移金属の塩、およびこれら酸化剤の少なくとも一つを含む組合せからなる群から選択されるものを含む。 
【００３７】
特に、多糖の酸化は、酸化剤として過ヨウ素酸塩を用いて行われる。過ヨウ素酸は、２つの隣接するヒドロキシル基間のＣ−Ｃ結合を切断する酸化剤である。例えば過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムなどといった過ヨウ素酸塩も酸化剤として使用され得る。
【００３８】
このプロセスによって、グルコースの１，２−ジオール基がジアルデヒドに変換される。デンプンの選択的酸化によってジアルデヒド多糖を調製する反応は、式Ｉに示される。
【００３９】
【化１】
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【００４０】
式１に示されるように、デンプンの酸化は結果としてポリマー鎖内の個々のグルコース分子に２つのアルデヒド基を加える。過ヨウ素酸を用いる利点は、その酸化特性にある。それは、多糖分子内でのアルデヒドの形成を促進する。
【００４１】
多糖ポリマーの酸化の程度は、例えば、添加される酸化剤の量、酸化処理の時間、および／または反応温度によって制御することができる。例えば、デンプンの酸化に必要な酸化時間は、約２４時間以内に達成され得る。具体的には、少なくとも約１５パーセントのヒドロキシル基が酸化され、さらに具体的にいうと、約３５〜約１００パーセントのヒドロキシル基が酸化される。
【００４２】
ある実施形態において、抗微生物剤を製造する方法は、ジアルデヒド多糖（例えば、ジアルデヒドデンプン）の顆粒を水中で懸濁して水性分散系を形成する工程と、ジアルデヒド多糖の抗微生物活性を増加させるのに効果的な時間、ジアルデヒド多糖を加熱する工程とを含む。加熱前、ジアルデヒド多糖は、高度に粒状であり水に不溶性である。加熱時に、ジアルデヒド多糖は、その不溶性の性質を消失し、結果としてジアルデヒド多糖が可溶化され、ゲル様物質の粘稠度を有する水中でのジアルデヒド多糖の分散系を形成する。
【００４３】
他の実施形態において、水中でのジアルデヒド多糖の分散系は、ジアルデヒド多糖および水の総重量に基づいて、約０．２〜約４０重量パーセント、具体的には約１〜約３０重量パーセント、より具体的には、約２〜約２０重量パーセントのジアルデヒド多糖を含む。水中でのジアルデヒド多糖の分散系におけるジアルデヒド多糖の具体的な量は、ジアルデヒド多糖および水の総重量に基づいて、約３〜約１０重量パーセントである。上述したとおり、水中での分散に用いられる具体的なジアルデヒド多糖は、ジアルデヒドデンプンである。 
【００４４】
ある実施形態において、水中でのジアルデヒド多糖の分散系の粘度は、約０．０３〜約０．３ポアズ、具体的には約０．０５〜約０．２ポアズ、より具体的には約０．０７〜約０．１ポアズである。
【００４５】
他の実施形態において、ジアルデヒド多糖の平均粒径は、約５ナノメートル〜約１５０ナノメートル、具体的には約７〜約１００ナノメートル、より具体的には約８〜約７５ナノメートルである。
【００４６】
ジアルデヒドデンプンの場合、水中でのジアルデヒドデンプンの加熱は、デンプン顆粒の膨張と顆粒の完全性の喪失の両方を引き起こすと考えられる。ジアルデヒドデンプン分子の膨張および／または崩壊は、露出した反応性ジアルデヒドを全体的に増加させ、それによって微生物因子と相互作用することができる追加の反応性の基がもたらされる。
【００４７】
ある実施形態において、ジアルデヒドデンプンの加熱によって、加熱前の粒状ジアルデヒド多糖上で露出した反応性のジアルデヒド基の数に比べて水中でのジアルデヒドデンプンの分散系において露出した反応性ジアルデヒド基の割合が増加する。ジアルデヒドデンプンの分散系に存在する反応性のジアルデヒド基の割合は、粒状ジアルデヒド多糖の表面上に存在する反応性のジアルデヒド基の数に比べて約１０〜約５０パーセント増加する。
【００４８】
ある実施形態において、抗微生物剤を製造する方法は、約８０℃〜約１２０℃の温度で、約１〜約４時間水中でジアルデヒドデンプンを加熱する工程を含む。大気圧以上の圧力が、加熱時に用いられ得る。
【００４９】
具体的には、ジアルデヒドデンプンは、約１．５〜約３時間、より具体的には約２〜約２．５時間加熱される。試料の加熱は、既存の加熱方法を用いて行われてよい。確実に懸濁液中に加熱が均一に分布するように、加熱プロセス時にジアルデヒドデンプンを混合してよい。ジアルデヒドデンプンの加熱方法は、対流、伝導、輻射、またはこれらの加熱方法の少なくとも一つを含む組合せから選択されてよい。
【００５０】
他の実施形態において、抗微生物剤を製造する方法は、水中でジアルデヒドデンプンの分散系を超音波処理する工程を含む。超音波処理の前または超音波処理時に、明細書中で記載した方法を用いて、最初にジアルデヒドデンプンを加熱してよい。その代わりに、ジアルデヒドデンプンは処理されないままであってもよい。すなわち、超音波処理の前に加熱されなくてもよい。他の可能な代替方法は、最初にジアルデヒドデンプンを加熱し、その後前述したようにジアルデヒドデンプンを加熱する工程を含む。さらに他の代替方法は、ジアルデヒドデンプンを同時に超音波処理および加熱する工程を含む。
【００５１】
ある実施形態において、ジアルデヒドデンプンを、約１０分〜約３時間、超音波処理にさらす。特に、ジアルデヒドデンプンは、約１５分〜約９０分間、超音波処理される。より具体的には、ジアルデヒドデンプンは、約３０分〜約６０分間、超音波処理される。超音波処理プロセスは、より短い時間で連続的に行われてもよいし、より長時間、間欠的に行われてもよい。超音波処理は、水中でのジアルデヒドデンプンの分散を促進するように、最大で約１０ワットの出力で行われ得る。
【００５２】
ジアルデヒドデンプンの超音波処理は、ジアルデヒド多糖の顆粒をより小さい顆粒に分解する。ジアルデヒドデンプンの分解およびより小さな粒子の生成は、表面面積の全体的な増加をもたらす。この表面面積の増加によって、より多くのジアルデヒド基が露出し、それによって微生物因子と相互作用することができる追加の反応性の基がもたらされる。超音波処理の前、ジアルデヒド多糖顆粒または粒子は、約０．０１マイクロメートル（μｍ）〜約１０ミリメートルの範囲の大きさである。超音波処理後、ジアルデヒド粒子の大きさは、約５ナノメートル〜約５００μｍである。加えて、加熱後の粒子の超音波処理は、粒子の大きさをさらに減少させ、それゆえ、微生物因子との相互作用に利用できる表面積がさらに増加する。
【００５３】
ある実施形態において、水中で分散されているジアルデヒド多糖顆粒の一部は、完全に水中で可溶化され、一部は、粒子の形状で残存していてもよい。
【００５４】
