(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素によるｐＨの変化に伴い開環反応を生起することで色相が変化する化合物と、該化合物の発色機構に影響を与えないバインダーとを含有し、変色助剤を含有しない過酸化水素プラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項２】
前記過酸化水素によるｐＨの変化に伴い開環反応を生起することで色相が変化する化合物が、スルホフタレン系化合物、ナフトールフタレン系化合物、フェノールフタレイン系化合物からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項３】
分子内に水酸基を有し、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い、該水酸基と雰囲気内の過酸化水素とが反応することで色相が変化する化合物と、該化合物の発色機構に影響を与えないバインダーとを含有し、変色助剤を含有しない過酸化水素プラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項４】
前記分子内に水酸基を有し、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い、該水酸基と雰囲気内の過酸化水素とが反応することで色相が変化する化合物が、ヘマトキシリン、ラクモイド、アリザリンスルホン酸ナトリウムからなる群より選択される１種又は２種以上の化合物であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項５】
前記分子内に水酸基を有し、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い、該水酸基と雰囲気内の過酸化水素とが反応することで色相が変化する化合物がヘマトキシリンであり、前記バインダーがポリアミド系の樹脂を主材とするものであることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項６】
分子内に二重結合と連結された窒素原子（−Ｎ＝）を有し、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い該二重結合部分が開くことで色相が変化する化合物と、該化合物の発色機構に影響を与えないバインダーとを含有し、変色助剤を含有しない過酸化水素プラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項７】
前記分子内に二重結合と連結された窒素原子（−Ｎ＝）を有し、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い該二重結合部分が開くことで色相が変化する化合物が、ナイルブルー、キノリンブルー、レザズリンからなる群より選択される１種又は２種以上の化合物であることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項８】
さらにワックス成分を含有することを特徴とする前記請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のプラズマ滅菌用インジケータ。
【請求項９】
少なくとも一部がガス透過性不織布により構成され、プラズマ滅菌処理のための被滅菌物を収納しうる滅菌用包装材料であって、前記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のプラズマ滅菌用インジケータからなる表示部が形成されてなることを特徴とする滅菌用包装材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過酸化水素プラズマ殺菌処理に有用な化学指示薬による滅菌用インジケータ、および該滅菌用インジケータからなる表示部を形成してなるプラズマ殺菌処理用の被処理物を収納するための滅菌用包装材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
使い捨て可能、或いは再使用可能な医療装置や食品容器などに対して、種々の殺菌手段が用いられてきており、代表的なものとしては、エチレンオキサイドガス（ＥＯＧ）滅菌、オートクレーブによる高圧高温蒸気滅菌、或いはプラズマ滅菌などが挙げられる。例えば、病院などで実施される滅菌方法としては、メスやシリンジなどの被滅菌物を、少なくともガス透過性であって細菌類が通過不能である領域を有する包装袋に入れ、密封した後、前記したような方法により滅菌処理を行い、滅菌後の器具は手術などに使用するまで、この包装袋内に収納され、手術や治療に用いる際に開封して使用される。この場合、包装材料に密封された器具に殺菌処理が行われたかどうかを容易に判断する表示を付することが事故防止などの観点から有用である。表示部の形成は、滅菌処理を行うと非可逆的に変色する、指示機能を有するインキを使用して行なわれる。
