(57)【要約】【課題】  活性酸素種を効率よく発生させることが容易な活性酸素種の製造方法、被浄化物を効率よく浄化することが容易な被浄化物の浄化方法及び非侵襲的な癌治療に有用な癌治療剤を提供する。【解決手段】  活性酸素種の製造方法は、水を含む発生液中にコイル状炭素繊維を分散又は配置した状態で、該コイル状炭素繊維に対し超音波を照射することにより実施される。被浄化物の浄化方法は、前記活性酸素種の製造方法を応用したものであって、水と被浄化物とを含む浄化液中にコイル状炭素繊維を分散又は配置した状態で、該コイル状炭素繊維に対し超音波を照射することにより被浄化物を浄化することにより実施される。癌治療剤は有効成分としてコイル状炭素繊維を含む。この癌治療剤は、ヒトの生体内に投与するように構成されるとともに、超音波照射によりヒトの生体内で活性酸素種を発生させるように構成されており、前記活性酸素種の製造方法を応用したものである。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を含む液中にコイル状炭素繊維を分散又は配置した状態で、該コイル状炭素繊維に対し超音波を照射することを特徴とする活性酸素種の製造方法。
【請求項２】
水と被浄化物とを含む浄化液中にコイル状炭素繊維を分散又は配置した状態で、該コイル状炭素繊維に対し超音波を照射することにより被浄化物を浄化することを特徴とする被浄化物の浄化方法。
【請求項３】
コイル状炭素繊維を含む癌治療剤であって、
当該癌治療剤は、ヒトの生体内に投与するように構成されるとともに、超音波照射によりヒトの生体内で活性酸素種を発生させるように構成されていることを特徴とする癌治療剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒドロキシラジカル等の活性酸素種を製造する方法、並びに当該方法を応用した被浄化物の浄化方法及び癌治療剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の活性酸素種の製造方法としては、流体中で、超音波の照射下に、特定の粒子と水とを接触させることによりヒドロキシラジカルを製造する方法が知られている（特許文献１，２参照）。前記粒子としては、ＺｎＯ，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，Ｔａ2Ｏ3，ＮｉＯ，ＦｅＯ，Ｃｒ2Ｏ3，ＭｏＯ2等の酸化物半導体や、アルミナ、二酸化ケイ素、ニッケル・クロム鋼、ガラス等が挙げられる。また、活性酸素種を利用した癌治療剤としては、ポルフィリン類、クロリン類、メチレンブルー、フルオレセイン、アクリジン誘導体、ローダミン類、テトラサイクリン類等の化合物に超音波を照射する技術も知られている（特許文献３参照）。一方、本発明者らは、特許文献４，５に開示されているコイル状炭素繊維及びその製造方法の開発に成功した。
【特許文献１】特開２００３−２６４０６号公報
【特許文献２】特開２００３−２６７９１４号公報
【特許文献３】特公平６−２９１９６号公報
【特許文献４】特開平１１−４３８２７号公報
【特許文献５】特開平１１−１２４７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、本発明者らの鋭意研究の結果、上記活性酸素種の製造方法で用いられている粒子とは全く性質の異なる物質を用いて活性酸素種を発生させることに成功したことによりなされたものである。その目的とするところは、活性酸素種を効率よく発生させることが容易な活性酸素種の製造方法、被浄化物を効率よく浄化することが容易な被浄化物の浄化方法、及び非侵襲的な癌治療に有用な癌治療剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の活性酸素種の製造方法は、水を含む液中にコイル状炭素繊維を分散又は配置した状態で、該コイル状炭素繊維に対し超音波を照射することを要旨とする。この構成によれば、コイル状炭素繊維と水とを含む液に超音波を照射することによって、コイル状炭素繊維が水分子に作用し、極めて効率よく活性酸素種が発生される。
【０００５】