他の実施形態において、約９９重量パーセント以下のジアルデヒド多糖が、加熱および／または超音波処理時に、水中で分散され得る。さらに他の実施形態においては、約９０重量パーセント以下のジアルデヒド多糖が、加熱処理および／または超音波処理時に、水中で分散され得る。さらに他の実施形態において、約８０重量パーセント以下のジアルデヒド多糖が、加熱処理および／または超音波処理時に、水中で分散され得る。さらに他の実施形態において、約１〜約７０重量パーセントのジアルデヒド多糖が、加熱処理および／または超音波処理時に、水中で分散され得る。重量パーセントは、ジアルデヒド多糖および水の重量の合計に基づいている。ジアルデヒド多糖の残りの部分は、粒子の形状で残存してよい。
【００５５】
ある実施形態において、水中での分散後のジアルデヒド多糖粒子の粒径は、約０．５ナノメートル〜約５００マイクロメートル、具体的には約２０ナノメートル〜約２５０マイクロメートル、より具体的には約５０ナノメートル〜約１００マイクロメートルであり得る。分散されていないジアルデヒド多糖粒子（約５００マイクロメートルより大きい粒子）は、分散系から分離することができ、そして除去することができる。この分離は、フィルタろ過、遠心分離、デカンテーションなどによって達成され得る。
【００５６】
フィルタろ過の結果として、抗微生物剤は、水に分散された約９９重量パーセント以下のジアルデヒドデンプンを含む得る。ある実施形態において、フィルタろ過の結果として、抗微生物剤は、水に分散された約１〜約９０パーセントの、具体的には約３〜約６０パーセントの、より具体的には約５〜約４０パーセントのジアルデヒドデンプンを含み得る。
【００５７】
上述したとおり、加熱直後にジアルデヒドデンプンを水に分散させることが好ましい。ある具体的な実施形態において、（１）３％のジアルデヒドデンプン「粒状」懸濁液および（２）（「加熱処理された」）ジアルデヒドデンプン−水性懸濁液のコールターカウンタ（Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｃｏｕｎｔｅｒ）で測定された粒径分析は、約０．５マイクロメートル〜約２マイクロメートル、特に０．７〜約１．８マイクロメートル、より具体的には約０．９〜約１．５マイクロメートルの平均粒径とほとんど同じであった。ある具体的な実施形態において、平均粒径は約１．３マイクロメートルであった。（１）および（２）の遠心分離後、両方の懸濁液を二層、水性層と固体沈殿層とに分離した。２つの水性層を凍結乾燥し、残渣物をその後定量した。「加熱処理」した試料（１）では、ジアルデヒドデンプンの「粒状」懸濁液の水性層に測定され得るものはなかった。試料（２）では、９４％の試料が水溶性であった。ジアルデヒドデンプン−水性懸濁液の水性層の粒径分析によって、 遠心分離後、粒径が平均６２ｎｍにまで有意に低下することが示された。
【００５８】
ある実施形態において、本明細書に記載する方法に従って加熱されたジアルデヒド多糖を含む組成物と微生物因子を接触させることによって、微生物因子の増殖を抑制する方法を提供できる。
【００５９】
他の実施形態において、超音波処理されたジアルデヒド多糖を含む組成物と微生物因子を接触させることによって微生物因子の増殖を抑制する方法を提供できる。
【００６０】
水中でのジアルデヒド多糖の分散系の加熱および／または超音波処理は、ジアルデヒド多糖の抗菌および抗ウイルス活性の両方を増加させるのに有効である。具体的には、本明細書で述べる方法によって調製されたジアルデヒド多糖は、細菌およびウイルスの両方を効果的に死滅させることができる。具体的には、約０．０５〜約５．０重量パーセント（ｗｔ％）のジアルデヒド多糖の分散系を含む、ウイルスおよび細菌を死滅させることができる滅菌調製物は、細菌およびウイルスを死滅させることができる。より具体的には、約２〜約３ｗｔ％の活性ジアルデヒド多糖の分散系を含む液体またはゲル状の調製物は、細菌およびウイルスを死滅させることができる。
【００６１】
加熱および／または超音波処理されたジアルデヒド多糖を用いた微生物因子の増殖を抑制する方法は、不活性化または死滅させるのに有効な時間、ジアルデヒド多糖の分散系を細菌またはウイルスを細菌またはウイルスと接触させる工程を含む。特に、ジアルデヒド多糖は、微生物因子を死滅させるのに有効である。本明細書において、「死滅させること（ｋｉｌｌｉｎｇ）または「抑制（ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ）」という用語は、交換可能に用いられ、抗微生物性ジアルデヒド多糖との接触によって微生物が増殖および／または複製しなくなることを示す。
【００６２】
ジアルデヒド多糖は、ヒドロキシル、アミノ、イミノ、およびスルフヒドリル基と反応することができる２つの密集したアルデヒド基（ジアルデヒド）を有する。結果として、ジアルデヒド多糖の分散系は、微生物のタンパク質および微生物の核酸の両方を架橋するのに非常に有効である。細胞内タンパク質の架橋は、微生物細胞内容物を周囲の培地に放出させることによって、および／または微生物因子の細胞壁と相互作用することによってその成分の抗微生物作用をもたらし、それにより生物の代謝プロセスを阻害し、殺菌作用を引き起こす。
【００６３】
ジアルデヒド多糖の分散系のｐＨおよび微生物因子をジアルデヒド多糖と接触させる時間の両方が、微生物因子の殺菌の程度に影響する。ジアルデヒド多糖の分散系を含む組成物は、広い範囲のｐＨにわたり、微生物因子の増殖を効果的に阻害することができる。具体的には、ジアルデヒド多糖は、約２．５〜約９のｐＨの範囲で細菌およびウイルスを死滅させるのに有効である。しかしながら、より低いｐＨ、つまりより酸性のｐＨで、微生物因子を死滅させるのに有効な時間は、より高いｐＨのジアルデヒド多糖の分散系にとっての有効な時間よりも短い。つまり、より中性または塩基性のｐＨでは、微生物因子を死滅させるのに有効な時間が増加する。
【００６４】
ある実施形態において、ジアルデヒド多糖は、約３〜約８のｐＨの範囲内で、細菌およびウイルスを死滅させるのに有効である。他の実施形態において、ジアルデヒド多糖は、約４〜約６のｐＨの範囲内で、細菌およびウイルスを死滅させるのに有効である。
【００６５】
ジアルデヒド多糖が細菌およびウイルスを死滅させるのに有効な時間は、約０．５時間〜約１０時間、具体的には約１時間〜約４時間の範囲である。酸性ｐＨでは、細菌およびウイルスを死滅させるのに有効な時間は、約０．５〜約２時間、具体的には約１時間の範囲である。より中性または塩基性のｐＨでは、微生物因子を死滅させるのに有効な時間は、約３〜約１０時間、具体的には約４時間である。
【００６６】
