(57)【要約】【解決手段】  予め作業室１内の相対湿度を１０％以下とした後、過酸化水素蒸気供給手段２を作動させて注入器１４から蒸発器１２に対して過酸化水素水溶液を５ｇ／分の流量で３分の間滴下する。これにより、過酸化水素蒸気は急速に上記作業室１内に供給され、作業室１内部の過酸化水素蒸気の濃度は約１３００ｐｐｍとなる。  その後注入器１４による過酸化水素水溶液の滴下を停止して、作業室と過酸化水素蒸気供給手段との閉回路の状態を所定時間維持し、過酸化水素蒸気の濃度が所定濃度以下となったら、換気手段４を作動させて作業室内の過酸化水素蒸気を除去して、滅菌を終了させる。【効果】  従来に比べて短時間に滅菌を行うことができ、なおかつ低コストな滅菌方法を提供する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素蒸気を密閉された作業室内に供給して当該作業室の滅菌を行う滅菌方法において、
作業室内のほぼ全域で飽和する量以上の過酸化水素蒸気を発生することのできる過酸化水素水の量を予め設定し、該設定量の過酸化水素水を蒸気化して急速に作業室内に充満させ、その後、所要時間に渡って作業室の密閉状態を維持することを特徴とする滅菌方法。
【請求項２】
蒸発させる過酸化水素水の量を、作業室の容積１立方メートル当たり、３５％濃度の過酸化水素水が少なくとも１０ｇの割合となるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の滅菌方法。
【請求項３】
過酸化水素蒸気の供給時間が６分を越えないことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の滅菌方法。
【請求項４】
過酸化水素蒸気を急速に作業室内に充満させることにより、作業室内の過酸化水素蒸気濃度を８００ｐｐｍ以上に上昇させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の滅菌方法。
【請求項５】
上記設定量の過酸化水素水による過酸化水素蒸気を急速に作業室内に充満させた後で、再度、過酸化水素水を蒸気化して急速に作業室内に充満させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の滅菌方法。
【請求項６】
滅菌の度合いを確認して、過酸化水素蒸気の供給回数を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の滅菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は滅菌方法に関し、詳しくは密閉された作業室内を過酸化水素蒸気によって滅菌する滅菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バイアル等への薬品の充填や、微生物等の培養作業を行うため、外部雰囲気から隔離されて内部の滅菌された作業室を使用しており、これらの作業を行うには予め上記作業室の内部を滅菌する必要がある。
この作業室を滅菌する方法として、過酸化水素蒸気を作業室内に充満させて滅菌を行う方法が知られており、具体的には以下の滅菌方法が知られている。
最初に、作業室に供給する過酸化水素蒸気の濃度と、作業室内の温度及び湿度に応じた過酸化水素蒸気の露点濃度とから飽和率を求め、過酸化水素蒸気を濃度が一定となるように保ったまま供給し、さらに作業室内の温度と湿度を調整することで、上記飽和率を１００％に近づけながら滅菌を行う滅菌方法が知られている。（特許文献１）
次に、飽和状態の過酸化水素蒸気を凝集させて作業室の表面に付着させ、この凝集の性質を利用して滅菌を行う滅菌方法であって、上記過酸化水素蒸気の凝集が持続するよう、作業室内の過酸化水素蒸気の濃度を飽和蒸気レベルに維持するようにした滅菌方法が知られている。（特許文献２）
【特許文献１】特表２０００−５１３２４７号公報
