(57)【要約】化学系及び生物系化合物、特に化学兵器（ＣＷ）及び生物兵器（ＢＷ）薬剤の健康に対する逆効果を中和する製剤及び製法の提供。本発明の製剤は毒性がなく、腐食性がなく、各種の方法と形態で運搬可能である。この製剤によって、化学系及び生物系化合物特にＣＷとＢＷ化合物を弱体化するのに効果的に機能する可溶化化合物、及び前記化合物を攻撃（及び解毒又は殺減）するのに機能する少なくとも一つの反応性化合物が提供される。この少なくとも一つの反応性化合物には酸化性化合物、求核性化合物、又は両者の混合物が可能である。この製剤はバクテリア胞子の最大９９．９９９９９％を１時間以内の曝露によって殺減することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの可溶化化合物、ここで、少なくとも一つの可溶化化合物は陽イオン性界面活性剤であり、前記陽イオン性界面活性剤は四級アンモニウム塩であり、少なくとも一つの可溶化化合物は陽イオン性ヒドロトロープであり、
少なくとも一つの反応性化合物、前記反応性化合物は求核性及び酸化性化合物から選択され、及び水性製剤を製造するための水、かつ前記四級アンモニウム塩の水性製剤中の濃度は約０．１から約１０重量％であり、ここで、前記少なくとも二つの可溶化化合物と前記少なくとも一つの反応性化合物は、水と混合して少なくとも一つの毒物に接した場合に前記少なくとも一つの毒物を中和し；及び、
好ましくは、前記少なくとも一つの毒物は、生物系毒物及び化学系毒物から選択され、更に好ましくは前記化学系毒物がＯ−アルキルフォスフォノフルオリデート，Ｏ−アルキルフォスフォラミドシアニデート、Ｏ−アルキル−Ｓ−２−ジアルキルアミノエチルアルキルフォスフォノチオレート及び対応するアルキル化又はプロトン化した塩、２−クロロエチルクロロメチルサルファイド、ビス（２−クロロエチル）サルファイド、ビス（２−クロロエチルチオ）メタン、１，２−ビス（２−クロロエチルチオ）エタン、１，３−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−プロパン、１，４−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−ブタン、１，５−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−ペンタン、ビス（２−クロロエチルチオメチル）エーテル、ビス（２−クロロエチルチオエチル）エーテル、ルイサイト、サキシトキシン、リシン、アルキルフォスフォニルジフルオライド、アルキルフォスフォナイト、クロロサリン、クロロソマン、アミトン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン、３−キヌクリジニルベンジレート、メチルフォスフォニルジクロライド、ジメチルメチルフォスフォネート、ジアルキルフォスフォラミジックジハライド、ジアルキルフォスフォラミデート、三塩化ヒ素、ジフェニルヒドロキシ酢酸、キヌクリジン−３−オール、ジアルキルアミノエチル−２−クロライド、ジアルキルアミノエタン−２−オール、ジアルキルアミノエタン−２−チオール、チオジグリコール、ピナコリルアルコール、フォスゲン、シアノゲンクロライド、シアン化水素、クロロピクリン、フォスフォラスオキシクロライド、フォスフォラストリクロライド、フォスフォラスペンタクロライド、アルキルフォスファイト、一塩化硫黄、二塩化硫黄、及びチオニルクロライドから選択され、また最も好ましくは前記生物系毒物がバクテリア胞子、増殖性バクテリア細胞、及びウイルスから選択される、
を包含する少なくとも一つの毒物の中和に使用する製剤。
【請求項２】
水溶性重合体を更に含み、前記水性重合体は濃度が水性製剤の０と約１０％の間であり、好ましくは前記水溶性重合体がポリビニルアルコール、グアガム、陽イオン性塩化ポリジアリルジメチルアンモニウム、非イオン性塩化ポリジアリルジメチルアンモニウム及びポリアクリルアミドから選択され、及び好ましくは腐食阻止剤を更に含み、より好ましくは前記腐食阻止剤がジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｃ９、Ｃ１０及びＣ１２のジ酸混合物のエタノールアミン塩、ジシクロヘキシルアミンニトリルおびＮ，Ｎ−ジベンジルアミンから選択される、請求項１に記載の製剤。
【請求項３】
分子あたり１０個から１６個の炭素原子からからなる脂肪族アルコールであって、濃度が水性製剤の０と約１％の間であるもの、及び好ましくは更に、触媒であって、前記触媒がイオドソベンゾエート及び銅アミン錯体から選択されるもの、を更に含む請求項２記載の製剤。
【請求項４】
反応性化合物が過酸化水素、尿素過酸化水素、ハイドロパーオキシカルボネート、オキシメート、アルコキサイド、アリールオキサイド、アルデヒド、パーオキシモノサルフェート、フェントン試薬、次亜塩素酸ナトリウムから選択され、また好ましくは更に水を化学系及び生物系化合物を中和可能な水性製剤を製造するための前記製剤用担体媒として含有し、また好ましくはその製剤はキットで提供され、好ましくはそのキットは、少なくとも二つの可溶化剤、水溶性重合体と脂肪族アルコールを含む予め混合した成分及び反応性化合物を含む二成分キットであり、水と混合して少なくとも一つの毒物を中和するのに使用することができ、また更に好ましくは、キットは、四級アンモニウム塩と陽イオン性ヒドロトロープとの水性混合物を含む第一の予め混合した成分、過酸化水素を含む第二の成分、及び重炭酸塩を含む第三の成分を含む三成分キットである、請求項１に記載の製剤。
【請求項５】
製剤のｐＨが約８から約１１の間にあり、好ましくは約９であり、かつ、随意に選択的にこの製剤を汚染除去に使用する請求項４に記載の製剤。
【請求項６】
製剤が泡、霧、ゲル、エアロゾル、液体から選択される相であり、随意にこの製剤を殺菌剤として使用し、好ましくは、泡は膨張率が約２０と１２５の間にあり、好ましくは９９．９９％を越えるＢ． ．ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子がこの製剤に曝露されてから約１時間以内に死滅し、更に好ましくは９９．９９９９％を越えるＢ． ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子がこの製剤に曝露されてから約１時間以内に死滅し、好ましくは陽イオン性ヒドロトロープが臭化テトラペンチルアンモニウム、臭化トリアセチルメチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウムから選択され、その濃度が水性製剤の約０．１と約１０％の間にある、請求項４に記載の製剤。
【請求項７】
陽イオン性界面活性剤が四級アンモニウム塩であり、その濃度が水性製剤の約０．１から約１０重量％の間にあり、好ましくはその四級アンモニウム塩が臭化セチルトリメチルアンモニウム、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、重合体四級化合物から選択される、請求項１に記載の製剤。
【請求項８】
少なくとも二つの可溶化化合物、ここで少なくとも一つの可溶化化合物は四級アンモニウム塩であり、少なくとも一つの可溶化化合物は陽イオン性ヒドロトロープである；
水溶性重合体；
少なくとも一つの反応性化合物、前記反応性化合物は求核性及び酸化性化合物から選択される；及び
流体相である水を含み、かつ前記少なくとも二の可溶化化合物と前記少なくとも一の反応性化合物を流体相である前記水と混合した場合に、化学系毒物を中和する製剤が製造され；及び
好ましくはその製剤は泡であり；
好ましくは［陽イオン性界面活性剤が］四級アンモニウム塩は、その濃度が水性製剤の約０．１から約１０重量％の間にあり、陽イオン性ヒドロトロープがテトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド及びテトラブチルアンモニウムブロマイドから選択され、その濃度が水性製剤の約０．１と約１０％の間にあり、かつ水溶性重合体がポリビニルアルコール、グアガム、陽イオン性ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、非イオン性ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド及びポリアクリルアミドから選択される、
化学系毒物の中和に使用する製剤。
【請求項９】
少なくとも一つの可溶化化合物であって、四級アンモニウム塩、陽イオン性ヒドロトロープ、脂肪族アルコールから選択されるもの；及び
少なくとも一つの反応性化合物であって、前記少なくとも一つの反応性化合物は過酸化水素、尿素過酸化水素、ヒドロパーオキシ炭酸塩から選択される酸化剤であるもの；を含み、かつ
好ましくは更に２個と６個の間の炭素原子を有するアルコールを含み；及び
好ましくは９９．９９％を越えるＢ． ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子がこの製剤に曝露されてから約１時間以内に死滅する、
生物系毒物の中和に使用する製剤。
【請求項１０】
陽イオン性ヒドロトロープ、少なくとも一つの短鎖アルコール化合物及び水溶性重合体を水に溶解するステップ；
四級アンモニウム塩を添加するステップ；及び
少なくとも一つの脂肪族アルコールを添加するステップ；を含み、かつ
好ましくは反応性化合物を添加し、前記反応性化合物が過酸化水素、尿素過酸化水素、ハイドロパーオキシカルボネート、オキシメート、アルコキサイド、アリールオキサイド、アルデヒド、パーオキシモノサルフェート、フェントン試薬、次亜塩素酸ナトリウムから選択され；及び
好ましくは陽イオン性ヒドロトロープの濃度が約０．１から約１０重量％の間にあり、四級アンモニウム塩の濃度が約０．１から約１０重量％の間にあり、少なくとも一つの短鎖アルコール化合物の濃度が０から約４重量％の間にあり、水溶性重合体の濃度が０から約１０重量％の間にあり、少なくとも一つの脂肪族アルコールの濃度が０から約１重量％の間にあり、反応性化合物の濃度が約０．１から約１０重量％の間にある、
少なくとも一つの毒物を中和するための水性泡製剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
関連出願に関するクロス・リファレンス
本出願は、米国特許出願０９／１０９，２３５号、出願日１９９８年６月３０日、現在放棄済み、及び仮出願６０／１４６，４３２号、出願日１９９９年７月２９日に関連する。
【０００２】
本出願は、米国エネルギー庁が裁定した契約ＤＥ−ＡＣ０４−９４ＡＬ８５０００の下に米国政府からの支援によりなされた。米国政府は本発明に所定の権利を有する。
発明の背景
本発明は、化学系及び生物系化合物又は薬剤、特に化学系及び生物系兵器薬剤を中和する材料、及びそれらの製造方法に関する。特に本発明は、可溶化化合物及び反応性化合物を含有し、泡剤、スプレー剤、液体剤、噴霧剤、エアロゾル剤として放出可能であり、化学系化合物の中和反応の速度を促進する材料、及び生物系化合物又は薬剤を殺減又は減少する機能を有する他の添加剤に関する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
大量破壊兵器を潜在的に包含するテロリストの恐怖が米国でも外国でも増大しつつある。化学系及び生物系薬剤を大量破壊兵器として使用すること、及び使用の恐怖があることは国防ならびに連邦と州の法的効力にとって最大級の課題である。
【０００４】
テロリストが恐怖を与えるとして知られるＣＷ薬剤には共通する化学的特徴があり、従って対応策を開発する機会は与えられている。サリン、ソマン、タブン（Ｇ薬剤）といった化学系薬剤は全てリン含有化合物の例であり、化学的変化を加えられると毒性を失う。マスタードはＨ剤の例であり、ＶＸはＶ剤の例であるが、これらも化学的変化を加えて無害とすることができる。更に公知のＢＷ薬剤はボツリヌス毒素、炭疽菌毒素及び他の胞子形成性バクテリアを含むが、ペスト菌を含む増殖性バクテリア及び各種ウイルスも化学的に不活性化することができる。
【０００５】
ＣＷ又はＢＷによる攻撃は、薬剤を局所に設置するか又は広く散布してヒトの集団に効果を及ぼそうとする。ＣＷ及びＢＷ（ＣＢＷ）薬剤の配備は自由自在になし得るので、この薬剤に、対応者はバルク、エアロゾル、蒸気等各種の物理状態で遭遇することになる。
