(57)【要約】  【課題】  本発明は、滅菌および殺菌の効果を定量的かつ簡易に評価する技術を提供するものである。  【解決手段】  メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスと該ガスの活性種と反応する化合物を接触させ、該化合物の変化を光学的に又は視覚的に評価することを特徴とする、前記処理ガスの滅菌ないし殺菌の有効性を評価する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスと該ガスの活性種と反応する化合物を接触させ、該化合物の変化を光学的に又は視覚的に評価することを特徴とする、前記処理ガスの滅菌ないし殺菌の有効性を評価する方法。
【請求項２】
前記化合物がガルビノキシル、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及びピロガロールレッドからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の方法。
【請求項３】
ガルビノキシル、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及びピロガロールレッドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガス用インジケーター。
【請求項４】
不対電子を一つ以上有するラジカルと反応する化合物を含む表示部を有するメタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスの滅菌作用評価用の検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種から発生される滅菌および殺菌作用を有する処理ガスの効果を定量的に評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用具などの殺菌に用いるガスとして、エチレンオキサイドガス（ＥＯＧ）、オゾンなどが知られている（特許文献１〜３）
ＥＯＧは毒性が強い上に被殺菌物への残留の問題があり、オゾンは浸透性が乏しいために表面殺菌に止まるだけでなく、腐食性が強い欠点がある。
【０００３】
メタノールから触媒反応により発生するラジカル性ガス（メタノールラジカル：ＭＲ）を利用した殺菌システムは、ＥＯＧ以上の強い殺菌力を持ち、残留性、腐食性がないことが確認され、注目されている（非特許文献１）。
しかしながら、メタノールラジカルのような活性種は、寿命が非常に短く、定量が困難であるので、殺菌に必要な程度のメタノールラジカルが発生したのかどうかについて確認することが困難であった。
【特許文献１】特開２００１−２１２２１７
【特許文献２】特開平１１−２２６０９４号公報
【特許文献３】特開２００２−１７８３０
【非特許文献１】高田薫子、福田義明、小島一道、小池徳典、佐野庸治、民谷栄一、二木鋭雄「MRガス殺菌システムにおける殺菌力の検証」日本化学会第81春季年会,2002.3
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスによる滅菌および殺菌の効果を定量的かつ簡易に評価する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鋭意検討した結果、滅菌および殺菌の効果を不対電子を一つ以上有するラジカルと反応する化合物を用いる事によって定量的かつ簡易に評価することが可能であることを見出した。
本発明は、以下の方法、インジケーター及び検出器に関する。
項１  メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスと該ガスの活性種と反応する化合物を接触させ、該化合物の変化を光学的に又は視覚的に評価することを特徴とする、前記処理ガスの滅菌ないし殺菌の有効性を評価する方法。
項２  前記化合物がガルビノキシル、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及びピロガロールレッドからなる群から選ばれる少なくとも１種である項１記載の方法。
項３  ガルビノキシル、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及びピロガロールレッドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガス用インジケーター。
項４  不対電子を一つ以上有するラジカルと反応する化合物を含む表示部を有するメタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスの滅菌作用評価用の検出器。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、定量対象である殺菌物質は、メタノール、エタノール及びホルムアルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する活性種を含む処理ガスに含まれる活性種である。該処理ガスは、メタノール及び／又はエタノールを触媒の存在下に反応させるか、或いはホルムアルデヒド水溶液、パラホルムアルデヒドなどのホルムアルデヒド発生源を触媒と反応させて生成する。これらの処理ガスの混合ガスを用いることもできる。
例えばメタノールと触媒との反応による活性種（ラジカル）の発生は、以下のように起こっていると推測される。エタノールについても同様の反応により各種の活性種が生成し得る。