【特許文献２】特表２００３−５２７２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１、２においては、作業室内の過酸化水素蒸気の濃度が一定の濃度に達した後も、十分な滅菌を行うために相当の時間、過酸化水素蒸気の供給を継続しなければならず、滅菌が終了するまでに長い時間が必要とされていた。
しかも、上記特許文献１、２では、上述した飽和率や飽和蒸気レベルを維持するため、作業室内の湿度等を常時測定測定する必要があり、その測定結果に応じて過酸化水素蒸気の供給を制御しなければならないことから、センサやそのための制御手段が必要となりコスト高となる。
このような問題に鑑み、本発明は従来に比べて短時間に滅菌を行うことができ、なおかつ低コストな滅菌方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明にかかる滅菌方法は、過酸化水素蒸気を密閉された作業室内に供給して当該作業室の滅菌を行う滅菌方法において、
作業室内のほぼ全域で飽和する量以上の過酸化水素蒸気を発生することのできる過酸化水素水の量を予め設定し、該設定量の過酸化水素水を蒸気化して急速に作業室内に充満させ、その後、所要時間に渡って作業室の密閉状態を維持することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、作業室内のほぼ全域で飽和する量以上の過酸化水素蒸気を発生させ、これを急速に作業室内に充満させているので、作業室内の過酸化水素蒸気の濃度を従来の滅菌方法に比べて高くすることができる。
そして、作業室内の過酸化水素蒸気の濃度を高くすれば、より高い滅菌効果を得られる事が知られているので、従来に比べてより短時間に滅菌を終了させることが可能となる。
さらに、作業室内にセンサ等を設けなくとも、予め設定した量の過酸化水素蒸気を供給するだけで良いので、上記特許文献のようなセンサ等が不要となり、そのぶん低コストで滅菌を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図示実施例について説明すると、図１には無菌状態下で薬品の充填や微生物の培養作業等を行うための作業室１と、作業室１に過酸化水素蒸気を供給する過酸化水素蒸気供給手段２と、作業室１内を乾燥させる乾燥手段３と、作業室１内の換気を行う換気手段４とを示している。
そして上記過酸化水素蒸気供給手段２、乾燥手段３、換気手段４は図示しない制御装置によって制御され、自動的に作業室１の滅菌を行うようになっている。
上記作業室１には従来公知のアイソレータが用いられており、その内部は外部の雰囲気から隔離され、上述した薬品の充填等の作業を行う際には、図示しない無菌エア供給装置から供給される滅菌された空気によって陽圧にされ、無菌状態が保たれるようになっている。
【０００７】
上記過酸化水素蒸気供給手段２は、過酸化水素水溶液を蒸発させる蒸発器１２と、この蒸発器１２に過酸化水素水を滴下する注入器１４と、作業室１内の気体を吸引するとともに、ヒータ１５を介して蒸発器１２に過熱された気体を供給するブロア１６とを備えている。
また上記蒸発器１２と作業室１との間には第１電磁弁１７が、上記ブロア１６と作業室１との間には第２電磁弁１８がそれぞれ設けられており、これら第１、第２電磁弁１７，１８は制御装置によって自動的に開閉されるようになっている。
【０００８】
上記蒸発器１２は注入器１４から滴下された過酸化水素水を蒸発させるため、図示しない金属製の蒸発板を備えており、この蒸発板の表面温度は制御装置によって任意の温度に加熱され、この蒸発板に過酸化水素水が滴下されると過酸化水素水は瞬時に蒸発して蒸気化されるようになっている。
また上記注入器１４は所定濃度の過酸化水素水溶液を滴下するためのシリンジポンプであり、上記制御装置に予め設定された量の過酸化水素水溶液の全量を設定された時間で蒸発器１２へと滴下するようになっている。なお、本実施例では、一般に市販されている３５％過酸化水素水溶液を用いている。