本明細書に記載される、加熱され、および／または超音波処理されたジアルデヒド多糖を含む抗微生物剤は、幅広い種類の微生物因子を不活性化することができる。具体的には、抗微生物剤は、ヒトおよび動物の両方において疾病および／または死亡を引き起こす微生物因子に対して特に有効である。微生物因子は、同一および／または異なる種の個体間ですぐに伝染してもよく、または日和見病原体、つまり感染の開始に対する宿主の防御の低下（ｂｒｅａｋ）を利用する細菌またはウイルスであってもよい。微生物因子の例は、ウイルス、例えば単鎖および二重鎖ＲＮＡまたはＤＮＡウイルス、グラム陽性細菌、およびグラム陰性細菌を含む。
【００６７】
疾病および／または死亡を引き起こし得るウイルスの例は、インフルエンザウイルス；例えば東部および西部ウマ脳炎といった脳炎原因ウイルス；例えばラッサ熱、デング熱、エボラウイルス、およびハンタウイルスといった出血熱原因ウイルス；ポリオウイルス；重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）関連コロナウイルス；および肝炎Ｃからなる群から選択されるものを含む。ジアルデヒド多糖の分散体によって不活性化され得るウイルスの他の例は、例えば、１００以上の血清型のライノウイルス（ピコルナウイルスの一種）、コロナウイルス、ヒトパラインフルエンザウイルス、ヒト呼吸器合胞体ウイルス、アデノウイルス、エンテロウイルス、またはメタ肺炎ウイルスといった風邪を引き起こすものを含む。
【００６８】
疾病および／または死亡を引き起こし得る細菌の例は、薬剤耐性スタフィロコッカス  アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、多剤耐性マイコバクテリウム  ツベルクローシス（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）、エシェリヒア  コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、例えばサルモネラ  チフス（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｔｙｐｈｉ）といったサルモネラ種（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｓｐｅｃｉｅｓ）、シュードモナス  エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、エンテロコッカス  フェカリス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）、バチルス  セレウス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）、クロストリディウム  ディフィシ  ル（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ）、ヘリコバクター  ピロリ（Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ  ｐｙｌｏｒｉ）、Ａ群ストレプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ，  Ｇｒｏｕｐ  Ａ）、エルシニア  ペスチス（Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｐｅｓｔｉｓ）、ビブリオ  コレラ（Ｖｉｂｒｉｏ  ｃｈｏｌｅｒａｅ）、フランシセラ  ツラレンシス（Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ  ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ）、リケッチア・リケッチイ（Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ  ｒｉｃｋｅｔｔｓｉｉ）、バチルス  アンシラシス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｎｔｈｒａｃｉｓ）、コクシエラ  バーネッティイ（Ｃｏｘｉｅｌｌａ  ｂｕｒｎｅｔｉｉ）、およびクロストリディウム  ボツリナム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ）からなる群から選択されるものを含む。
【００６９】
抗微生物剤は、製造物の表面または製品を滅菌するのに使用され得、それによって確実に処理された表面または製品が細菌および／またはウイルスによって汚染されないようにする。抗菌剤はまた、製品の表面または製造品の汚染を回避するために使用され得る。有効な量のジアルデヒド多糖を含む抗微生物剤を含む組成物を用いて、汚染された表面または領域を保護し（ｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇ）、殺菌し（ｓａｎｉｔｉｚｉｎｇ）、消毒し（ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｎｇ）または滅菌する（ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ）方法は、汚染された表面または領域を保護し、殺菌し、消毒しまたは滅菌するのに有効な時間、該表面または領域とこの組成物を接触させる工程を含む。
【００７０】
ある実施形態において、表面を消毒するある方法では、抗微生物剤が消毒されるべき表面上に噴霧される。抗微生物剤からの水は蒸発して、表面上にジアルデヒド多糖（例えば、ジアルデヒドデンプン）の膜が残るようになる。ジアルデヒド多糖の膜は、表面に接触するあらゆる細菌またはウイルスを死滅させ得る。抗微生物剤は、エアロゾル化されたスプレーの形態で使用され得る。
【００７１】
膜は、約１０ナノメートル〜約５００マイクロメートル、具体的には約２０ナノメートル〜約２５０マイクロメートル、より具体的には約３０ナノメートル〜約１００マイクロメートルの厚みを有し得る。
【００７２】
他の実施形態において、水中に分散されるジアルデヒド多糖は、微粉の形態で沈殿され得る。沈殿物は、凍結乾燥によって、または水中でのジアルデヒド多糖の分散系への（ジアルデヒド多糖とは混和できない）液体の添加によってもたらされ得る。粉末は、その後、体の一部（例えば、腋窩、鼠径部など）または消毒が望まれる他の表面に適用され得る。粉末粒子は、約１０ナノメートル〜約２００マイクロメートルの粒径を有し得る。
【００７３】
１つまたは複数の抗微生物剤を保護用の材料の製品または品目に組み込むことよって、保護用の材料と接触する細菌およびウイルスといった微生物因子の増殖を不活性化または抑制するように働く追加の保護メカニズムがもたらされる。抗微生物剤は、微生物因子に露出することによって引き起こされる害または損傷に対し着用者または使用者を保護することを意図するマスク、手袋、衣類、衣服、または他の品目といった防護衣料製品を含む、多様な製造品の内部またはその表面上に成分として用いられ得る。抗微生物剤はまた、タンポン、尿漏れ防止パッド、シートおよびカーテンの成分として使用され得る。