【０００７】
また、ホルムアルデヒドについても加熱下での反応により同様な活性種が発生すると予測され得る。
【０００８】
【化１】
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【０００９】
本発明の処理ガスは、・ＣＨＯ、・ＣＨ2ＯＨ，ＨＣ（＝Ｏ）ＯＯ・（ギ酸ペルオキシドラジカル）、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）、スーパーオキシドラジカル（ＨＯ2・）、水素ラジカル（Ｈ・）などの少なくとも１種の活性種を含み得、さらに、一酸化炭素、二酸化炭素、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、メタン、エタンなどを含み得る。本発明の処理ガスは、複雑な反応を経た後、水と二酸化炭素に導き得る。
なお、上記のＭＲガス（メタノールラジカルガス）の反応メカニズムにおいて、・ＣＨＯ、ＨＣ（＝Ｏ）ＯＯ・、・ＣＨ2ＯＨ，ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）、スーパーオキシドラジカル（ＨＯ2・）、水素ラジカル（Ｈ・）などの少なくとも１種のラジカルの発生は、ＥＳＲなどの手法により確認されているが、上記以外のラジカル或いは化学物質が生成している可能性もある。
メタノールは、通常気化させて、ガス状態で触媒と接触させ、処理ガスとし、殺菌対象物を含む密閉空間に供給される。メタノール由来の処理ガスには、未反応のメタノールなどの非ラジカル物質が含まれているが、上記処理ガスによる殺菌ないし滅菌作用には影響しないと考えられる。エタノール由来の処理ガスについてもメタノールと同様である。
同様に、ホルムアルデヒドについても加熱下に反応させて処理ガスとし、殺菌対象物を含む密閉空間に供給される。
【００１０】
本発明において、処理ガスの殺菌／滅菌性の評価は、・ＣＨＯ、ＨＣ（＝Ｏ）ＯＯ・、・ＣＨＯ，・ＣＨ2ＯＨ，ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）、スーパーオキシドラジカル（ＨＯ2・）、水素ラジカル（Ｈ・）などの活性種と該活性種を検出できる化合物が反応し、反応の前後におけるインジケーターの変化を光学的ないし視覚的に検出することに基づく。
活性種を検出可能な化合物（インジケーター）として、酸素原子、炭素原子上に不対電子を有する化学的活性が高いラジカルと反応する化合物が好ましい。そのような化合物の具体例は、それ自身ラジカルであるガルビノキシル、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、また、それ自身はラジカルでないＮ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ピロガロールレッドなどを挙げる事ができる。本発明はガルビノキシル、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ピロガロールレッドの少なくとも一つ以上の化合物をインジケーターとして用いる事が好ましいが、これらに限定するわけではない。特にこれらが好ましい理由として、いずれの化合物も特異的な波長の光を吸収する点にある。処理ガスとの反応後における特異的波長の光の吸収性の変化を測定すれば、処理ガスの発生量が評価でき、処理ガスによる殺菌／滅菌が十分行われたか否かがわかる。
処理ガスを定量的に評価する方法としては、例えば、滅菌および殺菌を行う閉鎖空間中に処理ガス中の活性種と反応する化合物（以下インジケーターと総称する。）を所望の濃度に溶解した溶液（表示部として使用可能）を用いて行うことができる。或いは該溶液を含浸などにより吸収した支持体（紙、織布、不織布など）を使用してもよい。或いは、インジケーターは、バインダー、合成樹脂などと混合して印刷用インキ組成物とし、印刷することにより表示部を形成してもよい。
すなわち、インジケーターは、溶液、ペースト、ゾル、ゲルなどのウェット条件下で処理ガスと反応させることもでき、含浸物ないし印刷物などのドライ条件下でＭＲガスと反応させてもよい。また、表示部はウェット条件（溶液、ペースト、ゾル、ゲルなど）のインジケーターを含むこともでき、ドライ条件（含浸物ないし印刷物など）のインジケーターを含むこともできる。
本発明のインジケーターは、前記各成分に加えて、耐久性、ハンドリング性などの向上のため、公知の可塑剤、分散剤、安定剤、増粘剤等の添加剤を適宜含有することができる。例えば、耐光性向上の観点から、インジケーターに紫外線吸収剤を配合することが好ましい。
インジケーター溶液を調製するための溶媒はインジケーターが溶解する限り特に限定されず、たとえばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトニトリル、アセトン、水などを用いる事ができる。インジケーターの溶液中での濃度に関しても特に制限はないが、たとえば１０〜１０００μｍｏｌ／Ｌ程度で十分である。適用温度および湿度に関しても制限はなく、滅菌および殺菌を行う閉鎖容器中の温度および湿度で可能である。また、適用時間に関しても制限はなく、滅菌および殺菌を行う時間と同時間に設定する事ができる。このようにして、インジケーターを滅菌／殺菌を行う閉鎖空間中に設置する際、あらかじめ、たとえば吸光光度計によってそれぞれのインジケーター特有の波長で吸光度を測定しておくことが好ましい（このときの吸光度をＡ１とする。）。滅菌および殺菌が終了した段階でインジケーターの吸光度を同様に測定する（このときの吸光度をＡ２とする。）事によって、Ａ１とＡ２との吸光度の差から絶対的な滅菌および殺菌の効果を求める事ができる。また、インジケーターと処理ガスとの反応前後に視覚的な変化が起こる場合には、視覚的に滅菌効果を判定してもよい。