さらに上記ヒータ１５は上記ブロア１６によって作業室１から吸引された気体を加熱するようになっており、制御装置の制御により、作業室１から吸引された気体や過酸化水素蒸気を所定の温度まで加熱することができるようになっている。
そして、過酸化水素蒸気供給手段２を作動させる間、第１、第２電磁弁１７，１８を開放することにより、蒸発器１２から作業室１に流入した過酸化水素蒸気は、ブロア１６によって吸気されて再びヒータ１５に送られるので、作業室１と過酸化水素蒸気供給手段２との間で密閉状態を維持する閉回路が形成されるようになっている。
【０００９】
上記換気手段４は、外部からの気体を作業室１内に供給するための吸気用ブロア１９と、作業室１内の気体を外部に排出するための排気用ブロア２０とを備え、これら吸気用ブロア１９及び排気用ブロア２０と作業室１との間には、それぞれ第３、第４電磁弁２１，２２が設けられている。
また上記作業室１において、上記吸気用ブロア１９および排気用ブロア２０が連通する位置には、それぞれＨＥＰＡフィルタ２３，２４が備えられており、さらに排気用ブロア２０と第４電磁弁２２との間には、過酸化水素蒸気を分解して無害化する触媒２５が設けられている。
この換気手段４によれば、上記吸気用ブロア１９およびＨＥＰＡフィルタ２３によって無菌エアを作業室１内に供給し、さらに作業室１内に充満した過酸化水素蒸気を排気用ブロア２０によって排出することで、作業室１内を無菌エアへと換気することができる。
しかも、換気の際作業室１から排出される過酸化水素蒸気は触媒２５によって分解されるので、作業室１の外部に過酸化水素蒸気が排出されてしまうことはない。
【００１０】
そして上記乾燥手段３は、第５電磁弁２６と上記ＨＥＰＡフィルタ２３とを介して作業室１に接続されており、乾燥手段３からの乾燥エアはＨＥＰＡフィルタ２３によって無菌化された後、作業室１内に供給されるようになっている。
そして作業室１内に供給された乾燥エアは上記換気手段４における排気用ブロア２０によって排気され、所定時間乾燥エアを供給することで、作業室１内を任意の湿度まで低下させることが可能となっている。
【００１１】
以上の構成から、本発明にかかる滅菌方法を以下に説明する。
最初に、作業室１が密閉された状態で、制御装置に滅菌作業を開始する旨の指示がされると、制御装置は第４、第５電磁弁２２、２６を開くとともに、上記乾燥手段３および排気用ブロア２０を作動させる。
これにより乾燥手段３からの乾燥エアがＨＥＰＡフィルタ２３によって無菌化されて作業室１内に供給され、作業室１内の気体は排気用ブロア２０によって外部に排出される。
このとき、作業室１内の微生物等はＨＥＰＡフィルタ２４によって捕捉されるので、作業室１外部にこれらの微生物等が流出してしまうのが防止されるようになっている。
そして必要十分な時間が経過するか、若しくは図示しないセンサによって作業室１内の相対湿度が１０％以下となったことが検出されたら、制御装置は乾燥手段３及び排気用ブロア２０を停止させるとともに、上記第４、第５電磁弁２２，２６を閉鎖する。
【００１２】
次に、制御装置は上記過酸化水素蒸気供給手段２を作動させて、作業室１内に過酸化水素蒸気を供給させるが、このとき上記ヒータ１５及び蒸発器１２については予め十分に予熱が行われている。一例として本実施例では上記蒸発器１２の蒸発板を１０７℃に予熱しておく。
次に、制御装置は第１、第２電磁弁１７，１８を開放するとともに、上記注入器１４を制御して過酸化水素水溶液を蒸発器１２に滴下し、さらに上記ブロア１６によって作業室１内の気体をヒータ１５を介して蒸発器１２へと供給する。
本実施例では上記注入器１４を制御して過酸化水素水溶液を５ｇ／分の流量で３分の間連続して滴下させるようになっており、蒸発器１２では滴下された過酸化水素水溶液がフラッシュ蒸発により瞬時に過酸化水素蒸気となる。