【０００３】
これらの滅菌処理のうち、被滅菌物である医療器具に影響を与える懸念が少ないことから、最近では、過酸化水素プラズマ殺菌方法とそのための装置が提案され、また実際に使用されている（特公平２−６２２６１号および同７−２２６９３号）。この殺菌方法は、要約すると、被殺菌製品を気密容器中で減圧下に過酸化水素蒸気に触れさせ、ついで過酸化水素プラズマを発生させるものである。この方法は、高殺菌効率が得られるだけでなく、過酸化水素が全く無害な水と酸素に転換されるという点で、非常に有用と言える。
【０００４】
但し、プラズマ滅菌処理は、前記ＥＯＧ滅菌よりも短時間で処理可能なため、従前にＥＯＧ滅菌に使用していた表示用インクは使用し難いという問題がある。
また、この滅菌処理は、処理中に過酸化水素を用いることから、親水性材料、例えば、セルロース系、再生セルロース系、ポリビニルアルコール系、ポリアミド系の繊維からなる不織布や紙、或いはこれらの材料からなるフィルムなどは過酸化水素を吸着するため好ましくなく、通常、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、フッ素系などの水分非吸着性の材料を選択して用いる必要がある。
このようなプラズマ滅菌処理に適合する表示組成物としては、例えば、特開平１１−１７８９０４号公報にはトリフェニルメタン系色素、シアニン系色素と発色助剤との組合せが、また、特開平１１−３７９８８号公報にはｐＨ指示薬と有機アミン系の変色助剤とを用いる技術が、それぞれ提案されている。
これらの表示成分は、プラズマ滅菌に使用される酸化力の強いガスの酸化性により消色或いは変色する色素とその変色を促進し、安定性を向上させるための変色助剤とを含有するが、変色速度が安定せず、多量の被滅菌物を対象とするプラズマ滅菌処理によっては、十分な変色が得られない、或いは、アミン系、メルカプト系の変色助剤を必須とするため、高コストとなるなどの問題があり、改良が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、被殺菌物へのプラズマ殺菌処理が行われたかどうかが明確に判定できる、変色助剤を用いなくとも、表示に有効な変色が得られるプラズマ滅菌用インジケータ及び該プラズマ滅菌用インジケータを用いた表示部を形成してなる滅菌用包装材料を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、検討の結果、ｐＨ指示薬として特定の変色機構を有する化合物を選択することで、変色助剤を用いることなく有効な表示が可能となることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
即ち、本発明のプラズマ滅菌用インジケータは、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い色相が変化する化合物として、（１）スルホフタレン系化合物、ナフトールフタレン系化合物、フェノールフタレイン系化合物等のｐＨの変化に伴い開環反応を生起することで色相が変化する化合物、（２）ヘマトキシリン、ラクモイド、アリザリンスルホン酸ナトリウム等の分子内の水酸基と雰囲気内の過酸化水素とが反応することで色相が変化する化合物、或いは、（３）ナイルブルー、キノリンブルー、レザズリン等の、分子内に二重結合と連結された窒素原子（−Ｎ＝）を有し、ｐＨの変化に伴い該二重結合部分が開くことで色相が変化する化合物から選択される過酸化水素によるｐＨの変化に伴い色相が変化する化合物と該化合物の発色機構に影響を与えないバインダーとを含有し、変色助剤を含有しない。
【０００８】
また、請求項９に係る本発明の滅菌用包装材料は、少なくとも一部がガス透過性の不織布により構成され、プラズマ滅菌処理のための被滅菌物を収納しうる滅菌用包装材料であって、前記本発明に係る特定のｐＨの変化に伴い色相が変化する化合物とバインダーとを含有するプラズマ滅菌用インジケータからなる表示部が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明のプラズマ滅菌インジケータは、過酸化水素によるｐＨの変化に伴い、特定の構造変化により色相が変化する化合物（以下、適宜、ｐＨ指示薬と称する）を含むため、過酸化水素によるｐＨの変化やプラズマ処理の強い酸化力には速やかに反応して変色或いは消色し、その変色は非可逆的であるため、化学指示薬として好適であり、医療装置、食品容器等の非殺菌物が過酸化水素プラズマ殺菌処理を受けてから一定の時間を経過した後でも、そのような処理を経たか否かを明瞭に判定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のプラズマ滅菌用インジケータは、前記特定のｐＨ指示薬を用いることで、有機アミン系化合物などの変色助剤を含有することなく、有効なインジケータとして機能し得る。