【０００６】
国内にテロリストの攻撃があった場合に市民の施設を原状復帰させるには、効果的、迅速、安全（非毒性、非腐食性）な汚染除去技術が必要である。理想的にはこの技術は、開放、半閉鎖、閉鎖の施設及び攻撃に弱い設備の汚染除去といった各種の場面に適用可能でなくてはならない。汚染除去剤を使用する施設の例には、スタジアム（開放）、地下鉄の駅（半閉鎖）、空港ターミナル又は事務所用ビル（閉鎖）がある。
【０００７】
化学系化合物の汚染除去の主な対象は、化学兵器薬剤、特に神経系薬剤（Ｇ薬剤、Ｖ薬剤等）及び糜爛化薬剤（マスタードガス、又は単にマスタード等）である。化学系薬剤の徐毒に係わる反応は置換反応と酸化反応に分けることができる。生物系薬剤の汚染除去の主な対象は、バクテリア胞子（例えば、炭疽菌）であり、あらゆる微生物の中で最も殺減困難と考えられている。
置換反応
化学系薬剤の加水分解は水、水酸基イオン又は他の求核性物質で行うことができる。マスタードの加水分解速度と生成物の性質は、主にその薬剤の水に対する溶解性とその溶液のｐＨに依存する。例えばマスタードの徐毒では、この分子がまず環状スルフォニウムカチオンを形成し、これが求核性試薬と反応する（Ｙａｎｇ， １９９５）。主な生成物はチオジグリコールであるが、この生成物はスルフォニウムイオンと反応して第二の中間体となる。
【０００８】
サリン（ＧＢ）とソマン（ＧＤ）の加水分解はアルカリ性条件下で急速に起こり、対応するＯ−アルキルメチルスルフォン酸になる。反対に、ＶＸのＯＨ−イオンによる加水分解はより複雑である。チオアルキル基の変位（すなわちＰ−Ｓ結合の開裂）に加えてＯ−エチル基が変位（すなわちＰ−Ｏ結合の開裂）し、ＥＡ−２１９２（Ｙａｎｇら、１９９７）として知られた毒性生成物を産生する。求核性物質が介入するとこの中間体は極点の位置から離脱する。ＲＯ基のような電気陰性基が優先的に極点の位置を占め、ＲＳ基のような嵩の大きな基又は電子供与体は赤道方向の位置を占める。最終生成物は極点親和性と離脱基の離脱可能性の間のバランスに依存する。結果的には、Ｐ−Ｓ結合の開裂がＰ−Ｏ結合の開裂に約５倍優る。他方、アルカリ媒体中でのＯＯＨ−イオンによる過酸化加水分解は、定量的なＰ−Ｓの開裂に関与し、その速度はＯＨ−イオンによる場合の３０−４０倍であることが判った。このどちらが選択されるかは、陰イオン性の求核性物質と離脱アニオンの相対的な塩基性に関連していた。
【０００９】
置換反応を促進する触媒種が報告されている。一例はＯ−ヨードソベンゾエート（ＩＢＡ）である。この化合物が触媒反応を示す例をＭｏｓｓとＺｈａｎｇが挙げている（１９９３）。この例ではＩＢＡは酸化を経てヨードキシベンゾエート（ＩＢＸ）に転換し、これが次にＣＷ薬剤との反応に参加する。
【００１０】
またＩＢＡは活性基に表面活性（界面活性剤特性）を導入するように機能化された（Ｍｏｓｓら、１９８６）。表面活性部分を有する金属イオン−アミン錯体も開発され、置換反応で触媒効果を発揮することが示された。有機亜リン酸無水物等の酵素が、Ｇ及びＶＸ薬剤との置換反応を促進することも示されている。
酸化反応
酸化的汚染除去法はマスタード及びＶＸに有用である（Ｙａｎｇ、１９９５）。初期に使用された酸化剤は、過マンガン酸カリウムであった。最近、ＫＨＳＯ５、ＫＨＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４の混合物が開発された。化学系薬剤を酸化する過酸化化合物もいくつか知られている（例えば、過ホウ酸塩、過酢酸、ｍ−クロロペルオキシ安息香酸、モノペルオキシフタール酸マグネシウム、過酸化ベンゾイル）。更に最近、重炭酸イオンに過酸化水素を反応させて生成するヒドロパーオキシ炭酸アニオンがマスタード及びＶＸを効果的に酸化することが知られている。ポリオキシメタレートが化学系薬剤酸化の室温用触媒として開発中であるが、現在の開発段階では反応速度が遅いと報告されている。これらの化合物の中には化学系薬剤と反応すると変色し、化学系薬剤の存在を指示するものがある。
【００１１】
ＢＷの恐怖はＣＷの恐怖よりも深刻となる可能性がある。その理由の一部は、ＢＷ薬剤は毒性が高いこと、入手及び生産が容易であること、探知が困難であることである。テロリストが使用可能な生物兵器用薬剤は何百とある。それらは、胞子形成性バクテリア（例えば炭疽菌）、増殖性バクテリア（例えば、ペスト菌、コレラ菌）、ウイルス（例えば、天然痘ウイルス、黄熱病ウイルス）、バクテリア毒素（例えば、ボツリスム、リシン）の範疇にグループ分けされる。バクテリア胞子は殺滅が最も困難な微生物であると認識されている。
【００１２】
バクテリア胞子は耐性の高い構造体であり、ある種のグラム陽性菌により、一般に環境のストレスに対応して形成される。最も重要な胞子形成バクテリアはバチルス属とクロストリジウム属の仲間である。胞子は増殖細胞よりもかなり複雑である。胞子の外表面は胞子被膜から成り、この被膜は典型的には不溶性蛋白質の濃密な層によって構成され、これら蛋白質には通常多数のジスルフィド結合が存在している。皮質部分はペプチドグリカンから成り、この重合体は主に高度に架橋したＮ−アセチルグルコサミン及びＮ−アセチルムラミン酸から構成される。胞子の核部分にはリボソーム及び核様体のような通常の（増殖性）細胞構造が存在する。
【００１３】
バクテリア胞子の殺減方法については、その発見以来かなりの研究が行われてきた。通常の物理的及び化学的薬剤の多くに対し胞子は高度に耐性であるが、殺胞子性の抗菌剤が数種ある。しかし、強力な抗菌剤の多くは殺胞子的というよりも胞子の発芽又は成長に阻害的（静胞子的）であるにすぎない。比較的高濃度での殺胞子剤の例には、グルタールアルデヒド、フォルムアルデヒド、ヨウ素及び塩素のオキシ酸化合物、ペルオキシ酸、及びエチレンオキサイドがある。一般にこれら化合物はすべて毒性であると考えられる。
【００１４】
胞子殺減について一般に認められるメカニズムがいくつかある。これらのメカニズムは単独又は同時に進行可能である。一つのメカニズムでは、外壁胞子被膜の溶解又は崩壊により、酸化剤が胞子内部に浸透可能となる。いくつかの研究（ＫｉｎｇとＧｏｕｌｄ、１９６９；Ｇｏｕｌｄら、１９７０）から、Ｓ−Ｓ（ジスルフィッド）結合に富む胞子被膜の蛋白質によって形成される構造は、酸化剤の反応部位を巧みにマスクしていることが示唆されている。水素及びＳ−Ｓ結合を崩壊する試薬は、胞子の酸化剤に対する感受性を増大する。
【００１５】
ペプチドグリカンは、緩やかな架橋を有し電気的陰性であり、胞子の皮質を構成している。他のメカニズムでは、消毒液とペプチドグリカンの間の陽イオン反応が原因となって皮質が破壊し、耐性が失われることになる。
【００１６】
胞子形成性バクテリアのペプチドグリカンはテイコ酸（すなわち、リン酸基が結合したグリセロール又はリビトールの重合体）を含有する。他のメカニズムでは、テイコ酸重合体の崩壊が原因となってペプチドグリカン構造に欠落が生じ、胞子が攻撃を受け易くなる。
【００１７】
また、ある種の界面活性剤は胞子被膜の湿潤能をかなりの程度に増やすので、酸化剤の胞子内部への浸透が一層大きくなる。
【００１８】
一以上のＣＷ又はＢＷ薬剤の汚染除去を目的に各種の材料が使用可能である。歴史的には、汚染除去溶液の焦点は厳格に化学系及び生物系薬剤の消滅及び中和にあった。施設及び設備の回復と再使用には殆ど力点が置かれなかった。ＣＢＷ（ＣＷとＢＷ）の攻撃を受けた場合にはこれらの物件を犠牲にすることができると考えられ、更新が期待されていた。従って、現在使用されている汚染除去製剤の大部分は毒性が高くかつ腐食性が高い。更に汚染除去用材料の大部分が対象としているのは、ＣＷかＢＷのいずれかであって両方ではなく、しかもＣＷかＢＷのいずれかの中の更にサブクラスだけということもしばしばである。
【００１９】
化学兵器用薬剤の中和は漂白用粉末を使用してマスタード剤を中和することから始まった。次亜塩素酸カルシウム９３％と水酸化ナトリウム７％の混合物であるスーパートロピカル漂白剤が当時製剤化され、これは通常の漂白剤よりも長期保存に対し安定で散布が容易であった。マスタードガスは漂白剤と反応すると、サルファイドが酸化してスルフォキサイドとスルフォンになり、更に脱塩化水素化してＯ２Ｓ（ＣＨＣＨ２）２のような化合物を生成する。Ｇ薬剤は次亜塩素酸陰イオンの触媒作用により加水分解して、対応するリン酸に転換する。酸性溶液中では、ＶＸは硫黄原子が漂白剤により急速に酸化され、窒素のプロトン化により溶解する。反対に、ｐＨが高いと、ＶＸの溶解性は著しく減少し、脱プロトン化した窒素が酸化され、化学量論量以上の漂白剤が消費される結果になる。
【００２０】
ジエチレントリアミン７０％、エチレングリコールモノメチルエーテル２８％及び水酸化ナトリウム２％から成る非水系液体は、以後これを汚染除去液２号（ＤＳ２）と呼ぶが、ＣＷ薬剤には効果の高い汚染除去剤である。エチレングリコールモノメチルエーテルによってテトラゴニシティーがマウスに現れるので、これをプロピレングリコールモノメチルエーテルに置換してＤＳ２Ｐと呼ばれる新たな製剤を製造することが提案された。ＤＳ２は塗料、プラスチックス及び皮革材を痛める。これらの問題を小さくするためにＤＳ２との接触時間は通常３０分に制限され、引続き大量の水で洗浄する。担当者は保護眼鏡付き呼吸用保護具を着用し、化学防護性の手袋をもってＤＳ２を処理することが必要である。ＤＳ２がマスタードと反応すると結果的にはＨＣｌが除去される。神経系薬剤がＤＳ２と反応するとジエステルが生成し、これは更に分解して対応するリン酸になる。ＤＳ２は胞子の殺減には非常に有効ではない。バチルスサブチリスでは処理１時間後に１桁（９０％）だけの殺減が観察された（Ｔｕｃｋｅｒ， ２０００）。
【００２１】
水７６％、テトラクロロエチレン１５％、次亜塩素酸カルシウム８％、陰イオン性界面活性剤ミックス１％からなる混合物が薬剤の溶解性を増加することが示されたが、毒性かつ腐食性の材料を含有している（ＦｏｒｄとＮｅｗｔｏｎ、１９８９）。これはまた安定ではなく、分離する。
【００２２】
ＣＷ薬剤による攻撃があった場合に担当者を汚染除去するために多数の製剤が現在使用されているが、主に米国軍隊が使用しており、市民社会では一般に使用していない。一つの製剤はＭ２５８皮膚用汚染除去キットであり、これは第四次中東戦争（Ｙｏｍ Ｋｉｐｐｕｒ ｗａｒ）でエジプトのタンクから回収されたソビエット製キットの模倣である。このキットは二つの包みからなり、包みＩにはフェノール、エタノール、水酸化ナトリウム、アンモニア及び水で予め湿らせたタオルがあり、包みＩＩにはクロラミンＢを含浸したタオルと塩化亜鉛溶液を充填したガラスアンプルがある。使用直前に包みＩＩのアンプルを開き、その溶液でタオルを湿らせる。塩化亜鉛の存在により水中でのクロラミンＢのｐＨが５と６の間に維持される。もし塩化亜鉛が存在しないとｐＨは９．５に上昇してしまう。
【００２３】
他の製剤はＭ２９１キットであり、固体の吸収系である（Ｙａｎｇ、１９９５）。このキットは大量の液体薬剤を皮膚から拭くのに使用され、樹脂混合物を充填した不織繊維パッドからなる。この樹脂は、スチレン／ジビニルベンゼンをベースとする吸収性材料と表面が高度に炭化されたマクロの網状構造のスチレン／ジビニルベンゼンから造られ、陽イオン交換部位（スルフォン酸基）と陰イオン交換部位（水酸化テトラアルキルアンモニウム基）がある。吸収性樹脂は液体薬剤を吸収することができ、反応性樹脂の目的は加水分解の促進である。しかし、ＮＭＲによる最近の検討によると、ＶＸもマスタードガスもＸＥ−５５５樹脂の表面上で最初の１０日間加水分解されなかった（Ｌｅｓｌｉｅら、１９９１）。ＧＤは半減期約３０時間でゆっくり加水分解された。戦場で観察される急速な薬剤汚染除去は払拭により物理的に達成される。この樹脂ブレンド品はＭ２５８系よりも皮膚への腐食性が少ないことが判った。
【００２４】
