(57)【要約】【課題】廃水中に含まれる医薬物を、電気分解を用いてその医薬物の構造の一部を分解または変形させることにより、医薬物を不活性化し、結果として河川などにおける生態系および環境に何らの影響も及ぼさないように処理すること。【解決手段】被処理水中に含まれる医薬物の化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、該医薬物の薬理学的活性を消滅または減少させることを特徴とする水処理方法を提供する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水中に含まれる医薬物の化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、該医薬物の薬理学的活性を消滅または減少させることを特徴とする、水処理方法。
【請求項２】
医薬物を含む被処理水を、該被処理水を収容する収容部に投入する工程と、該被処理水中に、該被処理水中に溶解する場合にハロゲン化物イオンを生じる金属塩を添加する工程と、該収容部中の被処理水に浸漬するように設けられた電極対に所定時間通電する工程と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
該収容部に流入する被処理水が通過する流入バルブと、前記収容部から排出される被処理水が通過する排出バルブとの開閉を制御することにより、前記被処理水の該収容部内への投入量を制御することを特徴とする、請求項２に記載の水処理方法。
【請求項４】
前記収容部内を攪拌する工程をさらに含む、請求項２または３のいずれかに記載の水処理方法。
【請求項５】
前記収容部内の固体と液体とを分離する工程をさらに含む、請求項２〜４のいずれかに記載の水処理方法。
【請求項６】
前記電極対は、少なくともＰｔを含む材料からなる電極であることを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに記載の水処理方法。
【請求項７】
前記被処理水は、前記医薬物を取り扱う機関から流出される廃液であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の水処理方法。
【請求項８】
前記薬理学的活性は、殺菌作用、消毒作用、細胞毒性および変異原性のうちの少なくとも１つ以上であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の水処理方法。
【請求項９】
前記金属塩は、塩化ナトリウムであることを特徴とする、請求項２〜８のいずれかに記載の水処理方法。
【請求項１０】
前記医薬物は、殺菌消毒薬、抗悪性腫瘍剤および抗生物質のいずれか一つ以上であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療関連機関などから排出される廃液の処理方法に関する。より詳細には、当該廃液中に含まれる医薬物を、その薬理学的活性および毒性が消滅または低減される程度まで、電気分解を用いて処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川や海洋などの自然界は、人間の活動によってなんらかの影響を受けている。なかでも河川の上水道への利用または使用後の水を河川に流出する下水的利用は、主とする要因である。特に、下水的利用においては、家庭、会社または工場などが使用した後の水、すなわち廃水が河川に放出され、河川における環境に大きく寄与するという点で、可能な限り元の河川水の状態に戻した後で河川に放流する必要がある。かかる状況のもと、現在では、種々の法規制が設けられ、廃水のなかでもいくつかについては環境への影響が及ばない程度に何らかの処理が施されている。
【０００３】
しかしながら、有害物質が排出される原因の一つである病院廃水については、感染性廃棄物の規制に限定され、非感染性廃棄物に関しては特別管理産業廃棄物としての規制にとどまっている。つまり、病院廃水のなかでも非感染性廃棄物においては、ほとんど処理をされずに河川に放流されている化学物質もある。ここで、非感染性廃棄物には、注射針やメスなどの損傷性廃棄物や、消毒液、抗生物質および抗癌剤などの有害性廃棄物がある。
【０００４】
この抗癌剤、消毒液および抗生物質などの有害性廃棄物は、細胞毒性、変異原性および催奇形性などの種々の性質を示し、生物や細菌を死滅させるだけでなく、遺伝子レベルでの損傷を引起す可能性がある。したがって、その薬剤活性を消滅または低減させる程度まで処理されないと、そのまま河川に放流するだけでは潜行して生態系や環境に悪影響を及ぼすと考えられる。
【０００５】
また、上記有害性廃棄物に該当する薬剤は、人に投与された場合に人体中でほとんど代謝されずにその薬剤の原形をとどめたまま排泄される場合もある。かかる排泄物中に含まれる薬剤においては、現在のところなんら法規制されていない。このため、人体から排泄される薬剤が何らの処理も施されずに、自然界に放流された場合にもたらされる生態系および環境への影響が懸念される。
【０００６】
したがって、上記医療機関から排出される廃液を、廃液中に含まれる薬剤の毒性が消滅または低減される程度まで、なんらかの処理をする必要がある。
【０００７】
ところで、現状の医療廃液の処理としては、たとえば、特許文献１〜３および非特許文献１に記載されるように、主として焼却処理が施されている。この中の非特許文献１に記載される蒸発濃縮焼却処理法について説明する。この処理法は、たとえば図８に示されるように、蒸発濃縮と焼却が組合されたものであって、廃水を蒸留法で濃縮し、有機物濃度を高め、廃水として自燃する発熱量の１万５００ｋＪ／ｋｇに近づけた後に他の廃液と一緒に焼却するものである。
【０００８】
この処理法は、設備導入のための初期費用がかかる上にその後のランニングコストも非常に高く、経済的観点においては好ましくない。また、燃料および蒸発を行なうために莫大なエネルギを消費し、エネルギ効率は悪く、しかも炭酸ガス排出量も多いという問題もある。
【０００９】
さらには、焼却の前に濃縮するなどの前処理が必要であり、医療機関から焼却施設まで廃液を運搬する必要があるという時間的な効率も悪い。また運搬の際にも経費が発生する。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−６２４３７
【００１１】
【特許文献２】
特開平７−３１３５８４号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平５−３０２７０６号公報
【００１３】
【非特許文献１】
有害微生物管理技術、第ＩＩ巻、第７３３〜７３５頁
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、河川や海洋における上記環境問題を解決するためになされたものであり、その目的は、病院などの医療機関から排出される廃水を、生態系に影響を及ぼさない程度まで、良好なエネルギおよび時間的効率でしかも経済的に処理することを目的とする。より詳細には、廃水中に含まれる医薬物を、電気分解を用いてその医薬物の構造の一部を分解または変形させることにより、医薬物を不活性化し、結果として河川などにおける生態系および環境に何らの影響も及ぼさないように処理することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の水処理方法は、被処理水中に含まれる医薬物の化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、該医薬物の薬理学的活性を消滅または減少させることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、医療機関などからの廃液を、電気分解を用いた処理を施すことにより、従来の焼却施設における焼却処分の場合と比較して、エネルギ効率がよくしかも経済的に、廃液中の医薬物を不活性化することができる。したがって、本発明の水処理方法を施された処理水に、周知の下水処理プロセスを施したあと、河川や海洋に放流しても、周囲環境への悪影響を低減することができる。
【００１７】
好ましくは、本発明の水処理方法は、医薬物を含む被処理水を、該被処理水を収容する収容部に投入する工程と、該被処理水中に、該被処理水中に溶解する場合にハロゲン化物イオンを生じる金属塩を添加する工程と、該収容部中の被処理水に浸漬するように設けられた電極対に所定時間通電する工程と、を備える。
【００１８】
かかる方法を用いることにより、廃液中に含まれる医薬物の薬理学的活性が効率よく消滅または減少される。
【００１９】
好ましくは、本発明の水処理方法は、該収容部に流入する被処理水が通過する流入弁と、前記収容部から排出される被処理水が通過する排出弁との開閉を制御することにより、前記被処理水の該容器内への投入量を制御する。
【００２０】
このように弁の開閉によって収容部に流入する廃液の量を調節することにより、廃液自体に手が触れることもないので、廃液中の物質が人体に悪影響を及ぼすこともなく、また任意の時に処理を行なうことができる。
【００２１】
好ましくは、本発明の水処理方法は、前記収容部内を攪拌する工程をさらに含む。攪拌しつつ電気分解を行なうことにより、反応効率が上昇するからである。
【００２２】
好ましくは、本発明の水処理方法は、前記収容部内の固体と液体とを分離する工程をさらに含む。電気分解することにより生じた反応生成物が固体である場合に、それを除去することで、収容部に固体沈殿物が堆積することを防止できる。
【００２３】
好ましくは、本発明の水処理方法は、前記電極対が少なくともＰｔを含む材料からなる電極である。また、前記廃液は、前記医薬物を取り扱う機関から流出される廃液であることが好ましい。
【００２４】
好ましくは、本発明の水処理方法は、前記薬理学的活性が、殺菌作用、消毒作用、細胞毒性および変異原性のうちの少なくとも１つ以上である。かかる薬理学的活性を消滅または低下させることにより、河川などに放流した場合の生態系への影響を防止することができるからである。
【００２５】