請求項２に記載の被浄化物の浄化方法は、水と被浄化物とを含む浄化液中にコイル状炭素繊維を分散又は配置した状態で、該コイル状炭素繊維に対し超音波を照射することにより被浄化物を浄化することを要旨とする。この構成によれば、コイル状炭素繊維と水とを含む浄化液に超音波を照射することによって、コイル状炭素繊維が水分子に作用して活性酸素種を発生させ、さらに該活性酸素種が被浄化物の浄化を促進させることから、極めて効率よく被浄化物の浄化が行われる。
【０００６】
請求項３に記載の癌治療剤は、コイル状炭素繊維を含む癌治療剤であって、当該癌治療剤は、ヒトの生体内に投与するように構成されるとともに、超音波照射によりヒトの生体内で活性酸素種を発生させるように構成されていることを要旨とする。この構成によれば、コイル状炭素繊維を含む癌治療剤をヒトの生体内に投与した後にヒトの生体外から癌細胞に向かって超音波を照射することにより、コイル状炭素繊維から活性酸素種が発生して癌細胞を死滅させるようになっており、非侵襲的な癌治療が効率よく行われる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、活性酸素種を効率よく発生させることが容易な活性酸素種の製造方法、被浄化物を効率よく浄化することが容易な被浄化物の浄化方法、及び非侵襲的な癌治療に有用な癌治療剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
実施形態の活性酸素種の製造方法は、水を含む液（以下、発生液と記載する）中にコイル状炭素繊維（以下、ＣＭＣと記載する）を分散又は配置した状態で、該ＣＭＣに対し超音波を照射することにより実施される。この製造方法では、前記ＣＭＣが分散又は配置された発生液を含む発生系内に超音波を照射することによって、ＣＭＣが水分子に作用して発生系内で活性酸素種を発生させるようになっている。
【０００９】
活性酸素種は、化学的に反応性が高いことから被浄化物（汚れ等）の分解作用、殺細胞作用、殺ウイルス作用、殺菌作用、抗菌作用等を発揮する。このような活性酸素種としては、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）、スーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ2-）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、一重項酸素（1Ｏ2）又はオゾン（Ｏ3）が挙げられる。また、前記発生系内に脂質が含まれている場合には、ペルオキシラジカル（ＬＯＯ・）、アルコキシラジカル（ＬＯ・）、ヒドロペルオキシド（ＬＯＯＨ）も広義の活性酸素種として挙げられる。
【００１０】
ＣＭＣとしては、特許文献１の中空状カーボンマイクロコイルや特許文献２のカーボンマイクロコイルが用いられる。このＣＭＣは、コイル径が１ｎｍ〜１００μｍ、コイル長が１００ｎｍ〜１０ｍｍであるのが好ましい。このＣＭＣとしては、気相蒸着法（ＣＶＤ法）にて製造されるものが好適に用いられる。前記気相蒸着法では、アセチレン等の原料ガスがニッケル等の触媒の存在下で熱分解され、それにより前記原料ガスからＣＭＣが製造されるようになっている。また、このＣＭＣには、別の化合物（有機物や無機物等）が結合されていても構わない。
【００１１】
前記発生液には液体の水が含まれている。この発生液としては、活性酸素種の発生効率が高いことから水溶液であるのが好ましいが、例えば水と有機溶剤とを含む乳化液又は懸濁液であっても構わない。また、前記発生系内には、ＣＭＣと液体の水とが含まれている。発生系の具体例としては、ＣＭＣが前記発生液中に分散された分散液、ＣＭＣを表面に担持する所定形状の担持体が発生液中に配置されたもの、或いはＣＭＣが投与された生物個体が挙げられる。なお、この発生系は、外部の環境と連通された開放型又は連通されていない密閉型のいずれであっても構わない。前記発生液及び生物個体を構成する生体組織は、発生系内のＣＭＣに対して超音波を伝達する役割を果たす。さらに、発生液中の水及び生物個体内の水は、前記活性酸素種を製造する際の原料として機能するとともに、前記広義の活性酸素種を発生させる際には反応中間体として機能する。