軍隊と市民機関の両方でＢＷ薬剤の汚染除去に使用する製剤の大部分は次亜塩素酸陰イオンを含有する（即ち、漂白剤又は塩素ベースの溶液）。漂白剤を濃度５％以上含有する溶液は胞子を殺減することが判っている（ＳａｐｒｉｐａｎｔｉとＢｏｎｉｆａｃｉｎｏ、１９９６）。ＢＷ薬剤の汚染除去用に各種の次亜塩素酸塩溶液が開発されており、例えば２−６％次亜塩素酸ナトリウム水溶液（自家製漂白剤）、７％水性スラリー又は固体次亜塩素酸カルシウム（ＨＴＨ）、次亜塩素酸カリウムと酸化カルシウムの７から７０％水性スラリー（スーパートロピカル漂白剤、ＳＴＢ）、次亜塩素酸カルシウムと酸化マグネシウムの固体混合物、リン酸二水素ナトリウムで緩衝化した０．５％次亜塩素酸カルシウム水溶液と洗浄剤、ナトリウムで緩衝化した０．５％次亜塩素酸カルシウム水溶液が挙げられる。これら全ての溶液は、効果は異なるが、胞子を殺減できるけれども、いずれも装置に対する腐食性と人に対する毒性も高い。
【００２５】
ＣＷとＢＷの両薬剤の汚染除去用に開発された化合物は、液体、泡、霧、エアロゾル等の各種方向に展開されている。安定な水性泡製剤は消火活動や法的執行事例（例えば刑務所暴動の鎮圧）等各種の事例で使用されている。しかし、このような泡製剤は典型的には陰イオン性界面活性剤と陰イオン性又は非イオン性重合体を使用して造られているので、化学及び生物兵器（ＣＢＷ）薬剤の大部分を化学的に分解し中和する際には残念ながら有効ではない。これらはＣＷ薬剤を分解又は変化させるに必要な化学的性能を有していないし、またより主流であるいくつかのＢＷ薬剤に関連するバクテリア、ウイルス及び胞子の殺減又は中和には有効でない。
【００２６】
気相の薬品は、もし環境的に受容可能なガスが見いだされれば、汚染除去用に魅力的である。気体の汚染除去剤の利点は、他の汚染除去技術を補完する浸透（拡散）性能である。オゾン、二酸化塩素、酸化エチレン及びパラフォルムアルデヒドは全て汚染除去の事例に研究されている。これらは全て生物系薬剤に有効であることが知られている。胞子殺減のためのオゾンの効果は確立されたと思われる（Ｒａｂｅｒら、１９９８）。オゾンは魅力的な汚染除去剤であるが、エッジウッドケミカルバイオロジカルセンター（ＥＣＢＣ）の実験によると、オゾンはＧＤには有効でなく、またＶＸと反応するとＰ−Ｏ結合の開裂を経由して毒性体を生成する（Ｈｏｖａｎｉｃ、１９９８）。
【００２７】
化学系と生物系の両方の薬剤を中和するのに有効であり、人にも不動産にも環境的に優しく、現在予想される全ての物体表面上で機能し、広汎な各種の担体（泡、ゲル、霧、エアロゾル）に配合することができ、広汎な各種操作対象をも満足する材料があれば、それが有用である。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
発明の詳細な説明
本発明は、化学系毒物と生物系毒物の一方又は両方の毒性効果を中和する一般的な製剤の必要性に対応するものであり、ここで毒物とは化学系又は生物系の化合物、構成物、種又は薬剤であって、もしこれを未処理のまま放置した場合には生命プロセスに対する化学的又は生物学的作用を介して人又は動物に死、一時的な機能喪失又は永久障害を招来するものと定義される。これには、そのような化学物質又は生物系薬剤の全てが包含され、それらの起源又は産生方法には関係がなく、また施設、軍需工場あるいはその他の場所で製造されたものか否かには関係がない。中和とは、毒物の毒性緩和、除毒、汚染除去あるいは他の破壊であって、毒物がもはや人又は動物に急性の逆効果を招来しない程度に達したものと定義される。本発明の製剤及びその記載された変形は、中和能があり、かつ自分自身は感染、健康への著しい逆の効果、あるいは動物の死を招来しない。化学系及び生物系の化合物で本発明が対象にしている重要な一群は化学兵器（ＣＷ）用及び生物兵器（ＢＷ）用の薬剤である。しかし、本発明は人を含む動物の健康に潜在的に逆の効果を招来する毒物も対象としている。ここで健康に逆の効果には感染、急性慢性の効果、及び死が含まれる。従って本発明は、自身自身は毒性が無く、かつ腐食性が無く、また各種の手段によりいろいろな形態で供給可能な製剤の必要性に対応する。
【００２９】
一般に、最も深刻な化学系及び生物系化合物で本発明を有用に適用することができるのはＣＷとＢＷ薬剤である。本発明はＣＷとＢＷ薬剤を首尾よく中和あるいは除毒することが判っており、深刻度が少し低い化学系及び生物系毒物に利用できる。テロリストからの脅威となる可能性がある或る種の既知ＣＷ薬剤には、リン含有化合物であって、求核攻撃又は酸化のプロセスを受けると変化するという共通の化学的類似性がある。これらには、サリン（Ｏ−イソプロピルメチルフォスフォノフロリデート）、ソマン（Ｏ−ピナコリルメチルフォスフォノフロリデート）、タブン（Ｏ−エチルＮ，Ｎ−ジメチルフォスフォラミドシアニデート）及びＶＸ（Ｏ−エチルＳ−２−ジイソプロピルアミノエチルメチルフォスフォノチオレート）がある。これらの化合物の化学構造を図１に示す。各々そのリン含有化合物が加水分解又は酸化により化学的に変化すれば、ＣＷ薬剤としては除毒され中和される。これら神経系薬剤は水には僅かしか溶解しない。
【００３０】
マスタード（ビス（２−クロロエチル）サルファイド）の化学構造も図１に示す。マスタードはリン含有基を共有していないという点で上記ＣＷ薬剤とは化学的に全く異なるが、これは、正しく分子両端の炭素原子に結合している塩素原子を示している。これら炭素−塩素結合も加水分解を受け、また中心の硫黄は酸化されてスルフォン及びスルフォキサイドになり得るので、この分子をＣＷ薬剤としては無効にすることが可能である。神経系薬剤と同様に、マスタードは水には僅かしか溶解しない。
【００３１】
本発明製剤によってＢＷ薬剤が殺減又は破壊されるメカニズムはよく理解されていない。増殖性のバクテリア細胞とウイルスの場合には、殺減メカニズムの最も可能性のある原因は、過酸化水素等の酸化剤の酸化効果である（Ｒｕｓｓｅｌｌ， １９９０）。典型的には、胞子殺減には１０−２０％濃度の過酸化水素が必要である（Ｒｕｓｓｅｌｌ， １９９０）。低濃度の過酸化水素（例えば４％以下）では、バクテリア胞子は効果的に殺減されないことが判っている。胞子薬剤が解毒されるには胞子ＤＮＡが酸化剤に曝される必要がある。胞子芯がＤＮＡを防護しているので、胞子薬剤を効果的に殺減するにはこの被膜を破損しなけれならない。
【００３２】
本発明において、製剤は、化学系及び生物系毒物又は毒物群、特にＣＷ及びＢＷ化合物を攻撃感受性に有効に変容せしめる機能を有する少なくとも一つの可溶化化合物を提供し、また、毒物又は毒物群を攻撃及び中和する機能を有する少なくとも一つの反応性化合物を提供する。この少なくとも一つの反応性化合物は酸化性化合物、求核性化合物、又は両者の混合物が可能であり、酸化性と求核性を併有する化合物も可能である。ＣＷ薬剤及び類似構造の化合物の場合には、可溶化化合物は僅溶性のＣＷ薬剤を溶解し、求核性／酸化性化合物をＣＷ薬剤に極めて接近した位置に引き寄せるのに役立つ。これが達成可能である理由は、求核性化合物は負に荷電しており、他方可溶化化合物は正に荷電したミセルを形成する陽イオン性界面活性剤でよく、水酸基イオン、過酸化水素イオン、ヒドロ過炭酸イオン等の求核性化合物を引き寄せるからである。ＢＷ薬剤に関しては、可溶化化合物は生物系薬剤の外芯を溶解し軟化して、反応性化合物をＢＷ薬剤のＤＮＡに一層接近させる役に立ち、その結果本製剤の殺減性能又は中和性能が高まる。
【００３３】
本発明製剤は、ミセル溶液を形成するのに陽イオン性界面活性剤を使用している（例えば、Ｊｕｎｅｊａ、米国特許４，８２４，６０２号参照）点で市販の洗浄剤及びシャンプーに多少類似しているが、市販の溶液は、毒物を中和する本発明の反応性化合物を含有していない。また、Ｊｕｎｅｊａ特許に提示されている製剤は陽イオン性活性剤及び陽イオン性ヒドロトロープを含有していない。Ｊｕｎｅｊａ製剤は陰イオン性ヒドロトロープを含有している。
【００３４】
図２は、本発明製剤を使用して形成した陽イオン性ミセルの例を示す。水性環境２５で、被加水分解性又は被酸化性の化学系毒素（例えばＣＷ薬剤）５は、界面活性剤分子の凝集により構成され、疎水性の尾部１５が内核を形成しているミセル１０の内部に取り込まれ、親水性の頭部２０はミセル表面に濃縮される。前記のごとく、これら正に荷電した頭部は求核性物質を引き寄せるので、結果的には反応速度が促進される。また図では負に荷電した水酸基イオン３０がミセルに引き付けられている。これは、陰イオン性界面活性剤を使用し、ミセルが負に荷電して水酸基イオンを排斥する水性製剤の場合に観測されるであろう状況とは逆である。
【００３５】
図３は、典型的な求核性触媒反応のメカニズムを示し、これは本発明の原理に一致する。図は、毒物３５の部分が求核攻撃を受けているところを示している。この例では、リン原子とフッ素原子の間の共有単結合４０が攻撃される。リンと酸素の二重結合の特徴であるが、化学の専門家には周知の部分荷電現象により、図のリン原子は部分的に正に荷電するので、水酸基イオンのような求核性の種はこれに引き寄せられる。水酸基が求核性の場合には、反応が起こると毒物中で、フッ素が水酸基によって置換されフッ化水素が放出される。
【００３６】
【化１】
2004501731.tif 000003
【００３７】
注目すべきことであるが、求核攻撃によりＣＷ薬剤のような毒物を解毒するこのメカニズムは、任意の強力な求核性物質を使用して稼働する。ここで言及した水酸基イオンは本発明での機能を有する求核性種の一例である。更に、この汚染除去と中和のメカニズムは、一般に毒物中にリン含有基があり求核攻撃を受け易い場合には稼働する。例えば、上記のフッ素の代わりにシアナイド基（例えばタブンの場合）がリンに結合している場合には類似の反応が起こる。同様に、（ＶＸのように）もっと大きな基は同種の求核攻撃及び加水分解反応の結果として除去され、毒物は効力を失う。水酸基イオンはＰ−Ｏを開裂するが、Ｐ−Ｓ結合の開裂には特異性がないので、特別にＶＸの場合には求核性種としては好ましくない。この場合には反応生成物も毒性が高いので望ましくない。従って、ＶＸ薬剤の解毒には他の求核性物質を使用するのが好ましい。Ｐ−Ｓ結合の開裂に特異的な求核性種の例は過酸化水素アニオンである。
【００３８】
マスタードの場合には、加水分解は起こるが、求核攻撃のメカニズムはリン含有毒物の場合と全く同じ要領では稼働しない。このメカニズムよる反応例は次のようである。
【００３９】
【化２】
2004501731.tif 000004
【００４０】
ＣＷ薬剤のような毒物が解毒され得る唯一のメカニズムは加水分解である。酸化もＣＷ薬剤及び他の化学系化合物を解毒でき、これは以下の例に示すごとく本出願発明の原理に一致する。
【００４１】
【化３】
2004501731.tif 000005
【００４２】
一実施例で、本発明製剤はＣＷ及びＢＷ薬剤のような毒物を中和し、陽イオン性界面活性剤と陽イオン性ヒドロトロープの両方を含む可溶化化合物、及び少なくとも一の反応性化合物を含有する。ここで反応性化合物は求核性化合物、酸化性化合物（酸化剤）、又はこれらの混合物であって良い。本発明製剤はＣＷ及びＢＷ薬剤に使用の照準があるが、他の化学系及び生物系毒物で本発明製剤により加水分解可能又は酸化可能なものにも使用することができる。製剤を液体相の水のような担体に加え、加水分解可能又は酸化可能な毒物まで運搬する。毒物を中和するには、陽イオン性界面活性剤が僅溶性の毒物を溶解し、更に陽イオン性ヒドロトロープ、すなわち短い炭化水素部分を有するイオン性界面活性剤様の物質を加えて水性媒体への毒物の溶解性を増加し、続いて起こる反応性化合物と毒物との反応速度を増大する。ソジウムキシレン界面活性剤のような陰イオン性ヒドロトロープ化合物は、典型的には洗浄剤産業で使用されており、界面活性剤と土壌を可溶化する。しかし、本発明との関連では、陽イオン性ヒドロトロープは陽イオン性界面活性剤との相溶性を確実にするために使用される。溶解度と体積粘度を更に高めるために、水溶性重合体を任意に加えることができる。陽イオン性ヒドロトロープも毒物の加水分解速度を増加するのに有意に寄与している。生物系毒物の中和には、溶解剤は陽イオン性界面活性剤、脂肪族アルコールのようなアルコール、又は陽イオン性ヒドロトロープが可能である。生物系毒素等の蛋白質を変性し殺菌剤及び枯藻剤として機能する界面活性剤が知られている。その中にはベンザルコニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド等の四級アンモニウム化合物等が含まれる。陽イオン性界面活性剤、脂肪族アルコール及び陽イオン性ヒドロトロープは、生物系毒物のＤＮＡを反応性化合物に曝すのを支援するのに寄与する。従って、陽イオン性界面活性剤と陽イオン性ヒドロトロープの混合物は、毒物を、特にＣＷとＢＷ薬剤を反応性化合物に曝すのを促進し可溶化する上で必要なセットを提供する。可溶化化合物により毒物が反応性化合物に促進的に曝された後に、反応性化合物は毒物と酸化又は加水分解反応により反応し、毒物を中和する。本発明製剤で使用する各化合物の濃度に応じて、生物系毒物の９９．９９９％を越えるもの、しばしば９９．９９９９９％もが、約１時間で中和（殺減）可能である。