好ましくは、本発明の水処理方法は、前記ハロゲン化塩が、塩化ナトリウムである。また、前記医薬物が、殺菌消毒薬、抗悪性腫瘍剤および抗生物質のいずれかであることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の水処理方法は、被処理水に含まれる医薬物の化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、該医薬物の薬理学的活性を消滅または減少させることを特徴とする。
【００２７】
本発明において、水処理の対象とする被処理水は、医療施設、各種研究施設ならびに薬品および食品工場などの医療関係機関から排出され、細胞毒性、発癌性、変異原性、催奇形性および精子毒性などの慢性毒性を示す恐れのある医薬物を含む廃液である。このような毒性を有する医薬物が人または人以外の生物およびこれらの生命体をとりまく環境に与える危険性および有害性を、本発明の水処理方法により消滅または低下させることができる。
【００２８】
医薬物の薬理学的活性が、電気分解によって消滅または低下される化学的機構は詳細には明らかになっていないが、何らかの化学的変化が当該医薬物の化学構造の少なくとも一部に生じているはずである。ここで、「化学構造の少なくとも一部が変形する」とは、当該医薬物の化学的特徴を規定し、かつ当該医薬物の性質を決めている原子または原子団であって、当該医薬物がヒトまたはそれ以外の生物中において作用する機構に寄与し得るかまたは作用する部位に活性を示し得るものの少なくとも一部が変形されることをいう。具体的には、当該医薬物の化学構造を構成する官能基の少なくとも一部が変形されると考えられる。ここで、「変形」とは、すべての化学的、物理的および電気化学的な変化を含む。たとえば、置換、環化、付加、縮合、重合、酸化および還元などの、当該医薬物に起こり得るすべての化学反応による変化を含む。上記被処理水中に含まれる医薬物の例としては、有害性廃棄物、具体的には、消毒液、抗生物質および抗悪性腫瘍剤などが挙げられる。
【００２９】
（電気分解）
本発明の水処理方法は、電気分解を用いて、上記の毒性を有する医薬物の薬理学的活性および／または毒性を不活性化する。本発明において、電気分解としては、化学の分野においてはよく使用される通常の手段を用いることができる。概して、電気分解は、電解質溶液や融解電解質などのイオン伝導体に電流を通じて化学変化をおこさせることをいい、電気的エネルギを加えることにより、通常の化学反応ではおこらない自由エネルギの増加する反応も生じさせることができる。
【００３０】
本発明における電気分解の概略的な手法は次のとおりである。被処理水中に１対の電極を挿入し、両端を電源に接続する。当該電源は、直流および交流のいずれも用いることができるが、本発明においては、直流電源を用いることが好ましい。イオン伝導体を含む被処理水相の内部では電流はイオンの移動によって運ばれるが、電極と溶液との界面では電極反応の進行によって電荷が移動する。アノード電極では酸化反応がおこりアノード電流が流れる。またカソード電極では還元反応が進みカソード電流が流れる。
【００３１】
本発明においては、電解質中に、アルカリ金属ハロゲン化物を含有させることが好ましい。これによりアノード電極においてハロゲン化物イオンが酸化されて、ハロゲンガスが発生するからである。また、当該ハロゲンガスは、電解質中の水と反応をして、次亜ハロゲン酸を生成することができる。
【００３２】
上記アルカリ金属ハロゲン化物としては、塩化ナトリウムが好ましい。塩化ナトリウムは、電解質水溶液中において、
ＮａＣｌ  →  Ｎａ＋  ＋  Ｃｌ−
の式に従って、ナトリウムイオンと塩化物イオンに電離している。この塩化物イオンは、電気分解の際にアノード電極において次の式：
２Ｃｌ−  →  Ｃｌ２  ＋  ２ｅ−
に従って酸化され、塩素ガスを発生する。発生した塩素ガスは、次いで、式：
Ｃｌ２  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＨＣｌＯ  ＋  Ｈ＋  ＋  Ｃｌ−
に従って水と反応し、次亜塩素酸と塩酸を発生することができる。
【００３３】
なお、本発明においては、電気分解の際に当該アルカリ金属ハロゲン化物と同様の作用を示すものとして、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）および塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）などを使用することができる。
【００３４】
本発明において、当該医薬物がアノード電極において直接的に酸化されて、または、アノード電極において酸化された当該医薬物以外の物質と、当該医薬物とが反応して、当該医薬物の化学構造の少なくとも一部が分解または変形し、当該医薬物の薬理学的活性および／または毒性が消滅または減少する場合もある。具体的には、次亜ハロゲン酸と本発明における医薬物とが反応して、当該医薬物の化学構造の少なくとも一部が分解または変形し、当該医薬物の薬理学的活性および／または毒性が消滅または低減する場合を含む。
【００３５】
また本発明において、電気分解の際のカソード電極における反応は詳細には明らかでないが、上記で説明した被処理水中に含まれる医薬物が、カソード電極において直接的に化学変化される可能性を有する。また、カソード電極において、当該医薬物がカソード電極と直接的には反応しないが、カソード電極において還元反応を受けた当該医薬物以外の物質と、かかる医薬物とが二次的に反応する場合もある。本発明は、かかる還元反応を受けた当該医薬物以外の物質と、医薬物との間接的反応により、医薬物の化学構造または当該構造の少なくとも一部が分解または変形され、当該医薬物の薬理学的活性が消滅または減少する場合をも含む。
【００３６】
（消毒液）
消毒液（消毒剤）は、短時間の接触により病原体微生物を死滅させる細胞毒性などを有し、特に塩素系消毒液などは廃水中で発癌性を示す可能性のあるトリハロメタンなどを生成する可能性も有する。したがって、環境を保護し、そして生態系の秩序を維持する観点から、当該消毒液の毒性を除去して河川などに放流する必要がある。本発明の水処理方法を用いることにより、かかる毒性を消滅または低下することができる。
【００３７】
当該消毒液の具体例としては、たとえばグルタラールが挙げられる。グルタラールは、以下の式：
ＣＨＯ・ＣＨ２・ＣＨ２・ＣＨ２・ＣＨＯ
を有し、細胞壁やウイルスタンパクなどのアミノ基、スルフヒドリル基などとの高い反応性またはタンパク合成阻害およびＤＮＡ合成阻害などの作用を示すものである。本発明の水処理方法における電気分解を用いて、当該グルタラールの化学構造の一部を変形または分解することにより、かかるグルタラールの薬理学的活性を不活性化することができる。
【００３８】
（抗生物質）
抗生物質は、一般に、微生物によって産生される化学物質で、他の微生物（感染症の原因となる微生物）または生物細胞に対して作用し、その増殖または機能を低濃度で阻害または死滅させる物質である。また、化学的に合成された、上記作用を有する物質も含まれる。化学的に合成された抗生物質は、抗菌薬と呼ばれる場合もある。
【００３９】
かかる抗生物質は、微生物とヒトの細胞の間に存在する生命維持機構上の生化学的相違点に作用して、ヒト細胞には毒性を示さないが、微生物の細胞には毒性を示すなどの選択毒性を有する点で、好ましい化学療法剤である。
【００４０】
しかしながら、抗生物質の使用に伴って、元来抗生物質に感受性であった微生物が、その抗生物質に感受性を示さなくなって耐性化する場合もあり、また、かかる抗生物質は、アレルギーや菌交代現象などの作用をもたらす場合もある。
【００４１】
したがって、このような耐性化を示し、また細胞毒性などを有する抗生物質に何らの処理も施さず河川や海洋に放流された場合に、当該河川や海洋に生息する生物（微生物を含む）が抗生物質を摂取し、当該生物が上記のような耐性化や副作用を示すことを考慮すると、かかる抗生物質を従来の下水処理のみで河川や海洋に放流していては、環境や生態系の秩序が大きく乱されることは否めない。
【００４２】
本発明においては、上記作用を示し得る抗生物質の薬理学的活性を、電気分解を用いて消滅または低下させることができる。これにより、本発明の水処理方法を適用された廃液を従来の下水処理プロセスに供して河川などに流出させることにより、生態系および環境への悪影響を消滅または減少することができる。
【００４３】
抗生物質には非常に多くの種類があり、その代表的なものに、ペニシリン系、セフェム系、カルバペネル系、モノバクタム系、アミノグリコシド系、マクロライド系、テトラサイクリン系、クロラムフェニコール系および抗真菌系等がある。
【００４４】
上記の抗生物質の作用機序は、系によってそれぞれ異なる機序を有するのであるが、主として次のものが挙げられる。
【００４５】
（１）細胞壁合成阻害
細胞壁合成阻害は、細菌の細胞膜の外側にある、ペプチドと多糖類よりなる網目状で、弾力性のある細胞壁の合成を阻害して、細胞内圧により細胞膜を破壊させて細菌を死滅させるものである。より詳細には、細胞が増殖する際の、細胞壁の構成成分であるペプチドグリカンの生合成を阻害して、細胞壁を消失させ、細菌を溶菌および殺菌するものである。細胞壁合成阻害には、細胞壁のペプチドグリカンの生合成過程は細胞質内反応（第一段階）、細胞膜上反応（第二段階）および架橋形成反応（ペプチド鎖による相互結合  最終段階）がある。
【００４６】
（２）細胞膜機能阻害
細胞膜機能阻害は、細胞膜のエルゴステロールと不可逆的に結合し、膜透過性を亢進させて内容物の漏出を起こさせ、殺菌的に細菌を死滅させるものである。
【００４７】
（３）タンパク質合成阻害
タンパク質合成阻害は、細菌のタンパク合成を阻害するものである。具体的に、細菌のタンパク合成を行なうリボソームは７０Ｓで大小２つのサブユニットからなるが、このサブユニットに結合してペプチド転移反応を制御し、タンパク合成を阻害するものである。
【００４８】
（４）核酸合成阻害
核酸合成阻害は、パラアミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）の代謝拮抗薬として葉酸合成を阻止し、細菌の増殖を抑制するものである。ＰＡＢＡは、細菌の代謝に必須である葉酸の構成成分であり、かかるＰＡＢＡと構造が類似しているサルファ剤を競合的に介入させて、葉酸の生合成を阻害させる。
【００４９】