【００１２】
前記分散液としては、ＣＭＣが前記発生液中に分散されたものが好適に用いられるが、例えばＣＭＣが自重により発生液の底部に沈澱していても構わない。前記担持体は、その表面にＣＭＣが露出するように固着されており、発生系（発生液）内からＣＭＣを容易に分離できる点で優れている。この担持体は、発生系内で水と接触するように配置される。なお、担持体は、活性酸素種により劣化しにくい材料（無機材料等）及び／又は水と親和性が高い材料により構成されるのが好ましい。
【００１３】
超音波は、人間の耳には音として聞こえない周波数２万Ｈｚ以上の音波であり、公知の超音波発生装置を用いて発生系内に照射される。超音波発生装置は、発振機と超音波振動子とを備えており、該超音波振動子を発生液中に浸漬させた状態でＣＭＣに超音波を伝達させてもよく、或いは超音波伝達効率の高い基材やゲル等を介して伝達させてもよい。前記基材としては、発生系の外枠を構成するとともに発生液を収容する収容容器等が挙げられる。前記ゲルは、発生系が生物個体である場合に主に利用される。この場合、例えば電解質等を含むゲルを表皮と超音波振動子との間に介在させた状態で超音波の照射が円滑に行われるように構成される。
【００１４】
実施形態の被浄化物の浄化方法は、上記活性酸素種の製造方法を応用したものであって、水と被浄化物とを含む液（浄化液）中にＣＭＣを分散又は配置した状態で、該ＣＭＣに超音波を照射することにより実施される。この浄化方法では、前記ＣＭＣが分散又は配置された浄化液を含む浄化系内に超音波を照射することによって、ＣＭＣから活性酸素種が発生して被浄化物が浄化されるようになっている。
【００１５】
浄化液には液体の水と被浄化物とが含まれており、浄化系内にはＣＭＣと液体の水と被浄化物とが含まれている。浄化液としては、水を含んでいる必要があり、例えば水と有機溶剤とを含む乳化液又は懸濁液であっても構わない。この浄化液は、ＣＭＣに対して超音波を伝達する役割を果たす。さらに、浄化液中の水は、前記活性酸素種を製造する際の原料として機能するとともに、前記広義の活性酸素種を発生させる際には反応中間体として機能する。なお、前記浄化系は、外部の環境と連通された開放型又は連通されていない密閉型のいずれであっても構わない。
【００１６】
被浄化物としては、環境ホルモン（内分泌撹乱物質）、ダイオキシン等の有機系環境汚染物質（特に芳香族炭化水素を含む有機物）、細菌やウイルス等の微生物、或いは農作物、畜産物、ヒトの皮膚（手足等）、それらの洗浄用具（消毒用ガーゼ、布帛、脱脂綿、包帯等）や関連器具が挙げられる。浄化液の具体例としては、前記有機系環境汚染物質や微生物を含有する汚水、廃液、河川水、海洋水、湖沼水、養殖用水槽の水、或いは農作物、畜産物、ヒトの皮膚、洗浄用具、それらの関連器具等を洗浄するための水が挙げられる。即ち、この浄化方法は、水質浄化、環境浄化、医療用、家庭用又は飲食品製造時の殺菌消毒等に適用される。この浄化方法における被浄化物は、浄化液中に溶解、分散（乳化若しくは懸濁）又は浸漬された状態で超音波が照射されるようになっている。
【００１７】
浄化系の具体例としては、ＣＭＣが前記浄化液中に分散された分散液、又はＣＭＣを表面に担持する所定形状の担持体が浄化液中に配置されたものが挙げられる。前記分散液としては、ＣＭＣが浄化液中に分散されたものが好適に用いられるが、例えばＣＭＣが自重により浄化液の底部に沈澱していても構わない。前記担持体は、その表面にＣＭＣが露出するように固着されており、浄化系（浄化液）内からＣＭＣを容易に分離できる点で優れている。この担持体は、浄化系内で水と接触するように配置される。
【００１８】
実施形態の癌治療剤は有効成分としてＣＭＣを含有している。この癌治療剤を用いた癌の治療方法は、上記活性酸素種の製造方法を、発生系としてのヒトの生体内に応用することによって実施される。即ち、この治療方法では、癌治療剤をヒトの生体内に投与した後にヒトの生体外から癌細胞に向かって超音波照射（好ましくは超音波を癌細胞にフォーカシング）することにより、ＣＭＣから活性酸素種が発生して癌細胞に障害を与えて死滅させるようになっており、非侵襲的な治療が行われる。ヒトの生体は、ＣＭＣに対して超音波を伝達する役割を果たす。さらに、ヒトの生体には、水が含まれていることから前記活性酸素種を製造する際の原料として機能するとともに、前記広義の活性酸素種を発生させる際には反応中間体として機能する。