【００７４】
抗菌剤はまた、医療機器の表面の塗装として適用されてもよい。「医療機器」は、あらゆる血管内または血管外の医療機器、医療器具、移植物を含む異物などをいう。「医療機器」という用語はまた、外科用包帯、火傷用包帯、絆創膏、または皮膚に直接適用され得るあらゆる外部機器を含む。血管内医療機器および器具の例は、挿入に適したバルーンまたはカテーテルチップ、補綴心臓弁、縫合糸、外科用ステープル、合成血管、ステント、ステントグラフト、血管または非血管グラフト、シャント、動脈瘤フィラー、管腔内ペービングシステム、ガイドワイア、塞栓手段、フィルタ、薬剤ポンプ、動静脈シャント、人工心臓弁、人工移植物、血管内または、血管部または非血管部へ外科的に導入される異物、リード、ペースメーカー、移植可能なパルス発生器、移植可能な細動除去器、心臓除細動器、除細動器、脊髄刺激装置、脳刺激装置、仙骨神経刺激装置、化学センサー、胸部移植物、介入心臓装置、カテーテルなどを含む。血管外医療装置および器具の例は、プラスチックチューブ、カテーテル、表面が患者の血流と接触する透析袋または膜を含む。
【００７５】
ある実施形態において、手順の一態様として、ジアルデヒド多糖を表面に付着させる方法、表面に吸収されるジアルデヒド多糖の少なくとも一部に対し十分な時間、その表面上に、水中でのジアルデヒド多糖の分散体を置く工程と約５０℃〜約１５０℃の温度で表面を乾燥する工程とを含む方法がある。そのように適用されたジアルデヒド多糖は、表面に接触する細菌およびウイルスの両方を死滅させる機能を有する。
【００７６】
ある実施形態において、抗微生物剤を含む組成物は、フィルタに使用されてもよい。水の懸濁液中の（多糖類の酸化によって得られる）ジアルデヒド多糖類および／またはジアルデヒドデンプンは、例えばメッシュ、ガーゼ、多孔性紙、織物、繊維製品などといった多孔性の資材上に配置され得る。多孔性の基材は、ポリマー、金属、セラミック、またはポリマー、金属またはセラミックの組み合わせを含んでよい。多孔性の基材を、その後、任意に、乾燥して湿気を除いてもよい。ジアルデヒド多糖および／またはジアルデヒドデンプンが上に配置された多孔性の基材をその後フィルタとして使用してもよい。
【００７７】
ある具体的な実施形態において、多孔性の基材は、セルロースを含み得る。他の実施形態において、多孔性の基材は、酸化されたセルロースを含み得る。異なる種類のセルロースの例は上述されている。
【００７８】
上述したように、ジアルデヒド多糖類および／またはジアルデヒドデンプンは、多孔性の基材の上に配置されてよい。ある実施形態において、セルロース基材は、酸化されて表面上にジアルデヒド多糖の層を形成してもよい。上述したように、多糖類は、例えば過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、過臭素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過酸化水素、過酢酸の、アルカリ、アルカリ土類金属塩およびアルカリ遷移金属塩、および上述の酸化剤の少なくとも一つを含む組み合わせである酸化剤によって酸化され得る。
【００７９】
セルロース基材は、表面上に（上記式Ｉに示されるような）ジアルデヒド多糖の層を形成するのに有効な時間、酸化剤に露出されてよい。酸化の総時間は、約１０分〜約５時間であってよい。ある実施形態において、酸化されるセルロースを含む繊維性の基材は、その後、織られて、フィルタとして使用され得る織物または繊維製品を形成する。
【００８０】
従って、ある実施形態において、ジアルデヒド多糖を含むフィルタは、物理的に分離され得る複数の層を含み得る。ジアルデヒド多糖は、一般に、細菌およびウイルスによって接触されるフィルタの最も外側の層である。一方、フィルタは、基材と共有結合（反応）したジアルデヒド多糖類の層を含み得る。言い換えれば、基材および層は、単一ユニットの分離できない構造を形成する。この構造は、何らかの機械的、熱的および／または化学的な分解を加えなければ物理的に分離できない。ある実施形態において、基材の一部のみが酸化されるとジアルデヒド多糖に変換され得る。他の実施形態において、基材全体が、酸化されてジアルデヒド多糖に変換され得る。
【００８１】
フィルタは、マイクロメートルの範囲またはナノメートルの範囲の孔を含み得る。ある実施形態において、孔は、約５０〜約２５００ナノメートル、特に約１００〜約１５００ナノメートル、より具体的には約１５０〜約１０００ナノメートルの平均孔径を有する。
【００８２】
ある実施形態において、抗微生物剤を含む組成物はまた、顔料、香料、防食剤、トリエチレングリコールといった安定化剤、および界面活性剤といった添加物を含有してよい。界面活性剤の例は、第四級アンモニウム化合物、非イオン性またはアニオン性界面活性剤を含む。第四級アンモニウム化合物は、界面活性剤として機能するだけでなく抗微生物活性における助剤としても機能する。非イオン性界面活性剤は、抗微生物組成物の安定性を増強し得る。非イオン性界面活性剤の例は、例えばオクタノール、デカノール、ドデカノールなどの水不溶性アルコール；例えばオクチルフェノール、ノニルフェノールなどのフェノール；および例えば１モルのアルコールまたはフェノールあたり約１〜約１０モルのエチレンオキサイドを有するエトキシレートなどの、上述したアルコールおよびフェノールのエトキシレート類からなる群から選択されるものを含む。使用され得る他の非イオン性界面活性剤は、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイドブロックコポリマーを含む。界面活性剤を用いる場合、それらは、組成物の約０〜約８９重量％、好ましくは約１〜約５０重量％を構成し得る。
【００８３】
発明はさらに以下の非限定的な実施例によって説明される。
【実施例】
【００８４】
以下の実施例は、単に本発明に係る方法および実施形態を説明するためのものであって、特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【００８５】
表１には、本実施例において用いられた、グラム陰性細菌の３菌株、グラム陽性細菌の３菌株、２つの細胞ウイルス、および１つのヒトウイルスを記載した。細菌ウイルスＭＳ２およびＰＲＤ１は、ミリリットル（ｍＬ）あたり１０９コロニー形成ユニット（ｃｆｕ）の濃度で供給され、ポリオウイルスは、１０７プラーク形成ユニット（ｐｆｕ）／ｍＬの濃度で供給された。ウイルスは、それぞれフロリダ大学の微生物学部から提供された。
【００８６】
【表１】