本発明においては、上記抗生物質を構成する化学構造の少なくとも一部、たとえば、上記４つの阻害作用機序に寄与し得る、抗生物質を構成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解により分解または変形させることで、当該抗生物質の薬理学的活性を消滅または低減させることができる。
【００５０】
上記（１）〜（４）における作用機序に具体的に寄与し得る、抗生物質を構成する化学構造としては、たとえば、（１）の場合は、ペプチドグリカンの生合成過程のいずれかにおいて合成阻害作用を発揮する際に寄与し得る化学構造であり、（２）の場合は、エルゴステロールと不可逆的に結合する際に寄与し得る化学構造であり、（３）の場合は、細菌におけるリボソームのサブユニットに結合する際に寄与し得る化学構造であり、（４）の場合は、ＰＡＢＡと類似している化学構造であり得る。
【００５１】
本発明の水処理方法は、各抗生物質が有する作用機序における化学反応に関わる、当該構成物質を形成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて薬理学的活性を消滅または低減させることを特徴とする。
【００５２】
本発明においては、上記に記載したとおりの、抗生物質の作用機序に直接的に寄与し得る化学構造の他に、間接的に寄与して当該抗生物質がその作用を示すのに何らかの影響を及ぼす化学構造をも、電気分解における分解または変形の対象構造として含むものである。ここで、間接的とは、薬理学的活性を示す際に起こり得る機構および活性点における反応の主体として関与しないが、当該抗生物質の一部を形成して、当該反応に少なくとも寄与し得るという意味である。したがって、当該間接的に寄与する化学構造が分解または変形されれば、抗生物質が有する作用機序を示さなくなることもある。
【００５３】
アミノグリコシド系の抗生物質は、主として上記（３）において記載した、細菌のタンパク質合成を阻害することにより細胞分裂の増殖のプロセスを阻止し、菌の増殖を抑制する作用機序を有する。かかるアミノグリコシド系の抗生物質の一例として、硫酸アミカシンがある。硫酸アミカシンは、次の式を有する。
【００５４】
【化１】
2004181363.tif 000002
【００５５】
また、硫酸アミカシンは、広い抗菌スペクトルを有し、緑膿菌、変形菌、セラチア、大腸菌、クレブシエラなどのグラム陰性菌に対し強い抗菌力を示す抗生物質である。
【００５６】
本発明においては、硫酸アミカシンを構成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、当該硫酸アミカシンの薬理学的活性を消滅または低減させて、かかる硫酸アミカシンが河川などの自然界に放流された場合における環境および生態系への影響を回避させるものである。
【００５７】
本発明の水処理方法おける電気分解によって、硫酸アミカシンの性質、たとえば、タンパク質合成を阻害する性質を特徴づけている官能基が分解または変形されている可能性があるが、当該官能基のみに限定されず、その他の官能基または化学構造が分解または変形されて、硫酸アミカシンの薬理学的活性または毒性が消滅または低減される場合もある。
【００５８】
また、当該反応には直接的または間接的に関与しないが、電気分解により分解または変形されると硫酸アミカシンが有する薬理学的活性および毒性が消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造も、本発明において電気分解される対象として含まれる。
【００５９】
本発明において、アミノグリコシド系の抗生物質は、硫酸アミカシンの他に、たとえば、硫酸アミカシン、硫酸アルベカシン、硫酸イセパマイシン、硫酸カナマイシン、硫酸ゲンタマイシン、硫酸ジベカシン、硫酸ストレプトマイシンおよびトブラマイシンなどが挙げられる。当該アミドグリコシド系の抗生物質をも本発明の水処理方法を用いて電気分解して、それらの薬理学的活性を消滅または低減させ得る。
【００６０】
これらのアミドグリコシド系の抗生物質は、共通する化学構造を有し、またタンパク質合成を阻害するという同様の作用機序を有する。本発明においては、上記アミノグリコシド系の抗生物質が同様の作用機序を有する点で、アミドグリコシド系の抗生物質を構成する化学構造の少なくとも一部が電気分解により分解または変形されて、当該抗生物質が有する薬理学的活性または毒性、たとえば、細菌におけるタンパク質合成を阻害するという活性が消滅または低減される効果は、当該アミノグリコシド系に属する各々の抗生物質に共通し得る。
【００６１】
（抗悪性腫瘍剤）
一般に、抗悪性腫瘍剤とは、固形癌、白血病、悪性リンパ腫および肉腫などの悪性腫瘍に対して作用し、これを治癒または軽減させるとともに、かかる悪性腫瘍の発生を防止する薬剤である。当該悪性腫瘍剤としては、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、植物アルカロイドおよび白金化合物が挙げられる。
【００６２】
当該抗悪性腫瘍剤は、次のとおりの作用機序を有する。たとえば、アルキル化剤は、ＤＮＡまたはタンパク質をアルキル化し、腫瘍細胞の増殖を阻害する活性を有する。代謝拮抗剤は、細胞における代謝経路の拮抗する作用機作を有する。
【００６３】
抗腫瘍抗生物質は、ＤＮＡに結合するかまたはＤＮＡ鎖を切断するなどの作用によっておもにＤＮＡまたはＲＮＡ合成を阻害する性質を有する。植物アルカロイドは、腫瘍細胞の有糸分裂を阻害する性質を有する。白金化合物は、ＤＮＡに結合して殺細胞効果を示す。
【００６４】
しかしながら、かかる抗悪性腫瘍剤が上記種々の作用機序により癌細胞の増殖および発生を阻害し得る良好な薬剤である一方で、当該抗悪性腫瘍剤は、発癌性、変異原性、催奇形性および精子毒性などの毒性をも有することは否定できない。かかる毒性は、抗悪性腫瘍剤が、そもそも正常細胞と腫瘍細胞との感受性の差異や薬剤の取り込みの違いによる差異を利用していることに起因しており、抗悪性腫瘍剤が腫瘍細胞のみならず、正常細胞にも作用し得ることを考慮する必要がある。
【００６５】
したがって、上記の毒性を有する抗悪性腫瘍剤を自然界に放流する前に、当該抗悪性腫瘍剤が有する毒性が不活性化される程度まで処理する必要がある。本発明の水処理方法は、上記毒性を有する抗悪性腫瘍剤を、電気分解を用いて当該抗悪性腫瘍剤を形成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形させることにより、その毒性を消滅または低減させることができる。
【００６６】
本発明においては、上記に記載したとおりの、抗悪性腫瘍剤の作用機序に直接的に寄与し得る化学構造の他に、間接的に寄与して当該抗悪性腫瘍剤がその作用を示すのに何らかの影響を及ぼす化学構造をも、電気分解における対象構造として含むものである。ここで、間接的とは、抗生物質の説明において定義したとおりである。したがって、当該間接的に寄与する化学構造が分解または変形されれば、抗悪性腫瘍剤がその毒性を示さなくなる場合もある。
【００６７】
（１）アルキル化剤
アルキル化剤は、上記に記載したように、核酸、特にＤＮＡやタンパク質をアルキル化することにより、ＤＮＡとタンパク質の機能を阻害し、腫瘍細胞の増殖を阻止する作用機序を有する。当該アルキル化剤の一例としては、シクロホスファミドが挙げられる。
【００６８】
シクロホスファミドは、次の式を有する。
【００６９】
【化２】
2004181363.tif 000003
【００７０】
また、シクロホスファミドの作用機序は、生体内で活性化された後、悪性腫瘍細胞の核酸代謝を阻害するものであると知られる。
【００７１】
本発明の水処理方法は、かかるシクロホスファミドを構成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、当該シクロホスファミドが有する毒性を消滅または低減することができる。当該化学構造は、シクロホスファミドを構成する原子または原子団であって、シクロホスファミドの性質を特徴づけているものの少なくとも一部が変形または分解されるものである。当該原子または原子団は、シクロファミドが有する作用機序における反応において直接的に寄与するものであっても、間接的に寄与するものであってもよい。なお、間接的とは上記に定義したとおりである。
【００７２】
また、当該反応には直接的または間接的に関与しないが、電気分解により分解または変形されるとシクロホスファミドが有する薬理学的活性および毒性が消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造も、本発明において電気分解される対象として含まれる。
【００７３】
シクロホスファミド以外のアルキル化剤の具体例としては、イホスファミド、ダカルバジン、塩酸ナイトロジェンマスタード−Ｎ−オキシド、塩酸ニムスチン、ブスルファン、メルファラン、ラニムスチン、チオテパ、カルバコン、リン酸エストラムスチンなどが挙げられる。
【００７４】
これらのアルキル化剤は、ＤＮＡやタンパク質をアルキル化することにより、ＤＮＡとタンパク質の機能を阻害し、腫瘍細胞の増殖を阻止するという同様の作用機序を有する。本発明においては、上記アルキル化剤が同様の作用機序を有する点で、当該アルキル化剤を構成する化学構造の少なくとも一部が電気分解により分解または変形されて、当該アルキル剤が有する毒性が消滅または低減される効果は、当該アルキル化剤に属する各々の抗悪性腫瘍剤に共通し得る。
【００７５】
（２）代謝拮抗剤
代謝拮抗剤は、上記に説明したように、腫瘍細胞が増殖するために必要な核酸代謝を阻害する作用機序を有する。当該代謝拮抗剤の一例としては、メトトレキサートが挙げられる。
【００７６】
メトトレキサートは、次の式を有する。
【００７７】
【化３】
2004181363.tif 000004
【００７８】
また、メトトレキサートは、核酸合成に必要な活性葉酸を産生させるＤＨＦＲの働きを阻止し、チミジル酸合成およびプリン合成系を阻害して、細胞増殖を阻害するという作用機序を有する。
【００７９】
本発明の水処理方法は、メトトレキサートが有する薬理学的活性および／または毒性を電気分解により消滅または低減することができる。電気分解により、メトトレキサートを構成する化学構造の少なくとも一部が変形または分解され得る。
【００８０】