【００１９】
この癌治療剤は、ＣＭＣを癌細胞の近傍に送達させるためのドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）を備えた剤型に形成されているのが好ましい。ＤＤＳとしては、癌細胞に結合する抗体（ヒト化抗体や完全ヒト型抗体）、レクチン、細胞接着因子、糖鎖等をＣＭＣに結合（アミノ基、水酸基、シアノ基、カルボキシル基等の求核置換反応性を有する官能基を介在させるとよい）させておくこと、或いは公知のリポソーム又はＰＥＧ化リポソーム内にＣＭＣを封入すること等が挙げられる。この癌治療剤は、点滴や注射によって静脈内に投与したり、カテーテルを利用して直接標的となる癌組織に注入したりする経皮投与、又は経口摂取（特に消化器系癌の場合）のいずれの方法により投与されても構わない。即ち、この癌治療剤は、注射剤（点滴、静脈内注射、動脈内注射、筋肉注射、皮下注射、皮内注射等）、分散剤、流動性剤、固形粉末剤等の様々な剤型にて利用され得る。
【００２０】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・  実施形態の活性酸素種の製造方法は、水を含む発生液中にＣＭＣを分散又は配置した状態で、該ＣＭＣに対し超音波を照射することにより実施されることから、活性酸素種を極めて効率よく発生させることができる。なお、水のみ、ＺｎＯのような酸化物半導体を含む水、又はアルミナや二酸化ケイ素のような化合物を含む水に超音波照射した場合にもヒドロキシルラジカルが生成することは知られているが、その生成濃度は最大でも１０-10〜１０-9Ｍレベルであり、本実施形態の活性酸素種の製造方法と比べると産業上実用化には不十分である。また、実施形態の被浄化物の浄化方法は、水と被浄化物とを含む浄化液中にＣＭＣを分散又は配置した状態で、該ＣＭＣに対し超音波を照射することにより実施されることから、被浄化物を極めて効率よく洗浄することができる。
【００２１】
・  実施形態の癌治療剤は有効成分としてＣＭＣを含有している。さらに、この癌治療剤は、ヒトの生体内に投与するように構成されているうえ、超音波照射により前記生体内で活性酸素種を発生させるように構成されている。このため、この癌治療剤は非侵襲的な癌治療に極めて有用である。なお、特許文献３の技術では、それ自体発癌性を有する化合物が含まれることから副作用の発生が懸念される。一方、超音波の振動エネルギーを癌組織に吸収させて加熱することにより熱凝固壊死させるという癌治療も知られているが、この場合、主に熱による抗癌作用が働く一方で、上述したように水に対する超音波照射で発生する活性酸素種量は極めて少ないことから、活性酸素種による化学的作用の関与は小さく、抗癌作用も大きくはない。
【実施例１】
【００２２】
＜電子スピン共鳴（ＥＳＲ）−スピントラップ法によるヒドロキシルラジカルの検出＞
（試験例１）ガラス製試験管（IWAKIGLASS,内径14mm,高10.7mm）に超純水（MilliQ）２ｍｌ、０．０３ｍｌのスピントラップ試薬（ＤＭＰＯ;5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide,ラボテック社）及び１ｍｇのＣＭＣ（シーエムシー技術開発株式会社製、90μm下・分級品）を入れて混合した。なお、ＤＭＰＯの終濃度は１３２ｍＭである。続いて、浴槽型超音波発生装置（SHARP社,Model UT202S,28KHz,200W）内に水深８ｃｍとなるように純水を満たし、その中に前記試験管を浸漬させた後、２０分間超音波照射した。前記純水の温度は、超音波照射前には約１５℃、超音波照射後には約３０℃であった。
【００２３】