ここで用いられるｐＨ指示薬の詳細を説明する。
前記ｐＨの変化に伴い色相が変化する化合物の第１の態様として、（１）過酸化水素によるｐＨの変化に伴い開環反応を生起することで色相が変化する化合物が挙げられる。
この変色機構は以下のようなスキームで表される。
【００１１】
【化１】
0004574048.tif 000002
【００１２】
このような化合物としては、スルホフタレン、ナフトールフタレン、フェノールフタレン等が挙げられる。例えば、スルホフタレンは以下に示される構造を有し、酸、アルカリにより開環して赤色に発色する。
【００１３】
【化２】
0004574048.tif 000003
【００１４】
この化合物の誘導体として、クレゾールレッド、チモールブルー、ブロモフェノールレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモフェノールブルーなどが代表的なものとして挙げられる。
このような化合物は、プラズマ滅菌用インジケータ中に固形分として、０．１〜５．０重量％含有されることが好ましい。
含有量が０．１重量％未満であると色（色調）が薄く色の変化を目視で明確に検知しにくくなり、５．０重量％を超えるとプラズマ滅菌器で滅菌処理した後も変色前の色相が残るため、いずれも好ましくない。
【００１５】
前記過酸化水素によるｐＨの変化に伴い色相が変化する化合物の第２の態様として、（２）分子内の水酸基と雰囲気内の過酸化水素とが反応することで色相が変化する化合物が挙げられる。
このような化合物としては、具体的には、ヘマトキシリン、ラクモイド、アリザリンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの化合物はその分子内に水酸基をそれぞれ２〜５個有しており、発色性、変色速度、耐光性のいずれにも優れていることから、本発明に好適に用いることができる。
【００１６】
【化３】
0004574048.tif 000004
【００１７】
なかでも、ヘマトキシリンは後述するバインダーのうち、ポリアミド系の樹脂を主材とするもの〔例えば、市販品としてセーフル（商品名）、ポリアミド樹脂と硝化綿含有、（株）Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製〕と組合せて用いることで、経時的な変色速度の安定化が向上し、また、所望されない滅菌処理の中断が生じたとき、そのインジケーターの発色状態を観察することで、再度、滅菌処理を行うことが必要か否かを検知することができるという利点をも有する。
このような化合物は、プラズマ滅菌用インジケータ中に固形分として、０．２〜５．０重量％含有されることが好ましい。
含有量が０．２重量％未満であると色（色調）が薄く色の変化を目視で明確に検知しにくくなり、５．０重量％を超えるとプラズマ滅菌器で滅菌処理した後も変色前の色相が残るため、いずれも好ましくない。
【００１８】
前記ｐＨの変化に伴い色相が変化する化合物の第３の態様として、（３）分子内に二重結合と連結された窒素原子（−Ｎ＝）を有し、ｐＨの変化に伴い該二重結合部分が開くことで色相が変化する化合物が挙げられる。ここで、二重結合と連結された窒素原子（−Ｎ＝）は環構造を形成する化合物の官能基として導入されていてもよく、また、それ自体がヘテロ環構造を有するものであってもよい。
このような化合物としては、例えば、ナイルブルー、キノリンブルー、レザズリンなどが挙げられる。
【００１９】
【化４】
0004574048.tif 000005
【００２０】
このような化合物は、プラズマ滅菌用インジケータ中に固形分として、０．０５〜５．０重量％含有されることが好ましい。
含有量が０．０５重量％未満であると色（色調）が薄く色の変化を目視で明確に検知しにくくなり、５．０重量％を超えるとプラズマ滅菌器で滅菌処理した後も変色前の色相が残るため、いずれも好ましくない。
なお、これらのｐＨ指示薬は１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて使うこともできる。複数の化合物を組合せることで、インジケータとして所望の色相を実現することもできる。
【００２１】
次に本発明に用いられるバインダーについて説明する。
本発明のインジケータに使用するバインダーとしては、前記ｐＨ指示薬の発色機構に影響を与えない限りにおいて、公知のバインダーを特に制限なく使用することができ、例えば、印刷用インキの調製に通常用いられる合成樹脂などを適宜選択して用いることができる。バインダーは、インジケータを包装材料の表示部として用いる場合の担持体となる。
先に述べたように、プラズマ滅菌用の包装材料には、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、フッ素系などの水分非吸着性の材料を選択して用いる必要があり、これらに強固に付着することが好ましい。