2011524338.tif 000004
【００８７】
細菌は、１０７ｃｆｕ／ｍＬの濃度で、０．３５％のコロンビアブロス１００ｍＬに接種され、２００回転／分（ｒｐｍ）、３７℃でインキュベートされた。このプロセスは、ブロスおよび微量の栄養分が完全に除去されるように４回繰り返し行われた。最終的に、細菌は、滅菌脱イオン水に１０９ｃｆｕ／ｍＬの終濃度になるように再懸濁された。
【００８８】
細菌またはウイルスのストック溶液を、９．９ｍＬの試験培地に０．１ｍＬの試験微生物を添加することによって調製し、結果としてそれぞれ細菌またはウイルスの終濃度が１０７ｃｆｕ／ｍＬまたは１０７ｐｆｕ／ｍＬの分散系を得た。実験は４時間行った。試料を１時間および４時間で取り出し、試料中に残存する微生物の生存数を数えて測定するために固定した。バクテリオファージを分析するのに使用される方法が、Ｓ．Ｒ．Ｆａｒｒａｈ，Ｐ．Ｒ．Ｓｃｈｅｕｅｒｍａｎ，Ｒ．Ｄ．ＥｕｂａｎｋｓおよびＧ．Ｂｉｔｔｏｎによる参考文献Wat.Sci.Tech. Vol 17, 165-174, 1985 "Influence of Physical and Chemical Treatment on Survival and Association with Flocs under Laboratory Conditions"に詳述され、その全内容は、参照によって本明細書に取り込まれる。ウイルスを分析するのに使用される方法は、Ｊ．Ｌｕｋａｓｉｌ，Ｔ．Ｍ．Ｓｃｏｔｔ，Ｄ．Ａｎｄｒｙｓｈａｋ，Ｓ．Ｒ．Ｆａｒｒａｈによる参考文献Applied and Environmental Microbiology, vol 66, 2914-2920, 2000, "Influence of Slats on Virus Adsorption to Microporous Filters"に詳述され、その全内容は参照によって本明細書に取り込まれる。
【００８９】
各試験を３重で行った。試験微生物の対数減少（Ｌｏｇ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を以下の式Ｉを用いて計算した。
【００９０】
【数１】
2011524338.tif 000005
【００９１】
上記の式Ｉにおいて、Ｎｃｏｎｔｒｏｌは、１時間での標準試験に存在する細菌の濃度（ＰＢＳ，ｐＨ＝７．４）であり、Ｎｔｅｓｔは、１時間または４時間インキュベーションした後の試験試料に存在する細菌の濃度である。
【００９２】
粒状ジアルデヒドデンプン（ＤＡＳ）はシグマから入手し、さらなる精製を施さなかった。シグマから入手したＤＡＳ（Ｐ９２６５）は高度に酸化されており、報告されている酸化の程度は７３％であり、１０％の水を含有する。ＤＡＳ試料を水に懸濁し、かき混ぜながら９５℃で２時間加熱（加熱処理）し、その後、室温（ＲＴ）まで冷ました。加熱する前の水中のＤＡＳ試料の溶解度は極端に低いが、ここで使用した製造方法を用いると（即ち加熱すると）、ゲル状の懸濁液が得られた。調製されたＤＡＳゲル状懸濁液のｐＨ値を表２に示す。
【００９３】
【表２】
2011524338.tif 000006
【００９４】
リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）溶液を調製した。ＰＢＳ溶液のｐＨは、約２．８〜約８．７の範囲になるように、ＨＣｌ／ＮａＯＨを用いて調節した。
【００９５】
超音波処理されたＤＡＳを用いた細菌の実験においては、特に記述がない限り、実験開始前にＤＡＳ試料を約１時間超音波処理した。ＭＳ２、ＰＲＤ１およびポリオを含むウイルスを試験する実験においては、ＤＡＳ試料を超音波処理しなかった。
【００９６】
（実施例１：細菌に対するＤＡＳの影響の評価）
この実施例は、グラム陰性細菌の３つの異なる菌株およびグラム陽性細菌の３つの異なる菌株に対する加熱されたＤＡＳ試料の抗菌活性を示すために実施した。グラム陰性細菌およびグラム陽性細菌の両方に対するＤＡＳの最小致死濃度（ＭＬＣ）を表３に示す。
【００９７】
【表３】
2011524338.tif 000007
【００９８】
加熱または「加熱処理（ｃｏｏｋ）」工程後、ＤＡＳ水性懸濁液は酸性であった。細菌に対するＤＡＳの抗微生物特性を把握するために、つまり、酸性またはアルデヒド官能基のいずれが抗微生物特性に寄与するのかを把握するために追加実験を行った。図１〜４に示すように、細菌の対数減少（不活性化）に対するｐＨの影響を、ＰＢＳおよびＤＡＳの両方を用いて試験した。
【００９９】
図１および３は、グラム陰性およびグラム陽性細菌それぞれの対数減少に対するＰＢＳのｐＨの影響を示し、図２および４は、グラム陰性およびグラム陽性細菌それぞれの対数減少に対するＤＡＳのｐＨの影響を示す。図に示されるように、低ｐＨ値、即ち約ｐＨ＝３では、（ＥＦを除き）ＰＢＳも細菌の大部分を死滅させることができたが、ＰＢＳにおける細菌の不活性化へのｐＨの影響は、ＤＡＳとは異なっていた。しかしながら、塩基性条件においてＰＢＳを用いても不活性化が観察されないのに対し、塩基性条件におけるＤＡＳは、３つのグラム陽性細菌の菌株および１つのグラム陰性細菌（ＥＣ）の菌株に対して強い抗微生物活性が認められた。さらに、ＤＡＳの不活性化するｐＨの範囲は、全ての３つのグラム陽性細菌の菌株および１つのグラム陰性細菌の菌株（ＥＣ）で認められたように、ＰＢＳのｐＨ範囲よりも非常に広かった。
【０１００】
細菌の不活性化に対するＤＡＳのｐＨの影響は、ＤＡＳのアルデヒド基の活性に対するｐＨの影響に関係しているかもしれない。緩やかな、より塩基性の条件下では、ＤＡＳが細菌の不活性化を起こすのにより長い期間を要し得る。細菌の不活性化に関する試験インキュベーション時間を評価するために、ＰＢＳおよびＤＡＳの両方について、４．８に等しいｐＨが選択された。この実験の結果を図５に示す。図５に示されるように、ｐＨ＝４．８のＤＡＳは、１時間インキュベーションしても、グラム陰性細菌の不活性化に効果を有さなかった。一方、細菌に対するＤＡＳの抗微生物活性は、４時間のインキュべーション後に顕著に増加した。しかしながら、細菌に対するＰＢＳの活性に関する時間の影響はなかった。これらの結果から、ＤＡＳのアルデヒド基が細菌の不活性化に重要な役割を果たしていることが示された。
【０１０１】
（実施例２：ＤＡＳ超音波処理の細菌不活性化に対する影響）