当該化学構造は、メトトレキサートが有する毒性を示す作用機序における反応に直接的に寄与する構造であっても、間接的に寄与する構造であってもよい。ここで、間接的とは、上記で定義したとおりである。また、当該反応には直接的または間接的に関与しないが、電気分解により分解または変形されるとメトトレキサートが有する薬理学的活性および毒性が消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造も、本発明において電気分解される対象として含まれる。
【００８１】
メトトレキサート以外の代謝拮抗剤の具体例としては、エノシタビン、カルモフール、シタラビン、シタラビンオクホスファート、テガフール、ドキシフルリジン、フルオロウラシル、ヒドロキシカルバミド、塩酸プロカルバジン、メトトレキサート、メルカプトプリン、デガフール・ギメラシル・オテラシルカリウム配合剤、塩酸ゲムシタビン、ペントスタチン、リン酸フルダラビンおよびフトラフール・ウラシル配合剤が挙げられる。
【００８２】
これらの代謝拮抗剤は、腫瘍細胞が増殖するために必要な核酸代謝を阻害する作用機序を有する点で、当該代謝拮抗剤が有する薬理学的活性または毒性が、電気分解を用いることで消滅または低減されるという特徴は、代謝拮抗剤に属する各薬剤に共通し得る。
【００８３】
（３）抗腫瘍抗生物質
抗腫瘍抗生物質は、上記で説明したように、ＤＮＡに親和性があり、ＤＮＡまたはＲＮＡの両者または一方の合成を阻害する作用機序を有する。当該抗腫瘍抗生物質の一例としては、マイトマイシンＣがある。
【００８４】
マイトマイシンＣは、次の式を有する。
【００８５】
【化４】
2004181363.tif 000005
【００８６】
また、マイトマイシンＣは、腫瘍細胞のＤＮＡに結合し、二重鎖ＤＮＡへの架橋形成を介してＤＮＡの複製を阻害し、腫瘍細胞の分裂を抑制する作用機序を有する。
【００８７】
一方で、マイトマイシンＣは、慢性毒性、催奇形性および発癌性などの毒性を有する抗腫瘍抗生物質であり、かかる毒性を不活性化させて自然界に放出する必要がある。
【００８８】
本発明の水処理方法によれば、電気分解を用いることにより、当該マイトマイシンＣの薬理学的活性および／または毒性を消滅または低減することができる。電気分解により、マイトマイシンＣを構成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形することができる。
【００８９】
ここで、上記化学構造は、マイトマイシンＣが有する薬理学的活性および毒性を発揮する上で関連する反応に直接的に寄与するものであっても、間接的に寄与するものであってもよい。また、当該反応には直接的または間接的に関与しないが、電気分解により分解または変形されると上記マイトマイシンＣが有する薬理学的活性および毒性が消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造も、本発明において電気分解される対象として含まれる。
【００９０】
マイトマイシンＣ以外の抗腫瘍抗生物質の例としては、塩酸イダルビシン、塩酸エピルビシン、ジノスタチン・スチマラマー、塩酸ダウノルビシン、塩酸ドキソルビシン、塩酸ピラルビシン、硫酸ぺプロマイシン、塩酸ブレオマイシン、硫酸ブレオマイシン、マイトマイシンＣ、塩酸シトキサントロン、アクチノマイシンＤおよびアルテルビシンが挙げられる。
【００９１】
これらの抗腫瘍抗生物質は、共通する化学構造を有し、また、ＤＮＡまたはＲＮＡの両者または一方の合成を阻害するという共通の作用機序をも有する。本発明においては、かかる抗腫瘍抗生物質を構成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、かかる抗腫瘍抗生物質が有する薬理学的活性および毒性を消滅または低減することができる。
【００９２】
（４）植物アルカロイド
植物アルカロイドは、上記で説明したとおり、細胞の有糸分裂を阻害する作用機序を有する。当該植物アルカロイドの一例としては、硫酸ビンクリスチンが挙げられる。
【００９３】
硫酸ビンクリスチンは、次の式を有する。
【００９４】
【化５】
2004181363.tif 000006
【００９５】
また、硫酸ビンクリスチンは、細胞の有糸分裂の中期に紡錘体へ作用し、典型的な中期停止像を示す作用機序を有し、白血病、悪性リンパ腫および小児腫瘍などの有効な抗悪性腫瘍剤として知られる。一方で、硫酸ビンクリスチンは、種々の亜急性毒性、慢性毒性および催奇形性などの毒性をも有する。
【００９６】
本発明においては、当該ビンクリスチンの薬理学的活性および毒性を、電気分解を用いて消滅または低減することを特徴とする。電気分解により、硫酸ビンクリスチンを構成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形することができる。ここで、当該化学構造は、硫酸ビンクリスチンが有する上記作用機序に直接的に寄与する構造であってもよいし、間接的に寄与する構造であってもよい。間接的とは、上記で定義したとおりである。
【００９７】
また、当該反応には直接的または間接的に寄与しないが、電気分解により分解または変形されると上記硫酸ビンクリスチンが有する薬理学的活性または毒性が、消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造をも、本発明において電気分解される化学構造として含まれる。
【００９８】
植物アルカロイドの別の例としては、パクリタキセルが挙げられる。パクリタキセルは次の式を有する。
【００９９】
【化６】
2004181363.tif 000007
【０１００】
また、パクリタキセルは、微小管重合を促進および安定化し、その結果、細胞分裂期（Ｍ期）において紡錘体の形成や機能に影響を及ぼして、細胞周期をＭ期に停止させ細胞障害性を発揮するという作用機序を有すると考えられている。また、パクリタキセルは、抗悪性腫瘍剤にみられる、一般的な慢性毒性の他に、抗原性、変異原性、局所刺激性、溶媒の毒性および神経毒性などの毒性をも有する。
【０１０１】
本発明においては、当該パクリタキセルの薬理学的活性および毒性を、電気分解を用いて消滅または低減することを特徴とする。電気分解により、パクリタキセルを構成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形することができる。ここで、当該化学構造は、パクリタキセルが有する上記作用機序に直接的に寄与する構造であってもよいし、間接的に寄与する構造であってもよい。間接的とは、上記で定義したとおりである。
【０１０２】
また、当該反応には直接的または間接的に寄与しないが、電気分解により分解または変形されると上記パクリタキセルが有する薬理学的活性または毒性が、消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造をも、本発明において電気分解される化学構造として含まれる。
【０１０３】
植物アルカロイドのまた別の例としては、塩酸イリノテカンが挙げられる。塩酸イリノテカンは次の式を有する。
【０１０４】
【化７】
2004181363.tif 000008
【０１０５】
塩酸イリノテカンは、Ｉ型ＤＮＡトポイソメラーゼ（ＴｏｐｏＩ）を阻害することによってＤＮＡを阻害する作用機序を有する。殺細胞効果は、細胞周期のＳ期に特異的であり、制限付時間依存性に効果を示す薬剤と知られる。また、塩酸イリノテカンは、抗悪性腫瘍剤に一般にみられるような慢性毒性の他に、抗原性、変異原性および癌原性などの毒性などを有する。
【０１０６】
本発明においては、当該塩酸イリノテカンの薬理学的活性および毒性を、電気分解を用いて消滅または低減することを特徴とする。電気分解により、塩酸イリノテカンを構成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形することができる。ここで、当該化学構造は、塩酸イリノテカンが有する上記作用機序に直接的に寄与する構造であってもよいし、間接的に寄与する構造であってもよい。間接的とは、上記で定義したとおりである。
【０１０７】
また、当該反応には直接的または間接的に寄与しないが、電気分解により分解または変形されると上記塩酸イリノテカンが有する薬理学的活性または毒性が、消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造をも、本発明において電気分解される化学構造として含まれる。
【０１０８】
本発明において、上記硫酸ビンクリスチン、パクリタキセルおよび塩酸イリノテカン以外の植物アルカロイド系の抗悪性腫瘍剤としては、ドセタキセル、塩酸ノギテカン、硫酸ビンブラスチン、硫酸ビンデシン、酒石酸ビノレルビンおよびエトポシドが挙げられる。
【０１０９】
これらの植物アルカロイド系の抗悪性腫瘍剤は、細胞の有糸分裂を阻害するという共通の作用機序を有する。本発明においては、かかる抗悪性腫瘍剤が同様の作用機序を有する点で、当該植物アルカロイド系の抗悪性腫瘍剤を構成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、かかる抗悪性腫瘍剤が有する薬理学的活性および毒性を消滅または低減することができる。
【０１１０】
（５）白金化合物
白金化合物に属する抗悪性腫瘍剤は、新しいカテゴリーであり、白金原子を含む錯体の無機化合物で構成される。当該カテゴリに分類される抗悪性腫瘍剤の一例としては、シスプラチンが挙げられる。シスプラチンは次の式を有する。
【０１１１】
【化８】
2004181363.tif 000009
【０１１２】
また、シスプラチンは、ＤＮＡに結合することによって殺細胞効果を示す作用機序を有し、主として、ＤＮＡ塩基とタンパク質との架橋を形成する場合と、一本のＤＮＡ鎖の２つの塩基に結合する場合とがある。また、シスプラチンは、一般的な抗悪性腫瘍剤が有する慢性毒性の他に、変異原性、癌原性、溶血性、局所刺激性、聴器毒性および抗原性などの毒性をも有する。
【０１１３】
本発明においては、当該シスプラチンの薬理学的活性および毒性を、電気分解を用いて消滅または低減することを特徴とする。電気分解により、シスプラチンを構成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形することができる。ここで、当該化学構造は、シスプラチンが有する上記作用機序に直接的に寄与する構造であってもよいし、間接的に寄与する構造であってもよい。間接的とは、上記で定義したとおりである。