超音波照射前後の試験管内の試料を少量ずつ採取して合成石英製水溶液セル（ES-LC12,JEOL,外径11×1.5mm,有効試料容積0.13ml）内に入れ、ＥＳＲ装置（JEOL,Model JES-TE100）を用いてＥＳＲスペクトルを測定した。ＥＳＲ測定条件はMicrowave power, 1mW; modulation amplitude, 0.32mT; time constant, 0.3sec, scanning time, 4minである。磁場校正にはＥＳＲマーカー試料ＭｎＯ(ΔＨ3-4＝8.69mT)を用い、ＤＭＰＯとヒドロキシルラジカルとのアダクト（ＤＭＰＯ−ＯＨ）の４本のシグナルのうち２番目のシグナルのピーク高さとＭｎＯのシグナルのピーク高さとの比からＤＭＰＯ−ＯＨの相対シグナル強度を求めた。結果を図１（ａ）に示す。
【００２４】
（比較例１，２）比較例１では試験例１において超音波照射を省略し、比較例２では試験例１においてＣＭＣを省略した以外は、試験例１と同様にＥＳＲスペクトルを測定した。比較例１の結果を図１（ｂ）に、比較例２の結果を図１（ｃ）に示す。
【００２５】
図１に示した如く、試験例１では、ヒドロキシルラジカルとスピントラップ試薬ＤＭＰＯとのアダクトであるＤＭＰＯ−ＯＨの典型的な４本シグナル（αＮ＝1.49mT, αＨβ＝1.49mT）が検出された。しかし、ＣＭＣ存在下でも超音波照射しない比較例１では、ヒドロキシルラジカルに由来するシグナルは検出されなかった。ＣＭＣを添加しない比較例２では、ヒドロキシルラジカルの生成は認められたものの、その生成量は極めて低いレベルであった。即ち、水を超音波照射するとヒドロキシルラジカルが僅かに発生するが、ＣＭＣ共存下ではヒドロキシルラジカルの生成量が著しく増大することが示された。
【実施例２】
【００２６】
＜ヒドロキシルラジカルの検出に要するスピントラップ試薬量の影響＞
試験例１に記載の方法において、スピントラップ試薬ＤＭＰＯの量を変更することにより、生成するヒドロキシルラジカルの検出に必要なスピントラップ試薬量の影響について検討した。データは示さないが、測定した条件下において２０分間超音波照射した場合、ヒドロキシルラジカルの相対シグナル強度はＤＭＰＯの量に依存して高くなり、０.０２ｍｌの添加で最大となった。
【実施例３】
【００２７】
＜ヒドロキシルラジカルの生成に及ぼす超音波照射時間の影響＞
試験例１に記載の方法において、超音波照射時間を変更することより、ヒドロキシルラジカルの生成に及ぼす超音波照射時間の影響について検討した。結果は図２に示した如く、測定した条件下においてヒドロキシルラジカルの相対シグナル強度は超音波照射時間に比例して増大し、２０分間の超音波照射で最大となった。
【実施例４】
【００２８】
＜ヒドロキシルラジカルの生成に及ぼすＣＭＣ量の影響＞
試験例１に記載の方法において、ＣＭＣの添加量を変更することにより、ヒドロキシルラジカルの生成に及ぼすＣＭＣ量の影響について検討した。結果は図３に示した如く、測定した条件下においてヒドロキシルラジカルの相対シグナル強度はＣＭＣの添加量に比例して増大し、発生系２ｍｌ中に１ｍｇのＣＭＣが存在する場合に最大となった。
【実施例５】
【００２９】
＜ヒドロキシルラジカル生成に及ぼす各種炭素素材の影響＞
試験例１に記載の方法おいて、ＣＭＣの代わりに１ｍｇの活性炭（NoritSX-3）又は１ｍｇの備長炭を用いて相対シグナル強度を測定した。試験例１及び比較例２についても同様に試験を行い、ヒドロキシルラジカルの生成に及ぼす各種炭素素材の影響について比較検討した。結果は図４に示した如く、検討した炭素素材の中、備長炭もヒドロキシルラジカル生成促進作用を示したが、その効果はＣＭＣと比較してかなり低いものであった。活性炭ではヒドロキシルラジカル生成を促進する効果は本試験方法では認められなかったが、スピントラップ試薬を吸着してしまっている可能性もある。
【実施例６】
【００３０】
＜ヒドロキシルラジカルによるサリチル酸の浄化＞