【００２２】
本発明のインジケータは、組成物としての安定性の観点からは、ポリアミドやエチルセルロース系バインダーが好ましいが、他の添加物を調製することによりアルカリ成分からのダメージを防止することができるため、必ずしも耐アルカリ性である必要はない。従って、色素の変色速度や安定性を考慮すれば、例えば、硝化綿などもバインダーとして好適に用いることができる。
バインダーの種類や添加量は、滅菌用インジケータとしての特性、適用される包装材料や容器などの材質、必要とされる耐久性などに応じて適宜選択すればよいが、添加量としては、５〜３０重量％程度が一般的である。
【００２４】
本発明のプラズマ滅菌用インジケータには、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。
とくに、耐光性向上の観点から、本発明のプラズマ滅菌用インジケータには、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。紫外線吸収剤としては、この分野で通常使用されているものであれば、本発明の目的達成に悪影響を与えるものでない限り、どのような種類のものでも使用することができる。具体的には、例えば、トリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダートアミン系化合物などが好適なものとして挙げられる。紫外線遮断効果を有するこのような化合物は、市販品としては、チバガイギー（Ciba-Geigy）社のチヌビン（Tinuvin）の商標で知られている種種の化合物を挙げることができる。
紫外線吸収剤は単独でも、また二種類以上の化合物を組み合わせて使用することもできるが、異なる特性を有する紫外線吸収剤を複数種用いることも効果的である。
【００２５】
本発明のプラズマ滅菌用インジケータはプラズマ滅菌処理によって消色又は変色する組成物であるが、インジケータの消色後の視認性を確保するため、色素主成分の色相を損なわず、且つ、滅菌処理により消色或いは変色しない染料や顔料を添加してもよい。
【００２６】
本発明のプラズマ滅菌用インジケータは、前記各成分を好適な溶剤に溶解して、表示が必要な領域に塗布、乾燥して使用することができる。
溶剤は、前記アントラキノン系色素や他の成分の溶解性を考慮して選択されるが、バインダー樹脂の溶解性、色素の安定性及び印刷時の乾燥の効率を考慮すれば、エタノール、メタノール、酢酸エチル、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、トルエン、シクロヘキサン、酢酸−ｎ−プロピルなどが好ましい。
【００２７】
次に、本発明の滅菌用包装材料について説明する。この包装材料は、少なくとも一部がガス透過性の不織布により構成される滅菌可能である領域を備え、且つ、必要な強度を有する公知のシート状物を任意に選択して構成することができる。
滅菌可能である領域、即ち、本発明に適用されるプラズマ滅菌処理に際して、有効成分であるガス（気体）を透過させ、菌を透過させない範囲の透過度を有する不織布からなる領域を少なくとも一部に有している必要がある。
包装材料のすべてをこのような滅菌可能な材料で構成することもできるが、コスト、強度、内容物の視認性の観点から、一方にガス透過性材料を用い、他方に透明の合成樹脂シートなどを用いることも好ましい態様である。例えば、一方にガス透過性のポリエチレン、又は、ポリプロピレン等の不織布、他方に透明な合成樹脂シートと２枚のシートを組合せて用いて、袋状に成形したものは、製造も容易であり、内容品の視認性、強度が確保される。
【００２８】
本発明の滅菌用包装材料は、前記したように、表裏二枚のシートを積層し、両側端近傍に剥離可能な接着部を設け、少なくともいずれか一方のシートに前記インジケータによる表示部を設けることにより形成される。この包装材料は、袋状、ロール状など、所望により任意の形状に加工されて供給される。
【００２９】
表示部の形成は、通常、包装材料を構成するシート上に少なくとも前記プラズマ滅菌用インジケータ組成物を適切な溶剤に溶解し、塗布、乾燥することで行なわれる。このようにして形成された指示部には、指示部を保護するための表面保護層を設けることもできる。表面保護層は、プラズマ滅菌処理に用いられる過酸化水素蒸気、又は過酸化水素から誘導されるプラズマを透過させ、かつ染料の色の変化を透視できるよう透明または半透明のものならば、どのような成分からも形成することができる。なかでも、表示部との親和性の観点から、前記指示部を形成する組成物を構成するバインダーを皮膜形成成分として含み、紫外線吸収剤や耐水性付与のための撥水性の成分、耐磨耗性の成分、具体的にはポリエチレンワックスなどのワックス成分などを含有する組成物から形成されることが好ましい。このような表示部の表面保護層も前記表示部の形成と同様に溶剤に溶解して塗布することで実施することができる。