【０１１４】
また、当該反応には直接的または間接的に寄与しないが、電気分解により分解または変形されると上記シスプラチンが有する薬理学的活性または毒性が、消滅または低減される場合は、当該分解または変形される化学構造をも、本発明において電気分解される化学構造として含まれる。
【０１１５】
本発明において、上記シスプラチン以外の白金化合物系の抗悪性腫瘍剤としては、シスプラチン、ネタブラチンおよびカルボプラチンが挙げられる。これらの抗悪性腫瘍剤は、共通する作用機序を有する点で、当該抗悪性腫瘍剤を構成する化学構造の少なくとも一部を、電気分解を用いて分解または変形させることにより、かかる抗悪性腫瘍剤が有する薬理学的活性および毒性を消滅または低減することができる。
【０１１６】
また、本発明において、上記した以外の抗悪性腫瘍剤としては、リツキシマブ、レーアスパラキナーゼ、ドラスツズマブおよびジソフフィランなどが挙げられる。本発明の水処理方法を用いて、その化学構造の少なくとも一部を分解または変形させることにより、当該抗悪性腫瘍剤が有する薬理学的活性を消滅または低減することができる。
【０１１７】
（試験）
本発明において、上述した消毒剤、抗生物質および抗悪性腫瘍剤が、本発明の水処理方法における電気分解を用いて、分解または変形されたことを確認するための手法としては、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、赤外吸収スペクトル法およびフローインジェクション法を用いる全窒素分析が挙げられる。
【０１１８】
本発明において、上述した消毒剤、抗生物質および抗悪性腫瘍剤が有する薬理学的活性および／または毒性が、本発明の水処理方法によって消滅または低減されたことを確認するための手法としては、抗菌試験、変異原性試験および細胞毒性試験などの試験を使用することができる。
【０１１９】
（装置）
本発明の水処理方法において、使用可能な装置の一例を図１に模式的に示す。本発明における水処理装置は、廃水を収容する収容部１に、導入口７から被処理水が導入され、電気分解された処理水は、収容部１から排出口８を通って排出される。当該被処理水には、電極３，４が浸漬されている。導入口７からの被処理水の導入量および排出口８からの廃水量は、それぞれ弁７Ａ，８Ａによって制御可能とされている。
【０１２０】
収容部１内では、電極３，４が直流電源５から電力を供給されることにより、電極３が陽極、電極４が陰極とされて、被処理水の電気分解が実行される。また、収容部１内には、金属塩供給装置６から、管６Ａを介して、アルカリ金属ハロゲン化物が供給される。また、収容部１には、当該収容部１を攪拌する攪拌器２が備えられている。当該攪拌器２は、電気分解の際に、上記収容部１内の被処理水を攪拌することにより、効率よく電気分解することができる。
【０１２１】
上記に記載した装置の使用方法を次に説明する。まず、弁８Ａを閉じ、弁７Ａを開けた状態で、収容部１内に被処理水を導入する。収容部１の所定の液面まで被処理水が導入されると、弁７Ａが閉められる。
【０１２２】
次いで、金属塩供給装置６によりアルカリ金属ハロゲン化物が収容部１に供給される。収容部１内に供給された上記アルカリ金属ハロゲン化物は、被処理水中に溶解して、金属イオンとハロゲン化物イオンとに電離する。
【０１２３】
その後、電極３，４に電力装置５を用いて所定時間電流を流すことにより、電気分解が行なわれる。ここで、上記所定時間とは、医薬物を薬理学的に不活性化するのに必要かつ十分な時間である。また、当該時間は予め定めて、本発明における装置に当該時間を設定しておくことが好ましい。
【０１２４】
電気分解の際、陽極において、ハロゲン化物イオンは、陽極と反応してハロゲンガスとなる。その後、当該ハロゲンガスが水と反応することにより、次亜ハロゲン酸を生成することができる。当該次亜ハロゲン酸は、本発明における医薬物と反応して当該医薬物を構成する化学構造の少なくとも一部を分解または消滅することにより、当該医薬物の薬理学的活性を消滅または低減することができる。
【０１２５】
陰極における反応については、上記において説明したとおりであり、被処理水中に含まれる医薬物の化学構造の少なくとも一部が、薬理学的活性が消滅または低下する程度に、分解または変形され得る。
【０１２６】
その後、電気分解された処理水は、弁８Ａを開けることにより、次の処理に供されることになる。すなわち、本発明における装置は一次的処理であり、上述した医療関連機関に生物処理などの施設がある場合は当該生物処理を施した後に、また、生物処理などの二次処理施設がない場合は本発明の水処理の後に、通常の下水処理、たとえば、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）や生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）処理などに供される。
【０１２７】
このように、本発明における水処理装置は、収容部１内の被処理水を処理ごとに総入れ替えするバッチ式で被処理水中の医薬物を電気分解することにより、確実に医薬物の薬理学的活性を低下または消滅させることができる。また、上記バッチ式に替えて、弁７Ａおよび８Ａを制御して連続式で医薬物を電気分解してもよい。
【０１２８】
なお、上記に示した装置において、使用可能な電極としては、少なくともＰｔを含む材料であって、不溶性電極が好ましい。具体的には、Ｔｉをベースとしてその周囲にＰｔを公知の技術を用いて付着させたものや、Ｐｔのみからなる電極、また、ＰｔとＩｒ、ＲｕおよびＰｄのいずれかとから構成される電極などを使用することができる。
【０１２９】
本発明の水処理方法において、使用可能な別の装置を図２に示す。図２は、図１に記載された装置に、さらに制御回路９および液面位感知センサ１０が設けられた装置である。液面位感知センサ１０は、収容部１内に流入された廃水の、収容部１内における液面の高さ（液面位）を感知して、その信号を制御回路９に送信するものである。制御回路９は、液面位感知センサ１０から送信された信号に基づいて弁７Ａ，８Ａの開閉を調整し、収容部１に流入する廃水の量を調整することができる。また、制御回路９は、電極３，４に提供する、電気分解に適した電力を制御することができる。
【０１３０】
かかる図２の装置を用いることで、上記図１の装置において、被処理水を収容部１に導入する際の導入量は、液面位感知センサ１０により送信される信号に基づいて、制御回路９が、予め設定された液面位まで被処理水が導入されるように、弁７Ａ，８Ａを開閉することにより制御される。
【０１３１】
本発明の水処理方法において、使用可能なさらに別の装置を図３に示す。図３は、図１の装置において、収容部１の底部をホッパー型にしたものであり、さらに、底部に新たに設けられているドレイン口１１にはドレインバルブ１１Ａが取り付けられている。
【０１３２】
上記の電気分解の際には、被処理水中に含まれる医薬物以外の物質または医薬物自体が、電気分解されることにより、固体沈殿物や汚泥物として収容部１の底部に堆積する場合がある。かかる場合には、電気分解終了後にドレインバルブ１１Ａを開けて当該沈殿物および汚泥物を除去することにより、収容部１内の沈殿物や汚泥を、速やかにかつ確実に、電極３，４から引き離すことができる。したがって、電極３，４上における反応が、上記の沈殿物や汚泥により阻害されることを回避することができる。
【０１３３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１３４】
（実施例１：電気分解による殺菌消毒剤の不活性化）
１．電気分解機器
本実施例において、上記の消毒剤、抗生物質および抗悪性腫瘍剤の活性が電気分解によって消滅または低減されたことを確認するために、図４の機器を用いた。図４は、電気分解に使用する電解セルの概略図であり、２００ｍｌの容器に一対のＰｔ電極が挿入され、当該各電極に直流電源が接続されて、一方は陽極、他方は陰極となった構成である。当該陽極と陰極との間の距離は、１０ｍｍである。また、それぞれの電極のサイズは、３．５×５ｃｍである。容器内の溶液は、容器の下部に設けられた磁気装置により磁場が印加されてスターラーが回転することにより攪拌することができる。
【０１３５】
２．電気分解
２質量％のステリハイド（Ｒ）（丸石製薬株式会社から入手）液１０ｍｌに緩衝化剤０．３ｍｌを混合し、純水をさらに加えて全容量を２００ｍｌとした。さらに、この溶液に０．２ｇのＮａＣｌを添加してグルタラール溶液を調製し、この溶液を図４の容器に投入した。次いで、電流密度４Ａ／ｄｍ２となるように直流電流を６時間通電した。このときの電解液のサンプルを、電解開始後０，２，４，６時間において採取した。
【０１３６】
次いで、各時間における電解液サンプルに、中和剤として１％のチオ硫酸ナトリウム溶液２５０μｌを添加し、残留塩素および結合塩素を０としたサンプルを調製した。
【０１３７】
３．電解処理液の分析
グルタラールの分解について、ガスクロマトグラフ（島津製作所  ＧＣ−１４Ａ）を用いて評価した。測定条件は次のとおりである。検出器：ＦＩＤ、カラム：ＤＢ−ＷＡＸ  φ０．５３×３０ｍ  ｄｆ＝１．０μｍ、キャリアガス：Ｈｅ（０．５ｋｆ／ｃｍ２）、ＣＯＬ温度：１７０℃、ＩＮＪ温度：１９０℃、注入サンプル：０．５μＬ。結果を図５に示す。
【０１３８】
図５（Ａ）は、電解開始後０時間のサンプルのガスクロマトグラフチャートであり、図５（Ｂ）は、電解開始後６時間のサンプルのチャートである。ここで、チャート中の横軸は時間（分）を示している。電解開始後０時間、すなわち、電気分解される前のグルタラールは、３．１４分の保持時間（ＲＴ）を有する。ＲＴ３．１４分のピーク面積について、電解開始後０時間と電解開始後６時間とを比較すると、電解開始後６時間のピーク面積は、電解開始後０時間のピーク面積の１／２５であった。また、電解開始後６時間のチャートから、電気分解前にはなかったピークが４種検出された。
【０１３９】
上記結果より、本発明の水処理方法を用いてグルタラールを処理すると、グルタラールが分解されることが分かる。
【０１４０】