（試験例２）ガラス製試験管（IWAKIGLASS,内径14mm,高10.7mm）に５ｍＭサリチル酸水溶液２ｍｌと、ＣＭＣ１ｍｇとを入れて混合した後、上記試験例１の浴槽型超音波発生装置にて６０分間超音波照射を行った。超音波照射前後の試験管内の試料を濾過（Milex,0.45μｍ）し、その１０μｌを逆相カラムによるＨＰＬＣ分析に供した。ＨＰＬＣの条件：カラム, TSK-Gel 80TM(Tosoh,4.6×250mm); 移動相, 25mMリン酸カリウム緩衝液（pH4.0）- 0.002%エチレンジアミンテトラ酢酸2Na/メタノール/アセトニトリル, 4/4/2(v/v); 流速, 0.5ml/min; カラム温度, 30℃; 検出器, Essa電気化学検出器(Gurd cell, 0.35V; Detector cell, 0.3V)。サリチル酸水酸化物である2,3-dihydroxybezoic acid（２，３−ＤＨＢ）を標準物質として用いた。結果を図５（ａ）に示す。
【００３１】
（比較例３，４）比較例３では試験例２においてＣＭＣを省略し、比較例４では試験例２において超音波照射を省略した以外は、試験例２と同様にＨＰＬＣ分析を行った。比較例３の結果を図５（ｂ）に、比較例４の結果を図５（ｃ）に示す。
【００３２】
図５に示した如く、試験例２では、ＣＭＣとサリチル酸（終濃度5mM）とを含む２ｍｌの水を６０分間超音波照射することによって、ヒドロキシルラジカルとサリチル酸との反応生成物である２，３−ＤＨＢが検出された。しかし、ＣＭＣ存在下でも超音波照射を施さない比較例４やＣＭＣを添加することなく超音波照射した比較例３では、いずれも２，３−ＤＨＢの生成はほとんど確認されなかった。また、試験例２において、２，３−ＤＨＢの生成量よりヒドロキシルラジカル生成量を算出した。即ち、ＣＭＣ１ｍｇ存在下において６０分間超音波照射をした反応液の０．０１ｍｌを分析した場合、１１７ｐmolの２，３−ＤＨＢが検出された。従って、ヒドロキシルラジカル生成量は少なくとも１１７ｐmol／０．０１ｍｌであり、モル濃度に換算すると１．１７×１０-5Ｍ程度である。従って、炭素素材等の触媒の非存在下、水のみを超音波照射した場合に生成するヒドロキシルラジカル生成量は文献値にあるように１０-10Ｍであるが、ＣＭＣ存在下におけるヒドロキシラジカル生成量は各試験例の条件下で１０-5Ｍであり、少なくとも１０5増幅されることが明確となった。
【実施例７】
【００３３】
＜ヒト肝臓癌由来培養細胞の増殖に及ぼすＣＭＣ及び超音波照射の影響＞
プラスチック製の培養用６穴プレート(φ3.5mm)２枚の各ウェルに２．５×１０4個のＨｕＨ７細胞を接種し、ＤＭＥＭ培地で５０％密度にまで炭酸ガス培養装置内（ＣＯ2濃度５％、３７℃）で培養した。続いて、所定量の滅菌したＣＭＣを各ウェルの培地に添加した後、一方の培養６穴プレートを上記浴槽型超音波発生装置の水浴に浸しながら１０分間の超音波照射を３回行った後に培養を続けた。各超音波照射では、培地の温度が約１７℃から約３５℃まで上昇した。さらに翌日、同様に１０分間３回超音波を照射した。他方の培養６穴プレートは対照として超音波照射を行わなかった。２日目の超音波照射の翌日、顕微鏡下で癌細胞を観察し、さらに色素取り込み法で細胞密度を測定した。結果を図６に示す。なお、図６は平均値±標準偏差を示し（ｎ＝４）、★は超音波照射なしと比べて５％の危険率で有意差があることを示す。
【００３４】
図６に示した如く、ＣＭＣを添加しない対照では、超音波を照射しても細胞増殖にはほとんど影響を受けなかった。１ｍｇ又は２ｍｇのＣＭＣ存在下において、超音波照射をしなければ細胞は対照と同じ程度に増殖した。即ち、この結果は、ＣＭＣそれ自体に細胞毒性がないことを示している。しかし、ＣＭＣ存在下で細胞に超音波照射すると、添加したＣＭＣ量に依存して細胞密度は減少した。特に２ｍｇのＣＭＣ存在下において超音波照射した時の細胞密度は照射しない場合と比較し３４％まで低下した。
【実施例８】
【００３５】
＜超音波照射によるヒト肝臓癌由来培養細胞の増殖抑制に及ぼす各種炭素素材の比較＞