【００４３】
本発明の目的に合わせて、陽イオン性界面活性剤は、典型的にはセチルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンザルコニウム及びベンゼトニウムクロライド等の四級アンモニウム塩及び重合体四級化合物である。適切なヒドロトロープの例としてはテトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイドが挙げられるが、これらに限定されない。適切な水溶性重合体としてはポリビニルアルコール、グアールガム、（陽イオン性又は非イオン性）ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド及びポリアクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４４】
脂肪族アルコールは１０−１６個の炭素原子を含んで良い。（典型的には、「脂肪族アルコール」の語は８個と２０個の間の炭素原子を有する直鎖一級アルコールを意味する。）重合体と脂肪族アルコールの結合した機能は、泡の薄膜の体積粘度及び表面粘度の増加及び流出と泡破裂に対する泡の安定性の増加である。添加可能な他の化合物としては、可溶化の補助に使用する短鎖アルコール（濃度約０と４重量％の間）及び脂肪族アルコールの可溶化に使用するグリコールエーテルが挙げられる。
【００４５】
添加可能な反応性化合物は、酸化性化合物（酸化剤）、例えば過酸化水素、尿素過酸化水素等の過酸化物であり、過炭酸塩は、胞子とバクテリアを含む化学系及び生物系の両毒物の中和に添加できる。過酸化水素等の過酸化化合物を酸化剤とした場合に重炭酸カリウムあるいは重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩を添加すると、反応してヒドロパーオキシ炭酸塩が形成され、これは生物系毒物と反応してそれらを中和するのに特に有効である。炭酸塩化合物の代わりに使用可能な他の化合物には、ホウ酸塩、モリブデン酸塩、硫酸塩、タングステン酸塩がある。一実施例では、過酸化水素が主要な反応試薬となり、重炭酸塩が製剤に添加されている。最近の研究から、過酸化水素は重炭酸塩によって活性化され反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩（ＨＣＯ４−）種が形成されることが判っている（Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎら、１９９８；ＷａｇｎｅｒとＹａｎｇ、１９９８）。更なる研究から判ったことであるが、過酸化水素によるスルフィド（例えばマスタード）の酸化は、重炭酸イオンの存在により有意に促進され、その理由はヒドロパーオキシ炭酸塩が有効な酸化剤だからである（Ｄｒａｇｏら、１９９７）。マスタードの場合には、ヒドロパーオキシ炭酸塩は中心の硫黄を酸化してスルフォン及び／又はスルフォキサイドにする。他の反応性化合物は求核性化合物であり、ブタン−２，３−ジオン、モノオキシメートイオン、ベンゾヒドロキサメート等のオキシメート、メトキサイド及びエトキサイド等のアルコキサイド、アリール置換ベンゼンスルフォン酸塩等のアリールオキサイドである。
【００４６】
生物系毒物の中和において、陽イオン性界面活性剤及び過酸化水素／重炭酸塩（すたわち、ヒドロパーオキシ炭酸塩種）の相乗効果が原因となって、製剤を胞子に曝した場合に高い胞子殺減率が達成されているように思われる。胞子殺減の可能なメカニズムとして、陽イオン性界面活性剤が胞子の外芯を軟化及び破壊し、その結果尾部を経由して過酸化水素が侵入し胞子ＤＮＡを攻撃する。この相乗効果は実験により確認された。胞子中和のために添加可能な他の酸化性化合物には、グルタールアルデヒド等のアルデヒド（濃度１−４％の間）、パーオキシモノ硫酸塩（濃度１−４％）、Ｆｅｎｔｏｎ試薬（鉄と過酸化物の混合物）及び次亜塩素酸ナトリウムがある。
【００４７】
次表は、化学系及び生物系両方の毒物を有効に中和することが判明した本発明製剤の一実施例における成分リスト及び濃度範囲である。水を担体として使用した。
【００４８】
化合物                  濃度範囲（製剤中の重量％）
陽イオン性界面活性剤          ０．１−１０
ヒドロトロープ                ０．１−１０
水溶性重合体                    ０−１０
長鎖脂肪族アルコール            ０−１
酸化剤／求核性物質            ０．１−１０
本発明製剤が対象とする化学系毒物には、サリン、ソマン等のＯ−アルキルフォスフォノフルオリデート，タブン等のＯ−アルキルフォスフォラミドシアニデート、ＶＸ、マスタード化合物等のＯ−アルキル，Ｓ−２−ジアルキルアミノエチルアルキルフォスフォノチオレート及び対応するアルキル化又はプロトン化した塩、例えば２−クロロエチルクロロメチルサルファイド、ビス（２−クロロエチル）サルファイド、ビス（２−クロロエチルチオ）メタン、１，２−ビス（２−クロロエチルチオ）エタン、１，３−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−プロパン、１，４−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−ブタン、１，５−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−ペンタン、ビス（２−クロロエチルチオメチル）エーテル及びビス（２−クロロエチルチオエチル）エーテル、２−クロロビニルジクロロアルシン、ビス（２−クロロビニル）クロロアルシン、トリス（２−クロロビニル）アルシン、ビス（２−クロロエチル）エチルアミン及びビス（２−クロロエチル）メチルアミンを含むルイサイト、サキシトキシン、リシン、アルキルフォスフォニルジフルオライド、アルキルフォスフォナイト、クロロサリン、クロロソマン、アミトン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン、３−キヌクリジニルベンジレート、メチルフォスフォニルジクロライド、ジメチルメチルフォスフォネート、ジアルキルフォスフォラミジックジハライド、ジアルキルフォスフォラミデート、三塩化ヒ素、ジフェニルヒドロキシ酢酸、キヌクリジン−３−オール、ジアルキルアミノエチル−２−クロライド、ジアルキルアミノエタン−２−オール、ジアルキルアミノエタン−２−チオール、チオジグリコール、ピナコリルアルコール、フォスゲン、シアノゲンクロライド、シアン化水素、クロロピクリン、フォスフォラスオキシクロライド、フォスフォラストリクロライド、フォスフォラスペンタクロライド、アルキルフォスファイト、一塩化硫黄、二塩化硫黄、及びチオニルクロライドがあるが、これらに限定されない。これらの化合物、及び本発明の求核性で酸化性の反応剤によって中和（例えば解毒）可能な化学系化合物は本発明製剤によって中和される。
【００４９】
また、触媒を本発明製剤に配合し反応速度を首尾よく促進させる。例えば、ヨードソベンゾエートと銅アミンの錯体を使用すると反応速度の増加が見られる。他の化合物も必要に応じて製剤に添加し、毒物との他の反応（例えば酸化反応）を促進することができる。予測されることであるが、こうした添加によって、当業者は格別の実験も必要とせずに本発明を自分達の要望に適用することができる。しかしその適用は本開示と添付のクレームの要旨と範囲を脱却していない。
【００５０】
本発明製剤の一つの利点は、反応性化合物と担体（一般的に水）を製剤の他の化合物と分離して使用前保存可能なことである。反応性化合物を製剤の他の化合物と分離するのは保存安定性の増加に有用である。水は、通常中和しようとする場所あるいは近辺で入手できるから、水以外の製剤関連化合物は水と直接一体にしておく必要はなく、解毒場所に分離して運搬し、解毒場所で解毒時に水を加える。これは輸送の経済に役立つ。従って本発明製剤はキット形態に適している。
【００５１】
他の実施例では、ＣＷ薬剤のような化学系毒物の中和に主に使用する製剤が提供されており、その製剤には陽イオン性界面活性剤と陽イオン性ヒドロトロープの両方を含む可溶化化合物及び少なくとも一つの反応性化合物が含まれており、この場合に反応性化合物は求核性化合物、酸化性化合物（酸化剤）又はこれらの混合物が可能である。任意に水溶性高分子物加えることができる。この製剤を水のような流体相の担体に加えて、化学系毒物へ運搬する。可溶化化合物によって化学系毒物が反応性化合物に促進的に曝された後に、反応性化合物、通常は過酸化化合物のような緩和な酸化剤が、毒物と酸化又は加水分解反応により反応し化学系毒物を中和する。
【００５２】
他の実施例では、生物系毒物の中和に主に使用する製剤が提供されており、その製剤には陽イオン性界面活性剤、陽イオン性ヒドロトロープ、脂肪族アルコールから選択された可溶化化合物及び少なくとも一の反応性化合物が含まれており、この場合に反応性化合物は求核性化合物、酸化性化合物（酸化剤）又はこれらの混合物が可能である。この製剤を水のような流体相の担体に加えて、生物系毒物へ運搬る。可溶化化合物によって生物系毒物が反応性化合物に促進的に曝された後に、反応性化合物が毒物と酸化又は加水分解反応により反応し毒物を中和する。反応性化合物は一般にヒドロパーオキシ炭酸塩化合物であり、過酸化水素化合物を重炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩化合物に添加して生成される。
【００５３】
一実施例で、本発明製剤は次の化合物から構成される。
【００５４】
化合物                      濃度範囲（製剤中の重量％）
１以上の陽イオン性界面活性剤          ０．０−１０
長鎖脂肪族アルコール                ０−１
又は  陽イオン性ヒドロトロープ    ０．０−１０
過酸化水素                              ０−４
重炭酸ナトリウム                        ０−４
水                                    ７１−９１．９
また、任意に水溶性重合体を濃度範囲０−１０重量％で添加することができる。この製剤は特に生物系毒物の中和に有用である。この製剤は泡として容易に散布あるいは分散できる。
【００５５】
陽イオン性界面活性剤は典型的にはセチルメチルアンモニウムブロマイド等の四級アンモニウム塩である。脂肪族アルコールは１０−１６個の炭素原子を含む。適切なヒドロトロープの例はテトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド及びテトラブチルアンモニウムブロマイドである。重炭酸塩と過酸化水素の組合せにより酸化剤（反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩種）が生成し、胞子に対し実際の殺減剤となる。
【００５６】
本製剤は人を含む動物に無毒性で、かつ一般に腐食性がなく、化学系及び生物系の両毒物の中和に使用可能である。本製剤によって人々及び侵されやすい設備の両者が密集する地域の汚染除去が可能である。本製剤は特に炭疽菌のようなＢＷ薬剤の中和に有用である。非毒性、非腐食性の本製剤によってＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子（すなわち炭疽菌胞子）の７桁の殺減（９９．９９９９９％）が溶液中１時間で達成された（以下に説明）。
【００５７】
必要な解毒（汚染除去）のために本発明製剤は各種の方法及び形態で毒物まで運搬することができる。一つの有用な運搬形態は泡である。毒物、特にＣＷとＢＷ薬剤を迅速に中和するのに、物理的安定性を高めた非毒性、非腐食性の水性泡が本発明の一環として開発された。泡製剤はヒドロトロープを伴う界面活性剤の系に依拠しており、僅溶性毒物を可溶化し求核性試薬との反応の速度を増大する。本製剤には生物系毒物を中和する緩和な酸化性薬剤と泡の物理的安定性を高める脂肪族アルコール及び水溶性重合体が含まれている。