この実施例は、グラム陰性およびグラム陽性細菌の菌株に対する、超音波処理されたＤＡＳの抗菌活性を示すために実施された。ＤＡＳ試料（２．７ｗｔ％）を異なる時間で超音波処理し、ＤＡＳの抗菌活性に対する超音波処理の影響を評価した。異なる超音波処理時間での２．７％ＤＡＳのｐＨ値は、ほとんど同一であり、即ち約３のｐＨであった。図７の結果は、細菌の対数減少に対するＤＡＳの超音波処理時間の影響を示す。図７に示されるように、ＥＣ（グラム陰性）およびＳＡ（グラム陽性）両方に対するＤＡＳの抗微生物活性は、少なくとも１５分間ＤＡＳを超音波処理することによって顕著に改善した。これらの結果は、ＤＡＳの抗微生物活性が、アルデヒド基の活性によるものであることを示すものである。超音波処理された懸濁液におけるＤＡＳの粒径は、マイクロメートルの範囲であった。ＤＡＳゲルが超音波処理によって一旦壊されると、ｐＨ値がほとんど同じままであっても、より多くのアルデヒド基が細菌に対して露出し得る。超音波処理後のＤＡＳの抗微生物活性は、図７に示されるように顕著に改善された。３０分の超音波処理後、ＤＡＳは細菌を完全に死滅させる。比較例として、超音波処理されていない試料は、１時間では全ての細菌を完全に不活性化することはできず、それらは、４時間で細菌を完全に死滅させる（不活性化する）ことができた（データ示さず）。
【０１０２】
（実施例３．細菌ウイルスに対するＤＡＳの効果の評価）
この実施例は、細菌ウイルスに対するＤＡＳの抗ウイルス活性を示すために実施した。バクテリオファージの実験に関しては、加熱されたＤＡＳ試料を用いた。２つの細菌ウイルス、ＰＲＤ１およびＭＳ２、に対するＤＡＳの抗ウイルス活性を図７および８に示す。ＰＢＳの抗菌活性へのｐＨの影響とは異なり、これらの２つの細菌ウイルスに対するＰＢＳの抗ウイルス活性へのｐＨの影響は観察されなかった。低ｐＨ（ｐＨ＝３）および高ｐＨ（ｐＨ＝８．７）の試料の両方において、ＤＡＳは４時間のインキュベーションの間にＰＲＤ１およびＭＳ２バクテリオファージの全てを完全に死滅させることができた。しかしながら、図８に示すように、ｐＨ＝８．７では、ＤＡＳはまた、たった１時間のうちにＭＳ２バクテリオファージを完全に死滅させることができる。図７に示すように、ＰＲＤ１に対してはより低い活性が観察された。ｐＨ＝３では、ＤＡＳは、１時間の試験においてＭＳ２に対するよりもＰＲＤ１に対する方がより高い活性レベルを有する。抗菌の結果と比べて、細菌ウイルスに対するＤＡＳの活性は、細菌で観察されたものと同じ傾向である。つまり、あるｐＨ値（即ちｐＨ＝４．８）では、ＤＡＳの抗ウイルス活性は１時間では観察されなかった。さらに、試験時間を４時間まで増やした場合、抗ウイルス活性における有意な改善は認められなかった。
【０１０３】
細菌ウイルスに対するＤＡＳ試料の１時間超音波処理の効果は観察されなかった（データ示さず）が、これはおそらく、ウイルスの大きさが細菌よりも非常に小さく、ＤＡＳ上に露出したアルデヒド基の数が追加のアルデヒド基を露出させなくてもウイルスを死滅させるのに十分であるためであろう。
【０１０４】
（実施例４．ヒトポリオウイルス）
この実施例は、ヒトポリオウイルスに対する加熱されたＤＡＳの抗ウイルス活性を調べるために実施された。ポリオウイルスに対する加熱されたＤＡＳ活性の結果を図９に示す。細菌ＭＳ２およびＰＲＤ１ウイルスについて示されたように、ＰＢＳではｐＨに関わらずポリオウイルスの生存率に対する影響が観察されなかった。図９に示されるように、ｐＨ＝８．７でのポリオウイルスに対するＤＡＳの抗ウイルス活性は、酸性条件下で観察された抗ウイルス活性よりも顕著に強い。
【０１０５】
従って、まとめると、９５℃の温度で２時間加熱されたＤＡＳは、４時間以内に、グラム陰性およびグラム陽性細菌に加え、ＲＮＡ（ポリオ、ＭＳ２）およびＤＮＡウイルス（ＰＲＤ１）の両方を効果的に不活性化することができる。さらに、超音波処理されたＤＡＳはまた、４時間以内にグラム陰性およびグラム陽性細菌の両方を効果的に死滅させることができる。
【０１０６】
（実施例５）
この実施例は、水中でのジアルデヒドデンプンの加熱後、または水中での酸化型コーンスターチ（トウモロコシデンプン）の加熱後に製造された抗微生物剤の特性を決定するために実施された。水はこれらのデンプンのいずれかと共に加熱される前に脱イオン化した。
【０１０７】
水中で加熱されたジアルデヒドデンプンは、分子量を決定するためにゲル浸透クロマトグラフィを用いて特徴付けられた。フーリエ変換赤外分光法および可視・紫外分光法を抗微生物剤の構造を決定するために用いた。
【０１０８】
ジアルデヒドデンプンは、シグマ（Ｐ９２６５）から入手し、酸化型コーンスターチは、Ｇｒａｉｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｕｓｃａｔｉｎｅ  Ｉｏｗａ、米国）から入手した。両方のデンプンは、さらなる精製は行わずに用いた。ジアルデヒドデンプンと酸化型コーンスターチとの構造の違いを図１０に示す。ジアルデヒドデンプン３グラムを９０℃〜９５℃でそれぞれ２時間脱イオン水中で加熱した。
【０１０９】
５重量パーセントの酸化デンプンを同様に脱イオン水中で加熱した。重量パーセントは、酸化デンプンと脱イオン水との総量に基づいた。加熱をオイルバス中で実施し、脱イオン水は加熱の間、還流させた。加熱の結果として製造された懸濁液を、室温まで冷却した。加熱前と加熱後の３％デンプン懸濁液のｐＨ値はそれぞれ、約３．８と３とであった。
【０１１０】
脱イオン水中のジアルデヒドデンプンの溶解度を遠心分離と凍結乾燥との組み合わせによって決定した。 脱イオン水中への溶解によって、試料は「調製されたジアルデヒドデンプン水性懸濁液」になる。ジアルデヒド粒状懸濁液を３０分間４℃で１００００ｇのＲＣＦ（相対遠心力）で遠心分離して、ジアルデヒドデンプンの沈殿画分と上清とを得た。ジアルデヒドデンプンの沈殿物および上清を２４時間凍結乾燥し、各画分における固形分を決定した。溶解度は、ジアルデヒドデンプンの総固形重量に対するジアルデヒドデンプンの上清中の固形物の重量パーセントとして表された。
【０１１１】
ゲル浸透クロマトグラフィの特徴付け
そのままの（ａｓ−ｒｅｃｅｉｖｅｄ）ジアルデヒドデンプンおよび調製された（ａｓ−ｐｒｅｐａｒｅｄ）ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の上清由来の凍結乾燥されたジアルデヒドデンプンの分子量を異なる屈折率検出器および３つのフィノゲル（ｐｈｙｎｏｇｅｌ）カラムを用いたゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）（ＰＬ−ＧＰＣ、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ａｍｈｅｒｓｔ，ＭＡ）によって決定された。移動層は、５ミリモーラ（ｍＭ）のＮａＮＯ３を含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）であり、フローレート１分あたり０．８ミリリットル（ｍＬ／ｍｉｎ）であった。カラムは、一連のデキストランナロースタンダード（ｄｅｘｔｒａｎ  ｎａｒｒｏｗ  ｓｔａｎｄａｒｄｓ、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｅｎｔｏｒ，Ｏｈｉｏ）を用いて調整された。  