４．殺菌活性試験
日本化学療法学会の標準法である、微量液体希釈法によるＭＩＣ測定に準拠して、グルタラールの殺菌活性を評価したが、本実施例においては、グルタラールが培地と混和すると消毒力が中和されるという事実を考慮して、菌液とグルタラールとを所定の時間（６０分）接触させた後の生残菌の有無を確認するものとした。また、標準法に記載される薬剤原液は、本実施例におけるサンプルと読み替えて試験をした。
【０１４１】
４−１．培地の調製
感受性測定用培地として、Ｃａｔｉｏｎ  Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ  Ｍｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ  Ｂｒｏｔｈ：ＣＳＭＨＢ（栄研から入手）を用いた。このＣＳＭＨＢをＵ字底９６ウェルマイクロプレートに９０μｌずつ分注し、これをプレート１とした。
【０１４２】
４−２．サンプルの調製
上記１において記載した電解開始後０，２，４，６時間後のサンプルを準備した。これらの各サンプルについて、標準法の附則に記載される［例１］の方法に従って、滅菌済のリン酸緩衝液（ＰＢＳ）の希釈液を作製した。なお、本実施例においては、標準法に記載されるスケールの１／２で行なった。第一管のグルタラールの含有量は、約１０００μｇ／ｍｌ力価である。当該ＰＢＳ希釈液を別のＵ字型マイクロプレートに０．１ｍｌずつ分注し、これをプレート２とした。
【０１４３】
４−３．菌液の調製および菌の接種
本実施例において、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）ＦＤＡ２０９Ｐ株およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（大腸菌）ＮＩＨＪ  ＪＣ−２株を、感受性試験用の菌として用いた。
【０１４４】
一夜培養した寒天培地上の被検菌体を滅菌生理食塩液で０．５Ｍｃ  Ｆａｒｌａｎｄ（約１０８ＣＦＵ／ｍｌ）相当に懸濁し、これを滅菌生理食塩水で１０倍に希釈（約１０７ＣＦＵ／ｍｌ）して接種用菌液とした。菌液調製後１５分以内にプレート１の各ウェルにおいて被処理水とこの菌液とを０．０１ｍｌずつ接種混合した。なお、プレート１には薬剤不含有培地を１〜２ウェル分注しておき、菌の発育の対照とした。
【０１４５】
４−４．接触および培養
混合後６０分後、プレート２の液をプレート１の同じウェルに１０μｌずつ入れた。次いで、３５℃で１８〜２４時間培養した。
【０１４６】
４−５．判定
上記培養後における発育陽性（＋）および発育阻止（−）の判断基準は、次のようにした。肉眼で混濁しているかもしくは直径１ｍｍ以上の沈殿が認められた場合または沈殿物の直径が１ｍｍ以下であっても沈殿塊が２個以上見られた場合は、発育陽性（＋）とした。肉眼で混濁もしくは沈殿が認められない場合または沈殿があっても直径が１ｍｍ以下で１個の場合は、発育阻止（−）の判断をした。
【０１４７】
４−６．結果
表１〜３に上記抗菌活性の試験結果を示す。表１は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（大腸菌）に対するグルタラールの最小殺菌濃度とグルタラールの電気分解時間との相関を示す。表２は、電解開始後０時間のグルタラールの最小殺菌濃度を１として、各電解時間におけるグルタラールの最小殺菌濃度の値を相対的に示す。表３は、電気分解時間とグルタラールの最小殺菌濃度との関係を上記２つの菌についてグラフを用いて示す。
【０１４８】
【表１】
2004181363.tif 000010
【０１４９】
【表２】
2004181363.tif 000011
【０１５０】
【表３】
2004181363.tif 000012
【０１５１】
上記殺菌活性の試験結果より、グルタラールは、黄色ブドウ球菌および大腸菌に対して同程度の殺菌作用があると考えられる。また、グルタラールの最小殺菌濃度は、電気分解時間とともに増加し、電解開始後４時間で黄色ブドウ球菌は５００μｇ／ｍｌの最小殺菌濃度であり、大腸菌は＞１０００μｇ／ｍｌの最小殺菌濃度であった。また、電解開始後６時間後では、本試験方法において評価し得る最大値を超える最小殺菌濃度（１０００μｇ／ｍｌ以上）となった。
【０１５２】
また、上記表３において示されるとおり、電気分解時間と最小殺菌濃度との関係は、次の式により近似することができる：
黄色ブドウ球菌：ｙ＝６２．５ｅ０．４８５３ｘ      （式１）
大腸菌        ：ｙ＝３１．２５ｅ０．８３１８ｘ    （式２）
ただし、ｙは最小殺菌濃度（μｇ／ｍｌ）を表わし、ｘは電解開始後の時間（時）を表わす。
【０１５３】
上記式１および２を用いて、電解開始後６時間における黄色ブドウ球菌および大腸菌のそれぞれの最小殺菌濃度を求めたところ、それぞれ１１５０μｇ／ｍｌおよび４６００μｇ／ｍｌとなった。
【０１５４】
以上から本発明における電気分解処理によってグルタラールの殺菌活性を減少することができることがわかる。また、６時間以上電気分解処理を行なうことにより、黄色ブドウ球菌および大腸菌のそれぞれにおいて、最小殺菌濃度をそれぞれ約１／１８および約１／３７にすることができる。
【０１５５】
（実施例２：電気分解による抗生物質の不活性化）
１．電気分解機器
本実施例２における電気分解機器は、実施例１と同じ機器を用いた。
【０１５６】
２．電気分解
硫酸アミカシン（萬有製薬株式会社から入手、２００ｍｇ力価、２ｍｌ）１アンプルを、０．１％のＮａＣｌ水溶液２００ｍｌに混合した。当該混合液を図４の容器に投入した。次いで、電流密度４Ａ／ｄｍ２となるように直流電流を６時間通電した。このときの電解液のサンプルを、電解開始後０，１，２，３，４，５，６時間において採取した。
【０１５７】
次いで、電解開始後各時間における当該電解液サンプルに、中和剤として１％のチオ硫酸ナトリウム溶液２５０μｌを添加し、残留塩素および結合塩素を０としたサンプルを調製した。
【０１５８】
３．電解処理液の分析
硫酸アミカシンの電気分解後サンプルについて、イオンクロマトグラフ（ＤＩＯＮＥＸ  ＤＸ−１２０）、全窒素分析装置（三菱化学  ＴＮ−３０）および高速液体クロマトグラフ（島津製作所製）を用いて評価した。硫酸アミカシンは、その化学構造にアミノ基を含むので水溶液中の窒素の形態に着目し、水溶液中の硝酸性窒素（ＮＯ３−Ｎ）、亜硝酸性窒素（ＮＯ２−Ｎ）およびアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）の濃度を、イオンクロマトグラフを用いて測定した。
【０１５９】
また、全窒素濃度（Ｔ−Ｎ）を、上記全窒素分析装置を用いて測定した。なお、有機性窒素濃度（Ｏｒｇ−Ｎ）は、全窒素濃度（Ｔ−Ｎ）から硝酸性窒素（ＮＯ３−Ｎ）、亜硝酸性窒素（ＮＯ２−Ｎ）およびアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）濃度を差し引いて求めた。上記それぞれの分析法における測定条件については以下のとおりである。
【０１６０】
＜イオンクロマトグラフ分析条件＞
・分離カラム：ＩｏｎＰａｃ  ＡＳ４Ａ−ＳＣ
・ガードカラム：ＩｏｎＰａｃ  ＡＧ４Ａ−ＳＣ
・溶離液：１．８ｍＭ  Ｎａ２ＣＯ３／１．７ｍＭ  ＮａＨＣＯ３
・流量：１．２ｍＬ／ｍｉｎ
・サプレッサー：ＡＳＲＳ−Ｉ（リサイクルモード）
・検出器：電気伝導度検出器
＜全窒素分析原理＞
本実施例においては、フローインジェクション法を用いた。連続的に流れているキャリアー溶液（純水）中に液体試料（上記各種形態の窒素化合物）を注入し、ペルオキソ二硫酸カリウムのアルカリ溶液と混合後、１４５℃にて加熱分解し硝酸性窒素にした。この溶液に塩酸を加えて中和した後、２２０ｎｍの紫外波長を用いて吸光度を測定した。
【０１６１】
＜液体クロマトグラフ分析条件＞
・カラム：Ｗａｋｏｐａｃ  Ｎａｖｉ  Ｃ２２−５  ４．６×２５０ｍｍ
・溶離剤：５０ｍＭ  ＮＨ４ＰＦ６
・流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
・カラム温度：４０℃
・検出波長：ＵＶ２１０ｎｍ
・注入量：１０μＬ。
【０１６２】
硫酸アミカシンの電気分解処理液の全窒素分析およびイオンクロマトグラフ分析結果を表４に示す。また、電気分解処理時間に対する各窒素成分濃度の関係を表５に示す。
【０１６３】
【表４】
2004181363.tif 000013
【０１６４】
【表５】
2004181363.tif 000014
【０１６５】
上記の結果より、電気分解処理後０時間の全窒素（Ｔ−Ｎ）の内訳は、全量が有機性窒素、すなわち、硫酸アミカシンの窒素成分であった。電気分解処理後１時間においてはＴ−Ｎは、約３０ｍｇ／Ｌまで低下し、除去されたＴ−Ｎ成分は電気分解により分解されて、系外へＮ２ガスとして放出されたと考えられる。
【０１６６】
電気分解処理後１時間目以降は、Ｔ−Ｎ値は約３０ｍｇ／Ｌで一定していたが、その窒素成分の割合は、有機性窒素（Ｏｒｇ−Ｎ）が減少し、硝酸性窒素（ＮＯ３−Ｎ）とアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）が増加していた。
【０１６７】
電気分解処理後６時間において、有機性窒素（Ｏｒｇ−Ｎ）はほとんどなくなり、硝酸性窒素（ＮＯ３−Ｎ）とアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）が、全窒素（Ｔ−Ｎ）のうちそれぞれ約５０％を占めた。
【０１６８】
上記結果からわかるとおり、本発明の水処理方法を用いると、硫酸アミカシンなどの抗生物質を構成する化学構造の少なくとも一部を分解または変形することができる。
【０１６９】
次に、電気分解処理液を、高速液体クロマトグラフを用いて分析した結果を表６に示す。ここで、表６中の硫酸アミカシンの濃度は、電気分解処理後０時間における液の濃度を１０００ｍｇ／Ｌとし、保持時間４．２分のピーク面積から計算した。また、電解開始後０時間および６時間における高速液体クロマトグラフのチャートを、図６に示す。図６（Ａ）は、硫酸アミカシンの電解開始後０時間後における高速液体クロマトグラフのチャートであり、図６（Ｂ）は、電解開始後６時間における高速液体クロマトグラフのチャートである。