【００５８】
この中和法が市民及び軍隊での適用に魅力的である理由を幾つか次に挙げる。（１）単一の中和液を化学系及び生物系毒物の両方に使用できる、（２）中和法は迅速に配備できる、（３）バルク、エアロゾル、蒸気の状態の相手薬剤をそのままで完全に鎮静化できる、（４）中和法が示す健康障害及び関連障害は最小である、（５）中和法が必要とする流通支援は最小である、（６）中和法で流出する液体は最小であり、環境への影響が永続しない、（７）中和法は比較的安価である。本発明泡製剤は各種の方法で運搬可能である。一つの有用な方法は吸引又はベンチュリー効果に依拠し、これによれば閉じた環境に追加の空気をポンプで送り込む必要がなくなる。この方法で生じた泡は、最大膨張率は約６０−１００：１であり、環境条件（温度、風、相対湿度）に応じて約１−４時間安定であったことが判っている。泡は圧縮空気気泡システムでも生じさせることができ、液状の泡の中に空気を直接注入する。この方法で生じた泡は、一般に膨張率が約２０−６０：１であり、やはり１−４時間安定である。
【００５９】
泡は、泡の所望の量に応じて各種の装置で散布することができる。消化器に似た小さな携帯装置を使用して、また大型の泡発生装置で首尾よく発泡は起こっている。これらの装置を使用してＣＷとＢＷ薬剤の両方及び擬似物の汚染除去に成功したことが証明されている。ＣＷへの作用のために、ＧＤ（ソマン）、ＶＸ及びＨＤ（マスタード）を使用してライブ薬剤のテストを行った。本泡システムにおけるこれら薬剤の汚染除去に関する半減期は２分から２０分のオーダーであった。ＢＷを対象にした場合は、約１時間の泡曝露で炭疽菌胞子の７桁の殺減（９９．９９９９９％）が達成された。他のＢＷへの作用により病原菌（増殖性バクテリア細胞）及び天然痘ウイルスの擬似物の急速な殺減が証明された。
【００６０】
本発明製剤は、陽イオン性ミセルの触媒性の原理及びさもなければ僅溶性である毒物を溶解する陽イオン性ヒドロトロープの可溶化力を利用している。本発明製剤は当業者に既知の発泡方法を使用して泡として調剤することができる。本発明の目的に特に適しているのはベンチュリーの原理を利用する発泡装置であり、他の空気源からではなく汚染環境からの空気を泡の発生ノズルの中に引き込む。すると空気中の毒物は、泡が形成されるに伴い泡成分と直接に結合する。かくして中和の効果は有意に向上する。
【００６１】
発泡に関する知識を有する者にとって周知の機械的な発泡装置と組合せて本発明泡製剤を使用すれば、バルク、エアロゾル、蒸気を介する兵器薬剤に対する迅速な対処と鎮静が所望通り得られる。汚染環境の中から周囲の空気を引き込む発泡装置を使用した場合には、その空気中の汚染物は強制的に泡の薄膜に物理的に密着する。かくして本発明製剤の中和性能は向上する。
【００６２】
泡によって二つの一般的な目的に使用可能な中和製剤が得られる。その目的とは、（１）化学系及び生物系攻撃の場面に最初に対応する者が迅速に事態に対応しかつ潜在的な被害に対処できる手段を提供すること、及び（２）攻撃の後に施設を有用なものに回復すること、である。
【００６３】
最初の対応者にとって、被害場所を特定し処理可能なように、極めて短時間に施設や設備を容認可能なレベルにまで汚染除去することは、決定的に重要である。回復のシナリオでは時間は重要ではなく、二次的な被害、公共の認知、再保証（すなわち、汚染除去の完全性）の方が重要である。化学系及び生物系の全ての薬剤に有効な汎用の製剤が求められているが、それは民間施設で普通に存在する各種の建築部材の上でも適切に使用可能でなければならない。また、中和製剤は、最初の対応者が迅速かつ大量にこれを使用して化学系及び生物系毒物を効果的に中和し、人にも財産にも比較的無害な状態を残すことが可能なものでなければならない。また製剤によって化学系及び生物系毒物が適切な時間内に無害となり、施設の回復が比較的迅速に達成されなければならない。
【００６４】
本発明製剤はこれらの目標を達成している。本発明泡製剤は、化学系及び生物系毒物の両方の中和に有効であり、人と財産の両方に環境的に優しく、現在予想し得るあらゆる部材表面で機能し、かつ広く各種の担体（泡、ゲル、霧、エアロゾル）の中に配合されて、広く各種の処理目的に満足に応ずることができる。
【００６５】
また、本発明製剤は、バルク、エアロゾル及び蒸気の状態の毒物でも中和可能であることが判っており、従って各種の状況で散布すれば機器、開放地域、施設、建造物等の標的を防護又は洗浄することができる。本発明製剤は動物及び無生物対象の両方を消毒するシナリオにも使用できる。
【００６６】
本発明泡製剤は、陽イオン性ヒドロトロープを伴う陽イオン性界面活性剤のシステムに依拠し、化学系薬剤の可溶化と求核性試薬での反応を増大する。緩和な酸化剤（過酸化水素等の過酸化物化合物）も泡に低濃度で添加する。泡の中で過酸化水素は重炭酸塩と反応して反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩種を生成する。これらの成分に加えて、製剤には、水溶性陽イオン性重合体が含有されて溶液の体積粘度を増加し、また脂肪族アルコールが含有されて製剤の表面粘度を増加している。
【００６７】
重合体及び脂肪族アルコール等の鍵となる成分を可溶化するために、所定の操作に従って泡成分を混合する必要がある。水と陽イオン性ヒドロトロープは容器内で混合する。この混合物にアルコール化合物又はアルコール化合物の混合物を添加する。水溶性重合体は塊状化を避けるようにゆっくり加えて溶解する。重合体は任意であるが、添加すると混合物の粘度が増し、泡を更に安定化する。ｐＨを調節すると重合体の可溶化が容易になる。次に陽イオン性界面活性剤を加える。ドデカノール等の脂肪族アルコールを添加すると泡の表面張力が増加し泡の安定性を向上する。ジエチレングリコールモノブチルエーテル又は類似の溶媒は脂肪族アルコール用の溶媒として一般に使用されている。溶液は保存して後に使用できる。一実施例の製造方法を実施例３で説明している。次に溶液は過酸化化合物等の反応性化合物と混合できる。一般に、実際の使用では、溶液を予め混合し保存して、反応性化合物を後に加える。過酸化水素等の反応性化合物は、時間が過ぎると反応性が低下するので、使用の直前に製剤に加える。留意事項として、過酸化水素を固体形態（尿素過酸化水素）で泡に加える事が可能で、これは輸送及び取扱いに安全と考えられる。これにより濃縮度の高い液体過酸化水素を取扱う必要がなくなる。
【００６８】
泡は大部分濃縮物として保存され使用される。入手可能な典型的な消火用泡の濃度範囲は０．１％から６％である。換言すれば、０．１％濃縮物では、１００ガロンの泡は０．１ガロンの濃縮溶液と９９．９ガロンの水から成っている。６％濃縮物では、１００ガロンの泡は６ガロンの濃縮溶液と９４ガロンの水から成っている。本発明泡製剤は濃縮物としても開発されている。１４％から２５％の製剤が開発されている（例えば、２５％濃縮物では、１００ガロンの泡は２５ガロンの濃縮溶液と７５ガロンの水から成っている）。泡濃縮物の製造例は実施例４に示してある。泡濃縮物は過酸化水素及び重炭酸塩を含まない。一般的にこれらの成分は汚染除去目的に泡を使用する直前に泡溶液に添加される。
【００６９】
本発明の泡の有用な属性は、膨張比が中程度から高度まであり、安定性が高いことである。泡の膨張比は生成した泡の容積と元の液体容積の比率で定義される。膨張比が高いと汚染除去の間に使用する水を少なくできるので、この特性は重要である。しかし、膨張比が高すぎると効果的な汚染除去に十分な水が製剤中に存在しなくなる可能性がある。更に、膨張比が高い（約６０を越える）と、いろいろな場所に向ける泡の流れを作ることが困難である（即ち、泡発生ノズルを離れると泡は単に真直ぐ落下する）。しかし、膨張比が高い泡（約８０−１２０）は大きな空間を充満し、広い表面積を一面に覆うのには極めて効率的である。反対に、膨張比が中程度の泡（約２０−６０）は特定の標的を狙い撃ち、また垂直面や水平面下側に付着させるのには大変効率的である。本発明製剤を使用すると、適切な泡発生ノズルを選択し製剤の体積粘度を制御するだけで、空気吸引泡発生システムの中に膨張比が中程度の泡も高い泡も発生させることができる。製剤が抜け出る泡ノズルによって、液体は適切な位置にあるノズル円錐部に衝突し泡を発生することができるので、製剤の体積粘度により散布の程度が決まる。泡ノズルは全て特定範囲の体積粘度を有する液体製剤で使用するように設計されている。水溶性重合体を適切な濃度で添加したところ、体積粘度が、使用する特定の泡発生ノズルの要求範囲に入った。圧縮空気泡発生システムでは、液体流の中に注入する空気の体積を変えて膨張比を決める。
【００７０】
泡の重要な物理的特性は安定性である。泡安定性は半排液時間で測定され、これは泡がその元の液体容積の半分量を失うのに要するな時間と定義される。例えば、１Ｌの溶液を使用して泡を発生した場合、半排液時間は泡から５００ｍｌが排出する時間と定義される。泡が安定であれば製剤と化学系及び生物系薬剤との接触時間はそれだけ長くなるので、この特性は重要である。液が膜から流れるのに要する時間を増大すれば泡安定性は達成される。液体の表面粘度を増加すると、液体が膜から流れるのを制御できる。表面粘度が高い程、泡は安定である。脂肪族アルコールは、表面分子の間に嵌りこむことにより表面粘度を増加し、また液体膜の流動化に対する抵抗性を増進し、従ってもっと安定な泡が生成する。本発明の泡製剤により製造した泡の半排液時間は数時間に及ぶ。
【００７１】
図４は本発明の一実施例による泡の膨張比と安定性を示すが、泡は空気吸引発泡システムで過酸化水素なしで発生させた。これの膨張比は１２５、半排液時間は約３時間である。図５は完全泡製剤（すなわち過酸化水素あり）についての同種データであり、この場合には膨張比は８７、半排出時間は２．２５時間である。
【００７２】
本発明の製剤についての研究によりＣＷとＢＷ薬剤を有効に中和することが判明した。化学系薬剤の研究では、二つの一般的なクラスの薬剤、神経系薬剤と水疱疹形成薬剤が焦点になった。神経系薬剤の例にはサリン（ＧＢ）、ソマン（ＧＤ）、タブン（ＧＡ），ＶＸがある。水疱疹形成剤の例はマスタード（ＨＤ）である。研究の最初は化学系薬剤の擬似薬で行った。Ｇ薬剤の擬似薬にはジフェニルクロロフォスフェートを使用した。ＶＸの擬似薬はマラチオン（Ｏ，Ｓ−ジエチルフェニルフォスフォノチオエート）を使用した。マスタードの擬似薬にはハーフマスタード（２−クロロエチルサルファイド）及びハーフ２−クロロエチルフェニルサルファイドを使用した。
【００７３】
Ｔｈｅ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ （ＩＩＴＲＩ）及びＥｄｗａｒｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ （ＥＣＢＣ） ａｔ ｔｈｅ Ｕ． Ｓ． Ａｒｍｙ Ａｂｅｒｄｅｅｎ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｎｄｓ， ＭＤでライブ薬剤テストを行った。
表面テストの手順
１．テストのクーポンに既知質量の化学系薬剤又は擬似薬を投与
２．１５分待機
３．試験クーポンに泡を投与
４．一定時間待機
５．未反応薬剤（又は擬似薬）をアセトニトリルで抽出
６．抽出液をガスクロマトグラフィーでテストし未反応薬剤の質量を測定
７．Ｇ薬剤とマスタードに対しては、テストは全てｐＨ８で実施。ＶＸに対しては、テストは全てｐＨ１０．５（３Ｎ ＮａＯＨで調節）で実施。これは薬剤と擬似薬の両方に適用。
【００７４】
図６は、紙テストでのライブ薬剤の汚染除去結果を示す。ソマンとＶＸに対しては極めて急速な汚染除去が起こった。マスタードの汚染除去はもっと遅かったがやはり極めて有効であった。ＶＸ擬似薬Ｏ−エチル−Ｓ−エチルフェニルフォスフォノチオエートを使用して３１Ｐ ＮＭＲ研究を行ったところ、本発明の泡を使用すると専らＰ−Ｓ結合が開裂することが判った。従って、ＶＸのＰ−Ｏ結合開裂の結果として通常形成される毒性生成物は、この泡による中和の結果として生成することはないであろう。
【００７５】