【００３０】
滅菌包装材料の表示部は、通常、包装材料の一部を構成するガス透過性の前記不織布の表面上に形成される。包装材料の他の構成材料が内部を透視できる透明なシートである場合には、指示部層は、ガス透過性の前記不織布の内側あるいは透明な樹脂シートの内側（すなわち包装材料が形成する袋体の内側）に形成することができる。
【００３１】
インジケータを構成する前記組成物は、印刷インキの調製に用いられているような公知の混練方法を使って均質に混合され、次に、これを包装材料を構成するシート状物の上に塗布して指示部を形成する。その塗布方法としては、公知の印刷方法、例えば、オフセット印刷、フレキソ印刷あるいはグラビア印刷等に準じて行なう方法が挙げられる。表示部上に表面保護層を形成する場合にも、同様の方法をとることができる。
表示部の塗布量には特に制限はなく、表示が視認できる限り任意に選択できるが、一般的には、０．２〜２０ｇ／ｍ2程度であり、好ましくは１〜１０ｇ／ｍ2の範囲である。塗布量が少なすぎると滅菌処理後の視認性に劣り、多すぎると輸送や保管時における耐傷性が低下する傾向がある。
また、所望により設けられる表面保護層の塗布量は、１〜１０ｇ／ｍ2の範囲であることが好ましい。
なお、本発明のインジケーターは変色速度が早いため、プラズマ滅菌処理に好適に使用し得るものであるが、その変色の反応機構は、酸、アルカリの変化を検知するものであり、プラズマ滅菌処理の如き速度を必要としない滅菌処理であっても、酸、アルカリが変化する滅菌処理、例えば、ＥＯＧ滅菌などのインジケーターとして有用であることは言うまでもない。
【００３２】
【実施例】
以下に、本発明を具体的な実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。なお、以下の実施例において、「％」は、他に断らない限り「重量％」を示す。
【００３３】
（実施例１〜６）
プラズマ滅菌用インジケータを構成する下記表１に記載の各成分を混合、溶解し、均質になるまでロールミルで練り合わせて、指示部形成用の組成物を調製した。
【００３４】
【表１】
0004574048.tif 000006
【００３５】
前記インジケータ組成物を、高密度ポリエチレン不織布のシート表面にグラビアロールを用いるグラビア法で乾燥後の塗布量が１０ｇ／ｍ2となるように塗布し、表示部を形成した。表示部の色相を前記表１に示す。
【００３６】
（プラズマ滅菌用インジケータの評価）
１．表示性能
前記不織布シートを低温プラズマ滅菌システム〔ＳＴＥＲＲＡＤ−１００（商標）ジョンソン・エンド・ジョンソンメディカル（株）製〕に入れて７５分間滅菌処理を行ない、表示部の色相の変化を観察した。結果を下記表２に示す。
２．変色速度
前記不織布シートに表示部を形成した直後に、低温プラズマ滅菌システム〔ＳＴＥＲＲＡＤ−１００（商標）ジョンソン・エンド・ジョンソンメディカル（株）製〕に入れて過酸化水素を注入後１分間で処理を中止し、目視にて表示部の色相の変化を観察した。完全に変色しているものを○、目視にては変色を検知できなかったものを△と評価した。
３．変色性
表示部を形成したのち、常温にて一週間放置し、表示性能と同様の試験を行ない、経時後の変色性を評価した。
【００３７】
４．滅菌包装材料の滅菌性能及び表示性能
前記不織布シートを片面に用い、他方に透明のポリエステル／低密度ポリエチレン積層フィルムを用い、三方をヒートシールして滅菌包装袋を作成した。この滅菌袋の中に生物学的インジケータ（ＢＩ）を入れて密閉し、低温プラズマ滅菌システム〔ＳＴＥＲＲＡＤ−１００（商標）ジョンソン・エンド・ジョンソンメディカル（株）製〕に入れて７５分間滅菌処理を行なった。滅菌後の表示部の色相の変化を観察した。結果を下記表２に示す。
また、生物学的インジケータ（有芽胞菌：標準菌Ｎｏ．ＡＴＣ９３７２）を無菌的に取出し、滅菌済みＴＳＢ培地に植え込み、３５℃で７日間培養した後、菌の発育の有無を目視により確認した。結果を下記表２に示す。
【００３８】
【表２】
0004574048.tif 000007
【００３９】
表２に明らかなように本発明のプラズマ滅菌用インジケータはプラズマ滅菌処理により速やかに変色し、変色速度も速く、優れた表示機能を果たすことが確認された。
また、滅菌包装材料の形態をとった場合でも、表示機能に問題はなく、また、プラズマ滅菌処理効果にも問題がないことが確認された。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、変色助剤を用いなくとも、被殺菌物へのプラズマ殺菌処理が行われたかどうかが明確に判定でき、安定性に優れ、表示にあたっての変色速度が早いプラズマ滅菌用インジケータを提供しうる。また、本発明の滅菌用包装材料は前記プラズマ滅菌用インジケータを用いた表示部を形成してなるため、表示部の安定性に優れ、被殺菌物へのプラズマ殺菌処理が行われたかどうかが明確に判定できる。