なお、本実施例で用いた作業室１は、容積が約０．８ｍ３程度の小型のアイソレータであり、上述した１分間に５ｇの割合で３分間、計１５ｇの３５％過酸化水素水溶液を蒸発させれば、部分的にではなく作業室１のほぼ全域にわたって過酸化水素蒸気が飽和し、凝集を生じさせることが事前の実験により確認されている。
このようにして蒸発した過酸化水素蒸気は、上記ヒータ１５によって加熱された気体とともに作業室１内に供給されて充満し、その後この作業室１内の過酸化水素蒸気は上記ブロア１６によって吸気され、作業室１と過酸化水素蒸気供給手段２とによる閉回路で循環される。
【００１３】
図２は、横軸に過酸化水素蒸気供給手段２を作動させてから換気手段４による換気が終了するまでの時間をとり、縦軸に作業室１内部の過酸化水素蒸気の濃度について、実際に測定を行った結果を示すグラフとなっている。
このグラフに示すように、約０．８ｍ３の容積の作業室１に３分という短時間に、１５ｇの過酸化水素水の全量を蒸気化させて急速に充満させると、作業室１の空間の過酸化水素蒸気濃度は、１３００ｐｐｍ近くまで急激に上昇することが分かる。
従来、通常状態（室温、大気圧）における空気中の過酸化水素蒸気濃度は、およそ７００ｐｐｍが限度であるとされていたが、本実施例のように作業室１のほぼ全域での飽和が確認される量以上の過酸化水素蒸気を、急速に作業室１内に充満させることで、１０００ｐｐｍを超える高濃度にまで過酸化水素蒸気濃度を上昇させることが可能であることが発見された。
このような高濃度の状態に達すると、作業室１内は空間のほぼ全域にわたって過酸化水素蒸気が飽和し、凝集が生じて白く曇って見えることが確認された。ただし、本発明では凝集を生じさせることが目的ではなく、空間の全体的に凝集が発生して過酸化水素蒸気濃度が低下するまでは濃度が上昇し続ける性質を利用しているのであり、濃度の最上昇点すなわちピークを求めるための目安として、空間の全域に及ぶ凝集の発生の確認を利用することにした。
以上のように、本実施例では予め、上記作業室１の容積や湿度、温度等の条件に合わせて、作業室１内の過酸化水素蒸気の濃度を上述した濃度とするのに必要な蒸気量から、使用する過酸化水素水の量が設定され、注入器１４による過酸化水素水溶液の滴下量及び滴下時間が求められている。
そして、この実験結果にしたがって制御装置にはこれらの滴下量及び滴下時間が設定されており、本実施例では過酸化水素蒸気供給手段２の作動から３分経過した設定量の全量が蒸発した時点で、注入器１４による過酸化水素水溶液の滴下を停止させる。
【００１４】
このようにして過酸化水素蒸気供給手段２における注入器１４からの過酸化水素水溶液の滴下を終了させたら、制御手段は引き続き第１、第２電磁弁１７，１８を開放したまま上記ヒータ１５及びブロア１６を作動させ続け、過酸化水素蒸気を密閉状態の維持された作業室１と過酸化水素蒸気供給手段２との間で循環させる。
注入器１４からの過酸化水素水溶液の滴下が終了すると、これ以上新たな過酸化水素蒸気は供給されなくなり、すでに供給された過酸化水素蒸気は凝集してゆくので、その濃度は徐々に低下してゆくこととなる。
これは、凝集による液滴化や作業室１内に存在する物体表面への吸収および過酸化水素自体の自然分解によるものと考えられるが、その低下は急激な上昇に比較すれば緩やかなものであり、低下する間も滅菌に有効な５００ｐｐｍを上回る濃度が、８００秒以上維持されていることが分かる。本実施例の場合、濃度の上昇時を含めれば１０００秒近く有効濃度が保たれているので、作業室１内の滅菌を行うには十分であると判断される。
本発明ではこの点に着目し、作業室１内に急速に過酸化水素蒸気を充満させて濃度を上昇させた後、所要時間、つまり、滅菌に有効な濃度を下回るまでの間は作業室１の密閉状態を維持するようにしたものである。