本発明は、インジケーターが容器に収容されている処理ガスの滅菌作用評価用の検出器にも関する。
該容器の材質は、インジケーターの保存に悪影響を及ぼさないものであればよく、例えば、プラスチック製、ガラス製、ビニール製、テフロン(R)製等のものを用いることができる。なお、インジケーターを含む表示部は、外気（処理ガス）と接触するように収容される。容器は内部のインジケーターの分解を避けるため、遮光性の材質であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、滅菌および殺菌の効果を定量的かつ簡易に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
対照実験で用いたラジカル開始剤は、脂溶性の２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）あるいは水溶性の２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライドである。
また、以下においては、処理ガスとしてＭＲガスを使用した。
【００１３】
実施例１
気体状のメタノールを0.054ｍｌ／秒の供給速度で触媒を充填したカラムを通し、ＭＲガスとした。滅菌および殺菌用の閉鎖容器（以下、処理槽と略す。）にあらかじめガラス製ビーカー中で１００μｍｏｌ／Ｌにアセトニトリルで調製したガルビノキシル溶液を設置した。この時溶液の４４０ｎｍにおける吸光度を島津社製紫外可視分光光度計（ＵＶ−２４５０）によって測定したところ２．１０であった。処理槽にＭＲで通常の滅菌および殺菌処理を１時間行い、同様に吸光度を測定したところ、１．５３であった。
別途対照実験として、処理槽を用いず２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を用いて定常的にラジカルを発生させ、１時間あたりの吸光度変化を測定したところ、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）の濃度に一次の関係でガルビノキシルの吸光度が減少することが確認でき、これをもとに処理槽中での活性ラジカル量を計算すると１４．６μｍｏｌ／ｌに相当する事がわかった
なお、ＭＲガスの各成分の濃度を以下に示す。
ホルムアルデヒド：  ２００〜３００ｖｏｌｐｐｍ
メタノール      ：１０００〜２０００ｖｏｌｐｐｍ
一酸化炭素      ：定量限界以下
二酸化炭素      ：５０００〜１００００ｖｏｌｐｐｍ
メタン          ：  １００〜５００ｖｏｌｐｐｍ
なお、上記の値（ガス発生条件：メタノール２Ｌ／５０ｍ3）は、ガス発生条件により多少変動する。
実施例２
ＭＲガス導入前の処理槽には、ＩＳＯ規格のバイオロジカルインジケーター（ＢＩ）を設置した。ＢＩは、ストリップ型(試験紙タイプ)で、Bacillus subtilis, var.niger（ATCC No 9372）とBacillus stearothemophilus（ATCC No 7953）が１０6オーダーで存在していた。
【００１４】
滅菌／殺菌効果を判定するために、処理槽内に複数設置した上記試験紙（ＢＩ）をＭＲガス処理した後に、該試験紙を下記の条件下で培養し、その生存細菌数をカウントして滅菌効果を判別した。
【００１５】
培養条件は、細菌Bacillus subtilis, var.niger(ATCC No 9372)の場合は、トリプソウヤブイオン培地（30〜35℃±1.0℃）で7日間の培養、また細菌Bacillus stearothemophilus (ATCC No 7953)の場合は、トリプソウヤブイオン培地（55〜60℃±1.0℃）で7日間の培養であった。
【００１６】
試験条件を以下に示す。
・小型MRガス発生装置よりポンプを用いてガスを取り出して暴露した。
・ポンプ流量は200ml/minである。
・ガルビノキシルの濃度（GAL）は４ｍｇ/10ｍｌである（溶媒はメタノール）。
・吸光度測定時には、サンプル液を20ｍｌにメスアップし、さらに測定直前に召すアップしたサンプル液をさらに2倍に希釈した。
結果を図１に示す。
実施例３
実施例１において、ガルビノキシルのかわりに、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミンを用いた以外はまったく同様に処理し、440ｎｍにおける吸光度変化を測定した。
測定を開始してから１時間後の吸光度は０．０９４増加したことがわかった。
【００１７】
実施例４
実施例１において、ガルビノキシルのかわりに、ピロガロールレッドを用い、溶媒として水を用いた以外はまったく同様に処理し、540ｎｍにおける吸光度変化を測定した。
【００１８】
測定を開始してから１時間後の吸光度は１．３０減少したことがわかった
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】MRガス暴露によるガルビノキシル吸光度と生菌数減少の相関
【図１】
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