泡製剤は各種基質材（木材、プラスチック、カーペット、コンクリート等）の表面上の中和、この場合には汚染除去に有効であることが判った。Ｇ薬剤の擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）で行った結果を図７に示す。泡への曝露時間は１５分であった。
【００７６】
製剤は濃密な擬似薬に対して有効であることも判った。各種表面でのＧ薬剤擬似薬に対する結果を以下に示す（図８）。擬似薬を５％Ｋ１２５重合体（Ｒｏｈｍ ＆Ｈａａｓ Ｉｎｃ．）で濃縮した。Ｋ１２５は有機重合体である。純粋薬剤溶液に重合体を添加して散布中の薬剤（又は擬似薬）を安定化又は防護し、環境条件（即ち太陽、風、雨）の影響を最小にして効果をより高めることは屡々行われる。
【００７７】
また、泡の中和効果に及ぼす温度の影響を調査するテストを行った。ＶＸ擬似薬（Ｏ，Ｓ−ジエチルフェニルフォスフォノチオエート）の中和を４℃と２３℃（室温）で検討した。図９に示す結果から、泡は低温でも（もっと遅いが）有効であることが判る。
【００７８】
ライブ薬剤テストをＥＣＢＣで行った。動力学（又は反応速度）テスト及び接触危険テストという二つの型のライブ薬剤テストも行った。使用したテスト手順は次のようである。
ＥＣＢＣ反応速度テスト用手順
１．テストは全てＣＡＳＡＲＭ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｇｅｎｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）級薬剤で行った。
２．中和テスト溶液への過酸化水素の添加はテストの当日に行った。
３．テストは全て２５℃に保った攪拌ジャケット付き反応容器で行った。
４．中和溶液（１００ｍｌ）を反応容器に入れ、十分な時間混合して平衡状態にした（泡の場合には、泡物質ではなくて、泡発生用の液体でテストを行った）。
５．泡の場合、ＧＤとＨＤのテストはｐＨ８で行った。ＶＸに対しては、テストはｐＨ１０．５（３Ｎ ＮａＯＨで調節）で行った。
６．テスト開始時に２ｍｌの薬剤を反応容器に入れた。
７．間隔を測って（１０分及び１時間）試料を反応容器から採取し、溶媒で反応を抑制し、ガスクロマトグラフィー質量スペクトルによって未反応薬剤を分析した。
８．試料を全て３回分析した。
ＥＣＢＣ接触危険テスト用手順
１．薬剤は全てＣＡＳＡＲＭ級であった。テストは全て室温（２３℃）で行った。
２．以下の試験クーポンを使用した。
【００７９】
ａ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｇｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｃｏａｔｉｎｇ（ＣＡＲＣ）−ＭＩＬ−Ｃ−５３０３９Ａ
Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｔｏｐｃｏａｔ ｗｉｔｈ Ｐｒｉｍｅｒ ＭＩＬ−Ｐ−５３０２２Ｂ ｅｐｏｘｙ
ｂ．Ｎａｖｙ Ｎｏｎ−Ｓｋｉｄ Ｐａｉｎｔ−ＭＩＬ−Ｃ−２４６６７Ａ
ｃ．Ａｉｒｃｒａｆｔ（ＡＣ） Ｔｏｐｃｏａｔ ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５２８５Ｃ
ｄ．Ｎａｖｙ Ａｌｋｙｄ Ｐａｉｎｔ ＤＯＤ−Ｅ−２４６３４， ｃｏｌｏｒ２６２７０ （ｈａｚｅ ｇｒａｙ）
３．試験クーポン全てに黒のグリース鉛筆で境界線を引いた。
４．各試験クーポン（水平に置いた）を２μｌ滴のＶＸ、ＴＧＤ（濃縮ＧＤ）、又はＨＤで１ｍｇ／ｃｍ２の濃度に汚染した。
５．薬剤をガラス皿で１時間覆って揮発を防止した。
６．新鮮な中和用製剤を使用直前に混合した。
７．次いで、汚染されたクーポンを１ｍｇの中和用薬剤で１５分間処理した（泡の場合には、泡物質ではなくて、泡発生用の液体でテストを行った）。
８．１５分後に汚染されたクーポン（の裏表）から中和用薬剤を脱イオン／蒸留水（３７ｍｌ）で研究ポンプを使用して洗浄した。ポンプの運搬量は３０ｍｌ／分であった。
９．クーポンを２分間空気乾燥し、その後汚染された領域を覆って２０ｃｍ２片のデンタルダムを置いた。そのデンタルダムの上に１ｋｇの重りを置いた。
１０．接触時間１５分後にデンタルダムに付いた薬剤を１８ｍｌのクロロフォルムで１５分間抽出した。
１１．抽出液中の未反応薬剤をＧＣで分析した。
【００８０】
中和された化学系毒物の重量％を示す反応速度テストの結果を下に示す。結果をＤＳ２と対比する。
【００８１】
ＨＤ     ＧＤ      ＶＸ
中和        １０      １０      １０
薬剤          分    １時間    分    １時間    分    １時間
ＤＳ２      １００  １００  １００  １００  １００  １００
泡            ４７  １００  ＞９９  １００  １００  １００
これらのテスト結果から、本発明泡はＣＷ薬剤の中和に非常に有効であることが明瞭に判る。また、ＤＳ２は極めて有効な汚染除去溶液であり、この代替物を見つけたいとする主要な動機は毒性が高く腐食性が高いからであって、ＣＷ薬剤を汚染除去する性能がないからではないことも明瞭である。
【００８２】
泡製剤に関する問題は、最初の対応者と施設回復に携わる人とにおける泡の使用である。施設回復に使用する場合は，使用された化学系又は生物系薬剤は何かが正確に判っている筈である。この場合には製剤のｐＨをその特定薬剤に最適な値に簡単に調節できる。ｐＨ調節は予め調合してある袋を使用して実施することができ、袋の中に過酸化水素と共に入っている塩基（ＮａＯＨ等）を使用直前に液体泡製剤に添加する。製剤はｐＨ値が約５から約１２で機能する。本発明製剤を使用して各種ＣＷとＢＷ薬剤を中和する最適ｐＨ値は一般に約８と１１の間である。しかし、最初の対応者には特定薬剤は一般的には未知である。従って、全ての薬剤と有効に反応する中間的なｐＨを選定しなければならない。この中間的なｐＨは必要に迫られた、止むを得ない妥協である。最初の対応者の使用に適するｐＨは約９であることが判った。各種ＣＢＷ薬剤及び疑似薬に対する泡の中和効果を下の表にまとめてあり、いろいろな曝露時間において中和された薬剤又は擬似薬の％を示す。総括すると、テストしたＣＢＷ薬剤の中和は薬剤に応じて約２−６０分の間に達成可能である。
【００８３】
2004501731.tif 000006
生物系薬剤の研究では殺減が最も困難と見なされているバクテリア胞子（例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ又は炭疽菌）に焦点を合わせた。胞子形成性バクテリアＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ（炭疽菌の擬似体と認められるもの）で多数のテストを行い、この微生物の中和（殺減）における本発明の泡製剤の有効性を判定した。またテストを行って、プラーグの擬似体（Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ−増殖性バクテリア細胞）及び天然痘ウイルスの擬似体（ＭＳ−２バクテリオファージ）に対する泡の有効性を判定した。更に、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ ＡＮＲ−１でのライブ薬剤のテストをＴｈｅ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｉｎ Ｃｈｉｃａｇｏ， ＩＬ．で行った。泡は、タイムリーな方法でこれら全ての微生物を殺減するのに有効であることが判った。
【００８４】
ＢＷの擬似体及び薬剤の殺減における泡の有効性をテストするために、二つの基礎的な型のテストを行った。第一の型のテスト、溶液テストでは微生物を液体溶液に直接分散し、そこから泡を発生させる。特定時間後に微生物を溶液から遠心分離によって抽出し、洗浄し、適当な生物学的培地の上に広げ、殺減しているかを判定する。胞子及び増殖性細胞を使用する溶液テストの一般的なテストプロトコールを以下に示す。胞子のテストに使用した微生物はＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ（ＡＴＣＣ ９３７２）とＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ ＡＮＲ−１であった。増殖性細胞のテストに使用した微生物はＥｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ（ＡＴＣＣ ３９３６８）であった。ウイルス不活性化テストには、バクテリア宿主Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ（ＡＴＣＣ １５５９７）を伴うＭＳ−２バクテリオファージ（ＡＴＣＣ １５５９７Ｂ）を使用した。
溶液テストのプロトコール
１．洗浄した微生物の無菌脱イオン水懸濁液を調製。密度は約５×１０７微生物個／ｍｌとする。
２．１２本の遠心分離管の各々に５ｍｌの微生物懸濁液を加える。管を１５分間遠心分離し微生物をペレット状にする。上澄液を捨てる。
３．５ｍｌのテスト溶液を２５℃で各管に加える。
４．微生物をテスト溶液に再懸濁する。
５．特定の接触時間（１５分、３０分又は１時間）後、テスト溶液を無菌脱イオン水で１０倍に希釈し、３０分間遠心分離し微生物をペレット状にする。
６．上澄液を捨て微生物を１５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁する。
７．洗浄ステップを更に２回繰返す。最終洗浄の後、微生物を５ｍｌの新鮮な無菌栄養培地に再懸濁する。
８．各テスト溶液及び元の微生物懸濁溶液をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉとＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ用）又は栄養培地（Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ用）に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養。
９．プレートをカウントし、各テスト溶液の殺減有効性を判定。
ウイルス溶液テスト用プロトコール
１．Ｅ． ｃｏｌｉ株をｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ培地で１８時間成長させる。
２．新鮮なｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ培地に培養Ｅ． ｃｏｌｉを植付ける。この植付け株を３７℃で３−６時間連続振蕩して培養する。
３．ＭＳ−２原液を次のテスト溶液に加える。
【００８５】
ａ．無菌脱イオン水
ｂ．泡製剤
４．１時間後にテスト溶液を無菌脱イオン水で１０倍に希釈する。遠心分離し、上澄液を捨てる。ペレットを５ｍｌの無菌トリス緩衝液にｐＨ７．３で再懸濁する。
５．ファージ懸濁液を１００−１０−７の希釈倍率で連続希釈する。
６．Ｍｏｌｔｅｎ ｏｖｅｒｌａｙ寒天培地（１％寒天を伴うｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ培地）の管に０．１ｍｌのファージ懸濁液と１ｍｌのＥ． ｃｏｌｉ培地を加える。混合しｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ寒天培地の上に注ぐ。
７．３７℃で１８−２４時間培養後、ｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ寒天培地のプレート上の斑点形成単位数をカウントする。
【００８６】
表面テストは胞子殺減（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉとＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓの両方）についてのみ行った。このプロトコールを以下に示す。
表面テスト用プロトコール
１．洗浄した胞子の無菌脱イオン水懸濁液を調製し、約５×１０８胞子個／ｍｌとする。
２．０．２ｍｌの胞子懸濁液を９枚のつや消しガラススライド（２２ｍｍ×３０ｍｍ）に平坦に沈着させ、無菌条件下で２４時間空気乾燥する。