【０１１２】
ＤＡＳ試料（８ミリグラム（ｍｇ））を、沸騰水浴中で１２０分間加熱することによってＤＭＳＯ（４ｍＬ）に溶かし、その溶液をＧＰＣ分析前に２．０μｍフィルタを通してフィルタろ過した。
【０１１３】
その結果をそれぞれ図１１（ａ）および（ｂ）に示す。図１１（ａ）および（ｂ）は、そのままのジアルデヒドデンプンおよび上清由来のジアルデヒドデンプン水性懸濁液固形物のゲル浸透クロマトグラフィ分析結果である。図１１（ａ）は、レスポンス対保持時間を示すグラフである。図１１（ｂ）は、微分重量分率対分子量を示すグラフである。
【０１１４】
一般的に、そのままのジアルデヒドデンプンに関する分子量と分布パターンは調製されたジアルデヒドデンプン水性懸濁液の上清と同様であった。両試料は、約９００ダルトンの分子量のピーク値を示した。そのままのジアルデヒドデンプンにおいて低重量パーセントの高分子量部分がないのは、おそらく、そのままのジアルデヒドデンプンがゲル浸透クロマトグラフィの試料調製時に完全に分散されていないと観察されたことによるものであった。ゲル浸透クロマトグラフィ分析はまた、調整されたジアルデヒドデンプン水性懸濁液の溶解度および粒径の変化が主に加熱処理時のジアルデヒドデンプン顆粒の物理的破壊によってもたらされたであろうことを示唆した。
【０１１５】
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）の特徴付け
ジアルデヒドデンプン固形物（ＫＢｒ中１％）の赤外線スペクトルを、４ｃｍ−１の解像度で１２８スキャンを用い、分散反射モードにてＤＴＧＳ検出器で、Ｔｈｅｒｍｏ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍａｇｎａ７６０  ＦＴＩＲによって得た。
【０１１６】
加熱処理時のジアルデヒドデンプンの分解が制限されていることが観察されたけれども、ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の色は黄色に変色するので、図１２に示されるように化学変化が生じたのかもしれない。図１２は、そのままのジアルデヒドデンプン顆粒、調製された３％ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の凍結乾燥試料および遠心分離後の沈殿物を含む試料のＦＴＩＲスペクトルを示す。
【０１１７】
ジアルデヒドデンプン試料の全てがＦＩＴＲスペクトルにおいて、カルボニル基の伸縮振動を示す、約１７３４ｃｍ−１に特徴的な吸収帯を有した。ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の上清および沈殿物それぞれにおいて、約１６９３ｃｍ−１および１７１６ｃｍ−１の新しいバンドが存在した。
【０１１８】
ポリグルタルアルデヒドの合成および特性の研究において、ポリグルタルアルデヒドのＦＴＩＲスペクトルは１７２０および１６８０ｃｍ−１にバンドを示した。１７２０ｃｍ−１の吸収ピークは、非共役アルデヒドまたはカルボン酸を示し、１６８０ｃｍ−１は共役アルデヒドを示した。Ｃ＝Ｃ結合と水のＯＨは同じ波長１６４０ｃｍ−１であるので、両者を区別することは難しい。理論に限定されることなく、ジアルデヒドデンプン試料における１７３４ｃｍ−１、１６９３ｃｍ−１および１７１６ｃｍ−１の波長のバンドはそれぞれ、非共役アルデヒドのＣ＝Ｏの伸縮、共役アルデヒドのＣ＝Ｏ伸縮およびカルボン酸のＣ＝Ｏ伸縮であると予測される。ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の共役アルデヒドおよびカルボン酸の形成はそれぞれ、β−脱離およびカニッツァロ反応によって形成され得る。共役アルデヒドの形成は、ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の黄色への変色を説明し、カルボン酸の形成は、加熱処理時のジアルデヒドデンプン水性懸濁液のｐＨ低下を説明するだろう。
【０１１９】
紫外・可視（ＵＶ−Ｖｉｓ）分光法の特徴付け
ジアルデヒドデンプン水性懸濁液とジアルデヒドデンプン固形物とのＵＶ−Ｖｉｓスペクトルはそれぞれ、透過および反射モードで、ペーキン−エルマー社のＬａｍｂｄａ８００  ＵＶ−ＶＩＳ分光計を用いて得られた。石英キュベットを懸濁液の測定に用いた。
【０１２０】
共役アルデヒドの形成は、さらに、図１３に示すＵＶ−Ｖｉｓスペクトルによって確認された。図１３（ａ）は、受領されたジアルデヒドデンプンについて、反射モードにて取得されたジアルデヒドデンプン試料のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。図１３（ｂ）は、反射モードで取得された、調製された３％ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の凍結乾燥試料のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。図１３（ｃ）は、ｐＨ＝３の調整された３％ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の上清を、同じｐＨのＰＢＳ緩衝液を用いて１００倍に希釈したものの透過モードにて取得されたＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。図１３（ｄ）は、０．３％のジアルデヒドデンプン粒状懸濁液の透過モードにて取得されたＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。
【０１２１】
懸濁液に関して、ジアルデヒドデンプン粒状懸濁液では吸収ピークは観察されなかった。この結果は、おそらくジアルデヒドデンプン顆粒の沈殿による。
【０１２２】
２３８ナノメートル（ｎｍ）の波長での強い吸収ピークは、０．０３％のジアルデヒドデンプン水性懸濁液の上清において現れた。凍結乾燥された３％ジアルデヒドデンプン水性懸濁液の上清およびそのままのジアルデヒドデンプン顆粒のそれぞれの反射モードにおいて、２４６ｎｍでの強いピークおよび３００ｎｍでの弱いピークが観察された。市販のグルタルアルデヒド懸濁液は、２２５〜２４５ｎｍおよび２７０〜２９０ｎｍの範囲で、一般には２３５ｎｍおよび２８０ｎｍで、２つの吸収最大を示す。
【０１２３】