本実施例による滅菌の効果を確認するため、作業室１内に生物指標を利用した従来公知のバイオロジカルインジケータを収容した状態で滅菌を行い、その後当該バイオロジカルインジケータを所定期間にわたり培養した結果、指標となる菌の増殖は認められず、滅菌が有効であることが確認された。
そして、所定時間が経過したら（図２では過酸化水素蒸気供給手段２の作動開始後１２００秒後）、制御装置は上記ブロア１６を停止させるとともに、第１、第２電磁弁１７，１８を閉鎖して過酸化水素蒸気供給手段２を停止させる。
【００１５】
過酸化水素蒸気供給手段２を停止させたら、制御装置は換気手段４を作動させ、上記吸気用ブロア１９、排気用ブロア２０を作動させ、合わせて第３、第４電磁弁２１，２２を開放する。
これにより吸気用ブロア１９によって滅菌された空気がＨＥＰＡフィルタ２３を介して作業室１内に流入し、作業室１内の過酸化水素蒸気は排気用ブロア２０によって外部に排気される。
このとき過酸化水素蒸気は触媒２５によって分解されるので、作業室１の外部に過酸化水素蒸気が排出されてしまうことはない。
そして所定時間経過するか、若しくは作業室１内の図示しないセンサによって作業室１内の過酸化水素蒸気の濃度が所定値まで低下したら、上記吸気用ブロア１９、排気用ブロア２０を停止させるとともに、第３、第４電磁弁２１，２２を閉鎖して作業室１内の換気を終了させ、作業室１の滅菌が終了する。
【００１６】
以上のように、本実施例の滅菌方法によれば、作業室１の滅菌を行うために３分という短期間に、予め設定した量の過酸化水素水溶液を蒸気化して、急速に充満させることで、約１３００ｐｐｍという高濃度の濃度ピークを得ることができる。
そして過酸化水素蒸気の供給を停止した後も、過酸化水素蒸気の濃度が低下しつつも依然として有効濃度が保たれるので、高い滅菌効果が持続し、滅菌開始から終了までの時間を上記特許文献１、２よりも短時間とすることができる。
しかも、事前に使用する過酸化水素水の量を設定し、これを全量蒸気化して供給するだけでよいので、センサ等を用いて作業室内の濃度を検出しながら注入器１４の制御を行う必要は無く、高価なセンサやフィードバック制御手段を省略して装置を構成するためのコストを抑えることが可能となる。
【００１７】
なお、上記注入器１４による過酸化水素水溶液の滴下量及び滴下時間は、作業室１の容積や気温、気圧などの環境、または上記ブロア１６の送風能力等によって変化するものであり、本実施例で述べた注入器１４による滴下量と滴下時間に限定されないことは言うまでもない。
具体的には、良好な滅菌効果を得るため、滅菌作業を開始してから少なくとも８００秒の間、過酸化水素蒸気の濃度を５００ｐｐｍ以上とし、なおかつ平均の濃度が８００ｐｐｍ以上で維持されればよい。
そしてそのためには、少なくとも作業室１の容積１立方メートルに対して、３５％濃度の過酸化水素水を１０ｇの割合で使用してこれを蒸気化するようにし、なおかつそれだけの量の過酸化水素水を、長くても６分の間に蒸発させるのが望ましい。
これは、実験の結果上記注入器１４による過酸化水素水溶液の滴下時間を６分以上に設定して過酸化水素蒸気を供給しても、作業室内が飽和状態となってこれ以上濃度が上がらなくなり、７００ｐｐｍ程度で過酸化水素の全体凝集が始まってしまうことが判明したからである。
そして上記条件に従って過酸化水素蒸気を作業室１内に供給した結果、必要とする滅菌のレベルにもよるが、作業室１内の過酸化水素蒸気の濃度が８００ｐｐｍ以上に達すれば十分であり、より好ましくは１０００ｐｐｍ以上の濃度が得られれば、良好な滅菌効果を得ることが可能であることが判明した。
また、過酸化水素蒸気は作業室１内に設置された装置等に吸収されることがあるので、予め設定する過酸化水素水の量はこれらの条件について考慮して設定する必要があり、特に上記ＨＥＰＡフィルタは特に吸収しやすいことが知られているので、ＨＥＰＡフィルタの有無やその設置数について考慮する必要がある。