３．ガラススライド６枚を別々の無菌４００ｍｌガラスビーカーに入れる。
４．１００ｍｌの次のテスト溶液を別々の無菌２５０ｍｌガラスビーカーに入れる。
【００８７】
ａ．泡（過酸化水素なし）
ｂ．泡＋４％過酸化水素
５．超高純度の空気をテスト溶液に泡立つように潜らせて泡を造る。ガラススライドの入っているビーカーの中に、ビーカーの上端から約１／２インチ下まで達するように泡を流し込む。無菌の蓋でビーカーを覆い、１時間待つ。このステップを繰返して、３枚のガラススライドをテスト溶液「ａ」に曝露し、３枚のガラススライドをテスト溶液「ｂ」に曝露する。
６．１時間曝露後、４００ｍｌビーカーからガラススライドを無菌的に取り出し、５０ｍｌの無菌脱イオン水（すなわち、洗浄液）と攪拌子の入った２５０ｍｌビーカーに入れる。中程度の速度で２時間攪拌する。テスト溶液に曝露したスライド全て（すなわち、６枚のスライド全部）につきこのステップを繰返す。
７．３枚の未処理ガラススライド（対照）を５０ｍｌの無菌脱イオン水の入った２５０ｍｌビーカーに入れ、２時間攪拌する。
８．泡の破壊した溶液を各４００ｍｌビーカーから無菌１０ｍｌピペットで素早く集める。集めた泡溶液の容量を記録する。集めた泡溶液を遠心分離管に入れ、無菌脱イオン水で１０倍に希釈する。３０分間遠心分離する。
９．液体部分を注意して抜き取り、胞子を１５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁する。洗浄ステップを更に２回繰返す。最後の洗浄の際に胞子を５ｍｌの新鮮な無菌栄養培地に再懸濁する。
１０．泡溶液から回収した胞子を（洗浄ステップ後）Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養する。
１１．洗浄液中の胞子をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地（又は炭疽菌用の適当な媒体）に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養する。
１２．プレートをカウントし、回収された全胞子の数を計算する。
１３．元の胞子懸濁液をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地（又は炭疽菌用の適当な媒体）に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養する。
１４．プレートをカウントし、最初にガラススライド上に置かれた全胞子の数を計算する。
【００８８】
テストは全て無菌条件下で行い、普通に存在する微生物により汚染される可能性を最小にした。実験中は無菌条件であったことを確認するために対照テストを行った。過酸化水素はテストの開始直前に泡溶液に加えた。最終の泡製剤（泡＋４％過酸化水素）のｐＨは８．０であった。テストは全て３回行った。これらテストの結果は次のようであった。
−Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉとＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子の完全殺減（最初に存在した生物成分の７桁殺減又は９９．９９９９９％殺減率）が、溶液テストでも表面テストでも泡に１時間曝露後に得られた。
−Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ細胞の完全殺減（７桁）が、溶液テストで１５分後に得られた。
−ＭＳ−２バクテリオファージの完全不活性化（４桁）が、泡溶液に６０分曝露後に得られた（註：６０分は唯一のテスト時間であった）。
【００８９】
これら各テスト結果を図１０−１５に示す。
【００９０】
上記テストの他に、泡の各種成分を個別にテストし、それらが胞子殺減に及ぼす効果を判定した。溶液テストで、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子を泡製剤の以下の成分に曝露した。
【００９１】
脱イオン水（対照）
脱イオン水中の３％陽イオン性界面活性剤
脱イオン水中の３．８％陽イオン性ヒドロトロープ
脱イオン水中の２％アルコール混合物（３６．４％イソブタノール、５６．４％ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び７．３％１−ドデカノール）
脱イオン水中の４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
脱イオン水中の２％アルコール混合物、４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
脱イオン水中の３％の陽イオン性界面活性剤及び４％過酸化水素
脱イオン水中の３．８％陽イオン性ヒドロトロープ、４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
脱イオン水中の３％の陽イオン性界面活性剤、４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
これらのテスト結果を図１６に示す。この結果から、陽イオン性界面活性剤、過酸化水素、及び重炭酸ナトリウムの間に相乗作用があり、これが本発明の泡製剤の劇的な殺胞子効果の原因であることが明瞭に判る。
【００９２】
本発明の泡製剤に別の化合物を添加することにより、その泡に曝されるかもしれない金属の腐食の阻止に役立てることができる。一実施例で、添加したジメチルエタノールアミンによって鋼鉄基質の腐食が阻止され、またそれによってＣＷ擬似薬への解毒作用が低下した。エタノールアミンはＧ薬剤等のある種のＣＷ薬剤の加水分解反応を触媒することが既知なので、実際にはこの化合物によって化学的不活性化が促進できたかもしれない。ジメチルエタノールアミンの添加範囲は０．１−１０％である。他の可能性のある腐食阻止剤には、トリエタノールアミン、Ｃ９、Ｃ１０及びＣ１２のジ酸混合物のエタノールアミン塩、亜硝酸ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミンがある。
【００９３】
本発明の泡製剤は、ＣＯ２カートリッジで加圧する小さな消化器型装置により、また消火栓に連結して加圧する携帯装置により、及び大型の軍用ポンプにより首尾よく散布されている。これらの泡発生装置はそれぞれ、ベンチュリー効果により空気を泡の中に引き込む泡ノズルを使用している。空気を泡ノズルに供給する必要がなく、部屋の空気を使用して泡を発生している。これは重要なことである。何故かというと、空気供給型の泡発生器では、泡を造っている部屋に空気を導入し、部屋に存在していた空気を（部屋の外に）押出すので、結果的には化学系及び生物系薬剤を移動させてしまうからである。
【００９４】
また、泡は圧縮空気泡システムにより首尾よく発生させている。これらのシステムでは、液体が泡ノズルを離れる前に、空気を直接、液流中に注入する。
【００９５】
泡散布に関する他の重要な問題は、発生してＣＷ及びＢＷ薬剤の汚染除去を果たした泡の処理である。この泡は安定性が高いが、市販の消泡剤を使用して大変簡単に破壊することができる。泡を散布し十分な時間を費やして汚染除去した後に低濃度（１−２％）の消泡剤を含む水スプレーで泡を除去することができる。この作業で泡は液状に戻る。
【００９６】
別の泡散布方法が本発明製剤で利用できる。泡は気相（本件の場合は空気）が吹き込まれている液体そのものである。ＣＢＷ薬剤の破壊／中和に有効なのは製剤であって、泡ではない（換言すれば、液体製剤がＣＢＷ薬剤を汚染除去しているのであって、空気ではない）。従って、スプレー、薄霧、濃霧等の他の方法を同一の基本製剤と共に利用することが可能である。これら別法の目的は、制御された環境（屋内施設等）を回復する際に使用する水の必要量を最小にすること、及び製剤がＣＢＷ薬剤に接近するのを促進することである。
【００９７】
これら別種の散布方法は泡散布に優る各種利点がある。例えば、濃霧を使用すると、泡では汚染除去が不可能ではないが困難な領域でも、効果的な汚染除去を達成できる。一例は空気調節ダクトの内部である。濃霧であれば、ダクトの通気装置や他の開口部で発生させることができ、そこからダクト内のかなりの距離を移動し、届きにくい場所を汚染除去することができる。濃霧の別の利点は、攻撃を受けた場面で比較的自動的な汚染除去システムを立ち上げることができることである。濃霧発生器を施設内部に設置して遠隔操作し、周期的な間隔を置いて（遠方から）運転すれば、施設の完全な汚染除去が可能である。この方法によって、汚染除去担当者がＣＢＷ薬剤に曝される恐れが大変に減少する。
【００９８】
一実施例では、本発明の製剤は、化学系及び生物系兵器（ＣＢＷ）薬剤の迅速な中和用の、濃霧として（すなわち粒径範囲が１−３０ミクロンのエアロゾルとして）発生可能な水性製剤である。この製剤の特性として腐食性及び毒性が低く、市販の濃霧発生装置から散布することができる。この製剤は、陽イオン性界面活性剤及び陽イオン性ヒドロトロープに低濃度の過酸化水素と重炭酸塩（例えば、重炭酸ナトリウム、カリウム又はアンモニウム）を組合せた構成されている。現状の汚染除去製剤は毒性及び／又は腐食性のある化学物質を使用してＣＢＷ薬剤の破壊を達成しているので、接触する感受性設備を損なう恐れがある。しかも現状の製剤の大部分は汚染除去に大量の水を必要とする。
【００９９】
この製剤は水性泡製剤に類似の成分を含有しているが、泡製剤から発泡目的だけに必要な各種成分を除いてある。水性濃霧溶液の製剤は以下の通りである。
【０１００】
化合物                  濃度範囲（製剤中の重量％）
陽イオン性界面活性剤          ０．１−２０
陽イオン性ヒドロトロープ      ０．１−４０
過酸化水素                      ０−５
重炭酸塩                        ０−１０
水                             ２５−９６．８
陽イオン性界面活性剤は、典型的にはセチルメチルアンモニウムブロマイド等の四級アンモニウム塩である。他の陽イオン性界面活性剤の例には重合体四級化合物がある。適切なヒドロトロープの例は、テトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイドである。重炭酸塩と過酸化水素の組合せにより酸化剤（反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩種）を形成し、ＣＢＷ薬剤の中和に重要な寄与をする。
【０１０１】
化学系薬剤の中和を証明する１テストで、２５ミクロリッター（約２０ｍｇ）の化学系薬剤擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）を試験クーポン（カーペット、金属、木材等）の上に置いた。クーポンをテスト室内に置き、次に市販の濃霧発生装置から発生する濃霧製剤（滴径は１−２０ミクロンの間）で部屋を満した。同一の擬似薬を同じ試験クーポンの上に置き、実験対照とした。１時間後、対照と実験試験クーポンをアセトニトリル溶液に１時間入れて、未反応擬似薬を抽出した。次にアセトニトリル溶液をガスクロマトグラフィーにより分析し未反応擬似薬の質量を測定した。Ｇ薬剤擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）の９９％を越える中和が、濃霧への１時間曝露の後にテスト室のテストした全ての表面上で達成された。また全ての表面に対し、４回連続して濃霧処理（各処理の間に１時間の待機を置いた）した後には、完全中和が達成された。ＶＸ擬似薬（Ｏ−エチル−Ｓ−エチルフェニルフォスフォノチオレート）では、４回連続の濃霧発生後に７０％と９９％の間の中和が達成され、マスタード擬似薬（クロロエチルエチルサルファイド）では４回連続濃霧発生の後に３０％と８５％の間の中和が達成された。炭疽菌擬似物（Ｂ．ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子）では４回連続濃霧発生の後に７桁の殺減が達成された。
【０１０２】