ヒト肝臓癌由来培養細胞の増殖に及ぼすＣＭＣ以外の炭素材料の影響について検討した。実施例８においてはウェルあたり１．５×１０5個のＨｕＨ７細胞を接種した。また、各種炭素素材はいずれもウェルあたり２ｍｇ添加した。１０分間の超音波照射を３回行い、その翌日に細胞密度を測定した。その他の試験条件は上記実施例７と同様である。結果を図７に示す。なお、図７は平均値±標準偏差を示し（ｎ＝４）、★は超音波照射なしと比べて５％の危険率、★★は１％の危険率で有意差があることを示す。図７に示した如く、各種炭素素材存在下で超音波照射を実施した場合、ＣＭＣが最も優れた細胞増殖抑制効果を示した。なお、ＣＭＣを除くいずれの炭素素材も培養液中２ｍｇの量において超音波を照射しなければ細胞増殖に影響を及ぼさなかった。
【実施例９】
【００３６】
＜マウスザルコーマ浮遊培養細胞の増殖に及ぼすＣＭＣ及び超音波照射の影響＞
ヒト肝臓癌由来ＨｕＨ７細胞は接着増殖性の細胞であるが、本試験では浮遊増殖性の細胞を用いてＣＭＣの効果を確認した。培養用試験管にマウスザルコーマMeth A細胞浮遊液（１０％ウシ血清を含むＲＰＭＩ１６４０培地、１×１０5／ｍｌ）２ｍｌを接種し、さらに１ｍｇの滅菌したＣＭＣ又は他の炭素素材１ｍｇを培地に添加した後、培養用試験管を上記浴槽型超音波発生装置の水浴に浸し、１０分間の超音波照射を３回行った。超音波照射後、炭酸ガス培養装置内（ＣＯ2濃度５％、３７℃）で一昼夜培養した後、顕微鏡下で生細胞数を調べた。図８に結果を示す。なお、図８は平均値±標準偏差を示し（ｎ＝６）、★は超音波照射なしと比べて５％の危険率で有意差があることを示す。図８に示した如く、ＣＭＣ及び備長炭のみが有意な細胞死滅効果を示した。
【００３７】
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  活性酸素種の製造方法を抗酸化物質の製造に応用してもよい。抗酸化物質としては、例えば、サリチル酸に水酸基が付加されたカテコール、２，３−ＤＨＢ、2,5-dihydroxybenzoic acid等が挙げられるが、これら以外にも公知の抗酸化物質を製造してもよい。このように構成した場合、抗酸化物質を容易に製造することができる。
【００３８】
・  活性酸素種の製造方法を、癌以外の医学的又は獣医学的な疾患の治療に応用してもよい。このとき、これらの疾患の治療を行うための医薬組成物は、上記癌治療剤の場合と同様に、有効成分としてＣＭＣが含有されており、発生系としてのヒト又は動物の生体（生物個体）内に投与された後に生体外から疾患を発症する組織に向かって超音波が照射されるように構成される。このように構成した場合、癌治療剤の場合と同様に、種々の疾患に対する治療を非侵襲的に行うことができる。
【００３９】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  コイル状炭素繊維を含む医薬組成物であって、当該医薬組成物は、ヒト又は動物の生体内に投与するように構成されるとともに、超音波照射により前記生体内で活性酸素種を発生させるように構成されていることを特徴とする医薬組成物。このように構成した場合、非侵襲的な治療に有用である。
【００４０】
・  コイル状炭素繊維と水とを含む活性酸素種の発生系と、該発生系内に超音波を照射する超音波発生装置とを備えたことを特徴とする活性酸素種発生システム。コイル状炭素繊維と水と被浄化物とを含む浄化系と、該浄化系内に超音波を照射する超音波発生装置とを備えたことを特徴とする環境清浄化システム。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも、実施例１のＥＳＲスペクトルを示す。
【図２】実施例３の結果を示すグラフ。
【図３】実施例４の結果を示すグラフ。
【図４】実施例５の結果を示すグラフ。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも、実施例６の結果を示すグラフ。
【図６】実施例７の結果を示すグラフ。
【図７】実施例８の結果を示すグラフ。
【図８】実施例９の結果を示すグラフ。
【図１】
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【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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