【０１７０】
また、表７に保持時間４．２分のピークプロファイルを重ね書きしたチャートを示し、表８に電気分解処理時間と硫酸アミカシンの濃度との関係を示す。
【０１７１】
【表６】
2004181363.tif 000015
【０１７２】
【表７】
2004181363.tif 000016
【０１７３】
【表８】
2004181363.tif 000017
【０１７４】
上記の結果より、本発明の水処理方法を用いると、硫酸アミカシンを構成する化学構造が分解または変形されたことがわかる。具体的には、硫酸アミカシンは、電気分解処理後２時間において約９０％が分解され、電気分解処理後４時間以上においては約９９％が分解されている。
【０１７５】
４．抗菌活性試験
日本化学療法学会の標準法である、微量液体希釈法によるＭＩＣ測定に準拠して、硫酸アミカシンの抗菌活性を評価した。
【０１７６】
４−１．培地の調製
感受性測定用培地として、Ｃａｔｉｏｎ  Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ  Ｍｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ  Ｂｒｏｔｈ：ＣＳＭＨＢ（栄研から入手）を用いた。このＣＳＭＨＢをＵ字底９６ウェルマイクロプレートに９０μｌずつ分注した。
【０１７７】
４−２．サンプルの調製
上記１において記載した電解開始後０，２，４，６時間後のサンプルを準備した。これらの各サンプルについて、標準法に準拠して希釈液を作製した。この希釈液を上記マイクロプレートに０．１ｍｌずつ分注した。
【０１７８】
４−３．菌液の調製および菌の接種
本実施例において用いた菌は、実施例１で用いた２種の菌と同一であり、すなわち、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）ＦＤＡ２０９Ｐ株およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（大腸菌）ＮＩＨＪ  ＪＣ−２株である。
【０１７９】
実施例１と同様に接種用菌液を調製し、菌液調製後１５分以内に上記プレートの各ウェルへこの菌液を約０．００５ｍｌずつ接種した。なお、当該プレートには薬剤不含有培地を１〜２ウェル分注しておき、菌の発育の対照とした。
【０１８０】
４−４．接触および培養
３５℃で１８〜２４時間培養した。
【０１８１】
４−５．判定
判定の方法は、実施例１と同一である。
【０１８２】
４−６．結果
表９〜１１に上記抗菌活性の試験結果を示す。表９は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（大腸菌）に対する硫酸アミカシンの最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）と硫酸アミカシンの電気分解時間との相関を示す。表１０は、電解開始後０時間の硫酸アミカシンのＭＩＣを１として、各電解時間における硫酸アミカシンのＭＩＣの値を相対的に示す。表１１は、上記２つの菌についての、電気分解時間と硫酸アミカシンの最小発育阻止濃度との関係を、グラフを用いて示す。
【０１８３】
【表９】
2004181363.tif 000018
【０１８４】
【表１０】
2004181363.tif 000019
【０１８５】
【表１１】
2004181363.tif 000020
【０１８６】
上記抗菌活性の試験結果より、硫酸アミカシンの最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）は、黄色ブドウ球菌および大腸菌の両方において、電気分解時間とともに増加し、電解開始後６時間で黄色ブドウ球菌は１００μｇ／ｍｌのＭＩＣであり、大腸菌は＞１００μｇ／ｍｌのＭＩＣであった。
【０１８７】
なお、上記表１１から、電気分解時間とＭＩＣとの関係は、次の式により近似することができる：
黄色ブドウ球菌：ｙ＝６２．５ｅ０．４８５３ｘ      （式３）
大腸菌        ：ｙ＝３１．２５ｅ０．８３１８ｘ    （式４）
ただし、ｙはＭＩＣ（μｇ／ｍｌ）を表わし、ｘは電解開始後の時間（時）を表わす。
【０１８８】
表９および１０における電解開始後６時間における大腸菌のＭＩＣは、上記式４を用いて計算したものであり、６６４μｇ／ｍｌとした。
【０１８９】
以上のとおり、本発明における電気分解処理によって硫酸アミカシンの抗菌活性を減少することができることがわかる。また、６時間以上電気分解処理を行なうことにより、黄色ブドウ球菌および大腸菌のそれぞれにおいて、ＭＩＣをそれぞれ約１／５１２および約１／２１２にすることができた。
【０１９０】
（実施例３：電気分解による抗腫瘍抗生物質系の抗悪性腫瘍剤の不活性化）
１．電気分解機器
本実施例３において用いた電気分解機器は、実施例１とほぼ同一であるが、電極としてＰｔ−Ｉｒ材料を用い、電極サイズを３５×８ｍｍとし、電極間距離を５ｍｍとした点で異なっている。
【０１９１】
２．電気分解
塩酸エピルビシン（協和醗酵の「ファモルビシン  ＲＴＵ  注射液」を使用、１バイアル（５ｍｌ）中に塩酸エピルビシン１０ｍｇ力価を含有する）１バイアルに、２０ｍｇのＮａＣｌを添加した。当該混合液を図４の容器に投入した。次いで、電流密度４ｍＡ／ｄｍ２となるように直流電流を６時間通電した。このとき、電解開始後０，２，４，６時間におけるサンプルを採取した。
【０１９２】
次いで、電解開始後各時間における当該電解液サンプルに、中和剤として４％のチオ硫酸ナトリウム溶液２５μｌを添加し、残留塩素および結合塩素を０としたサンプルを調製した。
【０１９３】
３．電解処理液の分析
塩酸エピルビシンの電気分解後サンプルについて、高速液体クロマトグラフ（島津製作所製）を用いて評価した。高速液体クロマトグラフ分析法における測定条件については以下のとおりである。
【０１９４】
＜高速液体クロマトグラフ分析条件＞
・カラム：ＯＤＳ  ４．６×１５０ｍｍ
・溶離剤：水＋アセトニトリル混合溶液（６９：３１、ｐＨ２）
・流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
・カラム温度：４０℃
・検出波長：ＵＶ２１０ｎｍ
・注入量：１０μＬ。
【０１９５】
塩酸エピルビシンの電気分解処理液の、高速液体クロマトグラフを用いて分析した結果を表１２に示す。また、電気分解処理時間と塩酸エピルビシン濃度との関係を表１３に示す。図７は、塩酸エピルビシンの高速液体クロマトグラフの分析チャートである。図７（Ａ）は、電解開始後０時間における塩酸エピルビシンの高速液体クロマトグラフのチャートであり、図７（Ｂ）は、電解開始後６時間における塩酸エピルビシンの高速液体クロマトグラフのチャートである。
【０１９６】
【表１２】
2004181363.tif 000021
【０１９７】
【表１３】
2004181363.tif 000022
【０１９８】
塩酸エピルビシンは、保持時間（ＲＴ）約３．６分にピークを有する。本実施例３においては、電解開始後０時間におけるサンプルのピーク面積を積分法により求めてコントロールとし、電気分解後におけるサンプル中の塩酸エピルビシンの濃度は、保持時間が約３．６分のピークにおける、電気分解後のサンプルとコントロールサンプルとの面積比から計算した。電解開始後０時間における保持時間約３．６分のピーク面積をＳ０、電気分解後の保持時間約３．６分におけるピーク面積をＳｔ、電解開始後０時間におけるサンプルの濃度をＣ０とすると、電解開始後各時間におけるサンプル中の塩酸エピルビシンの濃度Ｃｔは、次の式から計算することができる：Ｃｔ＝Ｃ０×（Ｓｔ／Ｓ０）。
【０１９９】
上記の結果より、本発明の水処理方法を用いると、塩酸エピルビシンを構成する化学構造が分解または変形されたことがわかる。具体的には、塩酸エピルビシンは、電気分解処理後６時間において約９９％が分解されている。
【０２００】
４．抗菌活性試験
日本化学療法学会の標準法である、微量液体希釈法によるＭＩＣ測定に準拠して、塩酸エピルビシンの抗菌活性を評価した。なお、標準法に記載の医薬物原液を、本実施例におけるサンプルと読み替えて行なった。
【０２０１】
４−１．培地の調製
感受性測定用培地として、Ｃａｔｉｏｎ  Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ  Ｍｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ  Ｂｒｏｔｈ：ＣＳＭＨＢ（栄研から入手）を用いた。このＣＳＭＨＢをＵ字底９６ウェルマイクロプレートに９０μｌずつ分注した。
【０２０２】
４−２．サンプルの調製
上記２において記載した電解開始後０，２，４，６時間後のサンプルを準備した。これらの各サンプルについて、標準法に準拠して希釈液を作製した。この希釈液を上記マイクロプレートに０．１ｍｌずつ分注した。
【０２０３】
４−３．菌液の調製および菌の接種
本実施例において用いた菌は、実施例１で用いた２種の菌と同一であり、すなわち、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）ＦＤＡ２０９Ｐ株およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（大腸菌）ＮＩＨＪ  ＪＣ−２株である。
【０２０４】
実施例１と同様に接種用菌液を調製し、菌液調製後１５分以内に上記プレートの各ウェルへこの菌液を約０．００５ｍｌずつ接種した。なお、当該プレートには薬剤不含有培地を１〜２ウェル分注しておき、菌の発育の対照とした。
【０２０５】
４−４．接触および培養
３５℃で１８〜２４時間培養した。
【０２０６】
４−５．判定
判定の方法は、実施例１と同一である。
【０２０７】
４−６．結果
表１４〜１６に上記抗菌活性の試験結果を示す。表１４は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ（大腸菌）に対する塩酸エピルビシンの最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）と塩酸エピルビシンの電気分解時間との相関を示す。表１５は、電解開始後０時間の塩酸エピルビシンの黄色ブドウ球菌に対するＭＩＣを１として、各電解時間における塩酸エピルビシンのＭＩＣの値を相対的に示す。表１６は、黄色ブドウ球菌についての、電気分解時間と塩酸エピルビシンの最小発育阻止濃度との関係を、グラフを用いて示す。