つまり、吸収される過酸化水素蒸気の量が少ない条件では、ピーク後の濃度低下率は低く、有効濃度を必要な時間維持することが可能となり、濃度ピークが８００ｐｐｍ程度であっても十分であるが、多量に吸収されるような条件では濃度ピークを高くする必要がある。これは使用する過酸化水素水の量にも影響するので、これらの条件も考え合わせて使用量を設定する必要がある。
【００１８】
そして、図３は上記実施例とは異なる滅菌方法で滅菌を行った際のグラフを示しており、本実施例では複数回に分けて過酸化水素蒸気を作業室１内に供給するようになっている。
具体的な操作を説明すると、本実施例において上記乾燥手段３によって作業室１内を相対湿度１０％以下となるように乾燥させてから過酸化水素蒸気供給手段２を作動させている。
そして本実施例においては、注入器１４から蒸発器１２に対して５回に分けて過酸化水素水溶液を滴下するようになっており、１回目には、５ｇ／分の割合で２分間、２回目以降は５ｇ／分の割合で１分間ずつ滴下して過酸化水素蒸気を供給している。
また１回目〜４回目の滴下終了後には、それぞれ５分間の間隔をあけ、作業室１と過酸化水素蒸気供給手段２とによって密閉状態を維持し、５回目の滴下が終了したら、今度は１０分間、上記閉回路の状態を維持するようにしている。
その後は上記実施例と同様であり、過酸化水素蒸気供給手段２を停止させたら、換気手段４を作動させて作業室１内の過酸化水素蒸気を排出し、滅菌作業を終了させている。
これは、先に示した実施例の場合は、バイオロジカルインジケータを用いて滅菌の度合いを確認した結果、１回の過酸化水素蒸気の供給で十分であるものとしてその供給回数を決定することができたが、仮に必要とする滅菌効果が得られなかった場合には、再度、同様に過酸化水素蒸気を供給して濃度を上昇させ、有効濃度を必要な時間維持させることができることを示している。
つまり、ピークからの濃度の低下が早い条件である場合には、過酸化水素蒸気の供給を繰り返せば良く、その回数は事前に滅菌の度合いを確認することで決定することができる。
【００１９】
本実施例の場合においても、上記実施例同様、作業室１内に過酸化水素蒸気を急速に供給することで、作業室１内の過酸化水素蒸気が高濃度となり、高い滅菌効率を得ることができる。
ただし、図３からも分るとおり、過酸化水素蒸気を発生させるごとに濃度のピークが低くなり、過酸化水素水の使用量当りの有効性も低くなるので、多くとも３回程度にとどめておくのが望ましい。
【００２０】
なお、上記実施例では作業室の滅菌について説明しているが、本発明はその他にも殺菌、消毒、除染といった用途にも使用可能であることは言うまでもない。
また、上記実施例において上記作業室１の密閉状態を維持する期間、上記第１、第２電磁弁１７，１８を閉鎖して完全に作業室１内を密閉した状態にするようにしても良い。
仮にこのような滅菌方法を採用する場合には、上記過酸化水素蒸気供給手段２の構成を、作業室１内の過酸化水素蒸気をブロア１６によって循環させない、いわゆるフロー型の過酸化水素蒸気供給手段とすることが可能である。
そして、上記換気手段４についても、上記実施例のような吸気用ブロア１９と排気用ブロア２０を備えた換気手段とせず、いわゆる循環型の換気手段とすることも可能である。
また、作業室１の容積が大きい場合には、上記過酸化水素蒸気供給手段２を複数台設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例における作業室と過酸化水素蒸気供給手段とを示す平面図。
【図２】本実施例における滅菌方法について示したグラフ。
【図３】上記実施例と異なる滅菌方法について示したグラフ。
【符号の説明】
【００２２】
１  作業室              ２  過酸化水素蒸気供給手段
３  乾燥手段            ４  換気手段
１２  蒸発器            １４  注入器
【図１】
2005312799.tif 000003
【図２】
2005312799.tif 000004
【図３】
2005312799.tif 000005