丁寧な精製の後、２３５ｎｍでの吸収は除去できる。報告された研究では、モノグルタルアルデヒド（非共役アルデヒド）および重合化グルタルアルデヒド（共役アルデヒド）がそれぞれ２８０ｎｍおよび２３５ｎｍでの吸収に関与することが示されている。透過および反射モードでの、３％ジアルデヒドデンプン水性懸濁液上清の２３８および２４６ｎｍの吸収は、エチレン結合（Ｃ＝Ｃ−Ｃ＝Ｏ）を有する共役アルデヒド官能基が形成されるという我々のＦＴＩＲ試験を裏付けた。非共役アルデヒドの２７０〜２９０ｎｍの範囲での吸収は、 ＦＴＩＲでは確認されたが、ＵＶ−Ｖｉｓによって検出されなかった。それはおそらく、非共役アルデヒド（ε＝４．２×１０−２Ｌｇ−１ｃｍ−１）に比べて、共役アルデヒドの高い減衰係数（ε＝１８．６Ｌｇ−１ｃｍ−１）によってもたらされた。そのままのジアルデヒドデンプン顆粒において、反射モードで、３００ｎｍでの弱い吸収が検出された。この吸収は、非共役アルデヒド官能性であり得る。ジアルデヒドデンプン顆粒の場合には、共役アルデヒドの吸収は、非共役アルデヒドの吸収よりも遙かに強いはずなので検出されなかった。ＦＴＩＲおよびＵＶ−Ｖｉｓスペクトルは、加熱処理時に、およらくβ−脱離によって引き起こされる共役アルデヒドが形成されたことを明確に示した。
【０１２４】
（実施例６）
この実施例は、上記のジアルデヒド多糖類を含むフィルタの有効性を示すために実施した。過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）とワットマン５０プレインセルロースフィルタ紙（Ｗｈａｔｍａｎ  ５０  ｐｌａｉｎ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｆｉｌｔｅｒ  ｐａｐｅｒ）（粒子保持＞２．７ｍｍ、直径５．５ｃｍ）をＦｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから入手した。１２枚のセルロース紙（総重量約２．７２グラム）を０．２モーラー（Ｍ）の過ヨウ素酸ナトリウムを含む脱イオン水１００ｍＬに浸した。過ヨウ素酸溶液のｐＨは、３〜４であった。反応は、一定時間シェーカー内で、３７℃で暗くして行われた。シェーカーの速度は、１分あたり２００回転であった。反応後、フィルタ紙をまず脱イオン水で５回洗浄した。これらのフィルタ紙を一晩、室温でシェーカー内で、１００ｍＬの脱イオン水に浸した。それらを再度脱イオン水で５回洗浄した。２ｍＬの０．５％（ｗ／ｖ）メタ重亜硫酸ナトリウム水性溶液をフィルタ紙上に展開したが色の変化は観察されなかった。これは、過ヨウ素酸が全く残っていないことを示した。セルロースフィルタの部分は、ジアルデヒド多糖に変換される。残存する過ヨウ素酸を完全に洗い流した後、それらを２４時間、室温で、フード内で乾燥した。
【０１２５】
実験の構成（セットアップ）を図１４に示す。図１４に示されるように、実験の構成は２つの要素を有した。１つの構成において、コントロールは、フィルタを有さず、一方、他の構成ではフィルタを有して実施された。フィルタ上での圧力損失、物理的な除去率（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｒｅｍｏｖａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＰＲＥ））、生存除去率（ｖｉａｂｌｅ  ｒｅｍｏｖａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＶＲＥ））およびウイルスの感染価が得られた。ＰＲＥは、以下の式（ＩＩ）に示されるように決定された。
【０１２６】
【数２】
2011524338.tif 000008
【０１２７】
ここで、ＮＥはフィルタに入る粒子の数であり、Ｎｐはフィルタを貫通する粒子の数である。ＶＲＥは、コントロールおよび試験用のインピンジャから回収されたウイルスのプラークを数えることによって決定され、式（ＩＩＩ）によって決定された。
【０１２８】
【数３】
2011524338.tif 000009
【０１２９】
ここでＣｃｔｒは、コントロールインピンジャから回収されたウイルスの数であり、Ｃｔｅｓｔは試験用のインピンジャから回収されたウイルスの数である。 
【０１３０】
フィルタ紙上のウイルスの感染価は、未処理のおよび処理したフィルタ紙から回復したウイルスのプラークを数えることによって決定した。抽出フラクション（ｅｘｔｒａｃｔ  ｆｒａｃｔｉｏｎ）は、フィルタ上で回収された総ウイルスに対する、抽出溶液における感染価の総数の割合として定義された。
【０１３１】
実験は、室温で、中程度のＲＨ（５５±５％，ＭＲＨ）および高ＴＨ（９０±５％，ＨＲＨ）の２つの相対湿度（ＲＨ）で実施された。実験は、各環境条件において、３重にて実施された。結果を以下の表４および表５に示す。
【０１３２】
【表４】
2011524338.tif 000010
【０１３３】
【表５】
2011524338.tif 000011
【０１３４】
表４および５から、（より低い圧力損失、４０％、によって表されるように）ジアルデヒドデンプンセルロース処理によって孔がより大きくなることが理解され得る。そのため、処理されたフィルタの物理的な効率（ＰＲＥ）は、未処理のフィルタよりも好ましくない。
【０１３５】
より高い湿度では、フィルタは、より低い相対湿度よりも良好に機能する。これは、生存除去率（ＶＲＥ）および抽出フラクションに示される。生存除去率は、（より高いことがより好ましい）１００％−フィルタ下流生存数／フィルタ上流生存数として定義される。抽出フラクションは、（より低いことがより好ましい）フィルタから抽出された生存数／フィルタ上で回収された生存数として定義される。
【０１３６】
より高い湿度で良好な性能を有することはまた、Ｌｏｇ（透過率）／圧力損失として定義される、より高い水準の品質係数によって表される。より高い方が好ましい。
【０１３７】
より低い抽出画分は、フィルタ上の回収された微生物が不活性化されていることを示す。より高いフィルタ品質は、フィルタの通過、すなわちフィルタ表面との直接の接触は必ずしも必要ではないが、ある微生物は不活性化されていることを示す。
【０１３８】
発明を具体的な実施形態を参照しながら説明したが、様々な変形がなされ得ること、および発明の範囲から離れることなくそれらの要素を等価物で置換してもよいことは当業者に理解されるであろう。さらに、発明の本質的な範囲から離れることなく、特定の状況または材料を発明の教示に適応させるように多くの改変が成されてもよい。それゆえ、本発明は、本発明を実施することを考慮されたベストモードとして開示された特定の実施形態に限定されるものではない。
【図１】
2011524338.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１０】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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