【０２０８】
【表１４】
2004181363.tif 000023
【０２０９】
【表１５】
2004181363.tif 000024
【０２１０】
【表１６】
2004181363.tif 000025
【０２１１】
本来、抗腫瘍抗生物質系の抗悪性腫瘍剤である塩酸エピルビシンは、抗菌活性は期待されるものではないが、上記の抗菌活性の結果より、黄色ブドウ球菌に対して抗菌作用があることが明らかになった。一方で、大腸菌に対しては抗菌作用は認められなかった。
【０２１２】
また、上記抗菌活性の試験結果より、塩酸エピルビシンの、黄色ブドウ球菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）は、電気分解時間とともに増加し、電解開始後４時間で黄色ブドウ球菌は２００μｇ／ｍｌを超えるＭＩＣとなり、本実施例において測定可能な範囲を超過した。
【０２１３】
上記表１６から、電気分解時間とＭＩＣとの関係は、次の式により近似することができる：
黄色ブドウ球菌：ｙ＝１．５６２５ｅ１．２４７７ｘ      （式５）
ただし、ｙはＭＩＣ（μｇ／ｍｌ）を表わし、ｘは電解開始後の時間（時）を表わす。
【０２１４】
以上のとおり、本発明における電気分解を用いて塩酸エピルビシンの抗菌活性を減少することができることが明らかとなった。
【０２１５】
５．細胞毒性（ＣＣ５０）試験
５−１．
本実施例において、塩酸エピルビシンの電気分解後における細胞毒性を試験するために、ヒトリンパ球樹立細胞であるＭｏｌｔ−４細胞を用いて細胞毒性（ＣＣ５０）を測定した。細胞数の測定には、テトラゾリウム塩ＷＳＴ−８（Ｃｅｌｌ  Ｃｏｕｎｔｉｎｇ  Ｋｉｔ−８としてキット化されている）を発色基質として使用した。
【０２１６】
細胞毒性（ＣＣ５０）試験の基本的原理は次のとおりである。すなわち、ＷＳＴ−８は、細胞内脱水素酵素により還元されて、水溶性のホルマザンを生成するが、細胞数と生成するホルマザン量は直線的な比例関係にあるので、当該ホルマザンの４５０ｎｍにおける吸光度を直接測定することにより、細胞数を容易に測定できるというものである。具体的な測定手順は次のとおりである。
【０２１７】
５−２．手順
薬剤希釈用９６ウェル平底マイクロタイタープレートのＡ〜Ｄ行で３〜１０列の範囲内のウェルに、培地を１８０μｌずつ加えた。次いで、当該マイクロタイタープレートのＡ行２列目に、電解開始後０時間におけるサンプルを２４０μｌ加え、Ｂ行の２列目に電解開始後２時間におけるサンプル、Ｃ行２列目に電解開始後４時間におけるサンプル、Ｄ行２列目に電解開始後６時間におけるサンプルを２４０μｌずつ加えた。
【０２１８】
その後、それぞれのサンプル希釈系列を作製するために、上記２４０μｌのサンプルから６０μｌずつサンプリングし、順次右横のウェルに添加し、十分にピペッティングした。これを１０列目に至るまで行なった。培養用Ｕ底９６ウェルマイクロタイタープレートを２枚用意し、端のウェルすべてにＰＢＳを２００μｌずつ入れた。
【０２１９】
Ｂ〜Ｇ行の２〜９列目のウェルに１００μｌずつ、１０および１１列目には１５０μｌずつ培地を入れた。次に、５×１０６ｃｅｌｌ／ｍｌに調製した細胞浮遊液を、Ｂ〜Ｇ行の２〜９列目および１１列目に５０μｌずつ入れた。１０列目は細胞無しの列とした。
【０２２０】
その後、Ｂ〜Ｇ行の２〜１０列目のウェルに、上述のサンプル希釈液を１系列につき３行ずつ、５０μｌずつ入れ、十分にピペッティングした。
【０２２１】
次いで、この２枚の培養用Ｕ底９６ウェルマイクロタイタープレートを５％のＣＯ２濃度のＣＯ２インキュベータに入れ、３日間培養した。
【０２２２】
２枚の平底９６ウェルマイクロタイタープレートにＷＳＴ−８溶液を１０μｌずつ入れた。次いで、培養した後のＵ底マイクロタイタープレートの各ウェルを十分にピペッティングし、１００μｌずつ入れ、十分にピペッティングした。
【０２２３】
次いで、ＣＯ２インキュベーターで１時間反応した。その後、マイクロプレートリーダを用いて、４５０ｎｍおよび６２０ｎｍにおけるＯ．Ｄ．を測定した。
【０２２４】
５−３．結果
表１７は、電解開始後各時間における塩酸エピルビシンの濃度と、Ｍｏｌｔ−４細胞生存率との関係である。表１７からわかるように、Ｍｏｌｔ−４細胞の生存率は、塩酸エピルビシンの濃度に依存している。たとえば、電解開始後０時間においては、約０．０１〜１（μｇ／ｍｌ）の塩酸エピルビシン濃度範囲で、Ｍｏｌｔ−４細胞の生存率に変化が生じた。同様に、電解開始後２，４，６時間においても一定の塩酸エピルビシン濃度範囲で、Ｍｏｌｔ−４細胞の生存率に変化が生じた。
【０２２５】
当該濃度依存性のある領域において、Ｍｏｌｔ−４細胞の生存率が５０％となる塩酸エピルビシン濃度ＣＣ５０（５０％細胞生存薬剤濃度）を求めた。表１８に電解開始後各時間における塩酸エピルビシン濃度の、Ｍｏｌｔ−４細胞に対するＣＣ５０を示す。また、表１９に、当該ＣＣ５０を、グラフを用いて示す。
【０２２６】
【表１７】
2004181363.tif 000026
【０２２７】
【表１８】
2004181363.tif 000027
【０２２８】
【表１９】
2004181363.tif 000028
【０２２９】
表１８および１９より、塩酸エピルビシンのＣＣ５０は、電気分解時間を長くするにつれて上昇しており、この結果から細胞毒性が低減されていることが明らかとなった。特に、電解開始後２時間以降においては、電気分解時間に比例してＣＣ５０が増加していることが明らかとなった。なお、本実施例において、次亜塩素酸およびチオ硫酸ナトリウムは、細胞毒性に対してほとんど寄与していなかった。
【０２３０】
以上のとおり、本発明の水処理方法における電気分解を用いることにより、抗腫瘍抗生物質系の抗悪性腫瘍剤である塩酸エピルビシンの毒性が低減されたことがわかる。
【０２３１】
６．変異原性試験
６−１．
本実施例において、電解開始後各時間における塩酸エピルビシンの変異原性の有無および塩酸エピルビシン濃度と変異原性誘発レベルとの関係を試験した。
【０２３２】
６−２．手順
株式会社  日本抗体研究所の「ｕｍｕ−テスト  ウムラック」キットに含有される取り扱い説明書に従って実施した。
【０２３３】
６−３．結果
【０２３４】
【表２０】
2004181363.tif 000029
【０２３５】
表２０は、塩酸エピルビシンの電解開始後０，２，４，６時間における、ウムテストの結果（ＯＤ６２０ｎｍにおいて測定）である。ＣＤ６２０ｎｍの吸光度に基づいて陽性および陰性を判定する際のブレイクポイント「カットオフ値」は、薬剤不添加時吸光度の平均ｍと標準偏差ＳＤからｍ＋２ＳＤとすると約０．１８であった。当該値から考慮すると、塩酸エピルビシンは、電解開始後０，２，４，６時間のいずれにおいても１管目が０．２を越えているので陽性となる。
【０２３６】
また、電解開始後０時間における５管目（２４．７μｇ／ｍＬ）の変異誘発レベルは、電解開始後２，４，６時間における１管目（２０００μｇ／ｍＬ）にシフトしている。本実施例におけるウムテストは、３倍希釈系列で行なったので、電気分解処理により塩酸エピルビシンの変異原性は、１／３４＝１／８１に減少されたことが明らかとなった。
【０２３７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０２３８】
【発明の効果】
本発明の水処理方法によれば、消毒剤、抗生物質および抗悪性腫瘍剤などを含有する医療関連機関から排出される廃液を、電気分解を用いて処理することにより、当該薬剤が有する薬理学的活性および／または毒性を、消滅または低減することができる。これにより、当該水処理方法を施された廃液を、現存の水処理プロセスに供して河川などに放流することで、生態系および環境の秩序を維持することができる。また、本発明の水処理方法においては、焼却法などの従来の廃液処理プロセスに比べて、処理装置を圧倒的に小さくすることができる。さらに、焼却法と比べて、処理に必要とするエネルギも少ないので、導入コストもおよびランニングコストも少なくすることができ経済的効果は大きい。また、ダイオキシン、ＮＯｘ、ＳＯｘなどの有害物質およびＣＯ２の排出もなく、環境保護の観点からもクリーンな処理方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水処理方法において使用可能な装置の概略断面図である。
【図２】本発明の水処理方法において使用可能な別の装置の概略断面図である。
【図３】本発明の水処理方法において使用可能なさらに別の装置の概略断面図である。
【図４】実施例における試験用に用いる電気分解機器の概略図である。
【図５】（Ａ）は、電解開始後０時間におけるグルタラールのガスクロマトグラフのチャートであり、（Ｂ）は、電解開始後６時間におけるグルタラールのガスクロマトグラフのチャートである。
【図６】（Ａ）は、電解開始後０時間における硫酸アミカシンの高速液体クロマトグラフのチャートであり、（Ｂ）は、電解開始後６時間における硫酸アミカシンの高速液体クロマトグラフのチャートである。
【図７】（Ａ）は、電解開始後０時間における塩酸エピルビシンの高速液体クロマトグラフのチャートであり、（Ｂ）は、電解開始後６時間における塩酸エピルビシンの高速液体クロマトグラフのチャートである。
【図８】医療廃液の焼却処理プロセスの概略図である。
【符号の説明】
１  収容部、２  攪拌器、３，４  電極、５  電源、６  金属塩供給装置、６Ａ  管、７  導入口、７Ａ  導入バルブ、８  排出口、８Ａ  排出バルブ、９  制御回路、１０  液面位感知センサ、１１  ドレイン口、１１Ａ  ドレインバルブ。
【図１】
2004181363.tif 000030
【図２】
2004181363.tif 000031
【図３】
2004181363.tif 000032
【図４】
2004181363.tif 000033
【図５】
2004181363.tif 000034
【図６】
2004181363.tif 000035
【図７】
2004181363.tif 000036
【図８】
2004181363.tif 000037