ＣＢＷ薬剤の汚染除去にあたり、本製剤が既存の濃霧発生溶液と相違するのは、本製剤は水性ということである。現状のＣＢＷ汚染除去用濃霧発生溶液は有機性液体である。本製剤は特性として毒性が低く、腐食性が低い。従って、人、動物あるいは設備への曝露が必要かもしれない又はためらわれる場合には、本製剤が使用可能である。
【０１０３】
以下の二実施例は、二つの本発明泡製剤の製造方法の説明である。それの後に、出願発明の原理に従って作成した泡を使用して得られたテスト結果の例を示す。実施例１及び実施例２に示すステップ順序は好ましい態様を提示しているが、ここに記載の特定の順序は発明の目的を達成する上で必ずしも必要ではない。
【０１０４】
【実施例１】
実施例１  １００ｍｌの水に以下を組合せる。
【０１０５】
３．８４重量％  ＷＩＴＣＯ ＡＤＯＧＥＮ４７７（登録商標）（５０％）−陽イオン性ヒドロトロープ；
２．０重量％  アルコール混合物（イソブタノール３６．４重量％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル５６．４重量％、Ｃ１２−Ｃ１４ドデカノール／テトラデカノール混合物７．３重量％）−長鎖脂肪族アルコール；
０．２重量％  ＪＡＧＵＡＲ８０００（登録商標）重合体−水溶性重合体；
塩酸（重合体の溶解を高めるためにｐＨを約６．５に調節するため）
実施例２  １００ｍｌの水に、表示の順で以下を組合せる。
【０１０６】
３．８４重量％  ＷＩＴＣＯ ＡＤＯＧＥＮ４７７（登録商標）（５０％）−陽イオン性ヒドロトロープ；
２．０重量％  アルコール混合物（イソブタノール３６．４重量％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル５６．４重量％、ドデカノール７．３重量％）−長鎖脂肪族アルコール；
０．２重量％  ＪＡＧＵＡＲ８０００（登録商標）重合体−水溶性重合体；
塩酸（ｐＨを約６．５に調節する）−これによって重合体は活性化しまた混合液は所望の粘度となる；
３重量％  ＷＩＴＣＯ ＶＡＲＩＱＵＡＴ（登録商標）８０ＭＣ−陽イオン性界面活性剤であって、化学系薬剤を可溶化する；
１．５重量％  比率１：１でのドデカノールとジエチレングリコールモノブチルエーテル−これは泡の安定化に役立つ；
２．０重量％  過酸化水素；
２．０重量％  重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）−過酸化水素と重炭酸ナトリウムが一体となって強力な求核性物質として機能する。
【０１０７】
結果とデータについての以下の総括は、ＣＷ薬剤の標準的な擬似薬を使用して行ったテストに基づいている。実際の（ライブの）薬剤は毒性が高いので、化学的及び物理的性状が実際のＣＷ薬剤に似ている擬似薬を選択している。例えば、ジフェニルクロロフォスフェートは、水に僅溶性の液体であり、化学的にはＧ薬剤に類似している。マラチオンは研究所でのテストと開発でしばしばＶＸ化学系薬剤の代用となる擬似薬である。
ＣＷ擬似薬
１．テスト用プロトコール
２５ｍｇの擬似薬を２５ｃｍ２の２５ｃｍ２の表面に、すなわち、１０ｇ／ｍ２にて拡げた（正規の印刷紙とソーダ石灰ガラスの表面を使用した）。泡を試料の上端に（１２ｃｍの高さまで）投与した。試料を一定時間置いた後に取り出し、アセトニトリル又は四塩化炭素で抽出した。アセトニトリルでは、極性生成物がガスクロマトグラフィー（ＧＣ）及びガスクロマトグラフィー／質量スペクトル（ＧＣ／ＭＳ）で測定可能であったが、四塩化炭素では測定できなかった。泡が破壊した後、その液体残液１５ｍｌもＧＣとＧＣ／ＭＳで分析した。Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ （登録商標）ＨＰ−６８９０ ＧＣを使用し、次の条件、すなわちＦｌａｍｅ Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ（登録商標）（６％ＣＮＰＲＰＨシロキサン）；注入試料１マイクロリッター；スプリット１：１００；注入温度２５０℃；検出器温度２５０℃；オーブン温度の傾斜９．５分の間に１００℃から２５０℃；ヘリウム流速２ｍｌ／分；の条件で分析した。対照実験は水と添加物を使用して泡の触媒効果を測定した。
２．結果
ジフェニルクロロフォスフェート：図１７に、本発明の泡を使用して得られた汚染除去効果を、泡に過酸化物／重炭酸塩添加物を加えたもの、及び水に同じ添加物を加えたもので得られた各結果の比較で示す。図１７の結果は、２５ｃｍ２正規印刷紙上の２５ｍｇジフェニルジクロロフォスフェートの汚染除去に関する（半減期約２分）。結果から、水への添加剤は有効でないが、泡への添加剤には相乗効果が見られることが判った。ソーダ石灰ガラス表面でも同様な結果が得られた。
【０１０８】
マラチオン：図１８に、紙上のマラチオン汚染除去結果を、本発明の泡を使用した場合と水を使用した場合との比較で示す。ガラス（１インチ×３インチ顕微鏡曇りガラススライド）の上では多少のマラチオンがガラスから泡溶液中に物理的に洗浄されるのが観察された。水だけを使用した対照実験でも同じことが観察された。この理由から、表面と残渣液体をマラチオンについて分析し、これを加えて全未反応マラチオン量を決定した。これを行うと、ガラス上の結果は紙上の結果に類似することが判った。
【０１０９】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）の結果から、所望どおりＰ−Ｏ開裂よりもＰ−Ｓ開裂が起こることが判った。
【０１１０】
２−クロロエチルエチルサルファイド（半マスタード）：半マスタードは表面からの揮発が急速なので、信頼できる表面テストができない。この理由から、５００ｍｇの半マスタードと１００ｍｌの泡を使用して密閉容器内で変形実験を行った。このテストの結果を図１９に示す。
【０１１１】
２−クロロエチルエチルサルファイドとは異なり、２−クロロエチルフェニルサルファイドは急速に揮発しないので、表面テストに使用できる。しかし、これはマスタードガスに比較すると反応性が相当低いことが判っている。結果から、ＮＭＲ分析データにより示されるように、泡は、このどちらかといえば不活性な物質と反応することが判った。
ＢＷ擬似体
１．Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ Ｓｐｏｒｅｓでの表面テスト
Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ（ＡＴＣＣ ９３７２）を炭疽菌の代理として全てのテストで使用した。このバクテリアをＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ａｇａｒ寒天傾斜培地上に３日間培養した。バクテリアを無菌的にＥｎｄｏｓｐｏｒｅ寒天（０．００２％ ＭｎＣｌ２４Ｈ２Ｏを補充した栄養寒天）傾斜培地に移し、３７℃で１７−２０日間培養した。Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ−Ｆｕｌｔｏｎ染色（マラカイトグリーンにて）を行って胞子殺減が起こったことを証明した。
【０１１２】
胞子殺減テストを、泡溶液（すなわち試験管）及び泡立てた泡にグルタールアルデヒド（３％）添加物を加えたもの（表面テスト）の両方で行った。
【０１１３】
表面テスト方法：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子を無菌脱イオン水に懸濁した。次に既知容量の胞子懸濁液を曇りガラスプレートの上に沈着し、無菌条件下で空気乾燥し、泡立てた泡に添加物を加えたものに０．５時間２５℃で曝露した。次にガラス表面から泡を除き、攪拌しながら無菌の塩溶液で２時間洗浄した。泡溶液、洗浄液、及び元の胞子懸濁液をＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子についてテストした。方法は胞子をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、４８時間後にカウントした。
【０１１４】
結果：  図２０に上記操作の後に得られた結果を示す。実験は１０７胞子から開始し、泡との３０分接触後に生存胞子を測定した。溶液実験も行い、泡の有効性を確認した。
２．Ｅｒｗｉｎａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａでの溶液テスト
Ｅｒｗｉｎａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ（ＡＴＣＣ ３９３６８）が泡製剤中で１５分間に完全殺減（７桁殺減）されるのを証明した。実験方法は胞子殺減テストについての上記方法に準ずるが、ただしＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地の代わりにＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ａｇａｒ寒天培地でバクテリアを培養した。図２１が示すように、バクテリアは本発明の泡に曝露後に完全殺減されたことがデータから判った。
実施例３  泡製造方法
以下の実施例で、Ｖａｒｉｑｕａｔ ８０ＭＣは、ベンジル（Ｃ１２−Ｃ１６）アルキルジメタアンモニウムクロライドの混合物である。Ａｄｏｇｅｎ ４７７は、ペンタメチルタロウアルキルトリメチレンジアンモニウムジクロライドである。Ｊａｇｕａｒ ８０００は、グアガム２−ヒドロキシプロピルエーテルである。
１．脱イオン水１８Ｌを最大の攪拌棒付きの大容量ガラス瓶カーボイに入れる。
２．Ａｄｏｇｅｎ ４７７（Ｗｉｔｃｏ）（ヒドロトロープ）６９１．２ｇを加える。４７７を計るために使用したビーカーをカーボイからの水で、洗浄液をカーボイに戻しながら、洗浄する。
３．アルコール混合物１（イソブタノール３６．４％、ＤＥＧＭＢＥ５６．４％、ドデカノール７．３％）３６０ｇを加える。ｐＨに注意し、全工程を通じてｐＨの測定を続ける。
４．Ｊａｇｕａｒ ８０００（水溶性重合体）３６ｇを加える。塊が生じないようにＪａｇｕａｒ ８０００をゆっくり加え、スパーテルからゆっくり剥がす。全Ｊａｇｕａｒ ８０００の添加を終了したら１５分間攪拌する。Ｊａｇｕａｒ の溶解と共にｐＨが上昇する。註：この重合体は、水の粘度を僅かに上げて、より安定な泡を生成させるために使用する。
５．１０％塩酸を滴々加えて溶液のｐＨをゆっくり調節する。ＰＨを６．５に調節する。数ｍｌだけ要する。１時間攪拌する。ｐＨが低下し重合体が溶解する。％塩酸：３７．４％塩酸５３．５ｍｌ＋水１４６．５ｍｌ
６．Ｖａｒｉｑｕａｔ ８０ＭＣ（界面活性剤）５４０ｇをゆっくり加える。ｐＨ（上昇する）に留意する。Ｖａｒｉｑｕａｔを計るために使用したビーカーを、カーボイからの溶液で、洗浄液をカーボイに戻しながら洗浄する。ｐＨ測定プローブを抜き、カーボイに蓋をする。２時間攪拌する。
７．ドデカノール：ＤＥＧＭＢＥ（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）＝１：１（重量％）の混合物２７０ｇを加える。１時間以上かけて滴々加える。更に１時間攪拌する。泡の最終ＰＨに留意する。ＤＥＧＭＢＥはドデカノール用の溶媒として使用する。ドデカノールを使用すると、泡の薄壁二重層内部の表面張力が増加する。表面張力が増加すると、薄壁間の液体層が急速には排出されなくなるので、泡の安定性は大きくなる。
８．溶液を貯蔵ボトルに入れる。
実施例４  ２５％泡濃縮液の製造
１．脱イオン水（２８０ｇ）とＪａｇｕａｒ ８０００重合体（２．６ｇ）を混合する。重合体は塊を生じないように約５−１０分以上をかけて注意して加えるのがよい。しかし、重合体の添加が遅すぎると、その時点での重合体：水の比率でゲル化が始まってしまう。溶液を２時間攪拌する。
２．Ａｄｏｇｅｎ（７６．８ｇ）とアルコール混合物１（４０．０ｇ）を混合し、重合体溶液に加える。１０％塩酸でｐＨを６．５に調節する。蓋をかけ１時間より長く攪拌する。註：アルコール混合物１には、イソブタノール３６．４％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＭＢＥ）５６．４％、及びドデカノール７．３％が含有されている。
３．Ｖａｒｉｑｕａｔ ８０ＭＣ（６０．０ｇ）を加え、１／２時間より長く攪拌する。
４．脂肪族アルコール混合物（９３．４ｇ）を加え、蓋をして１時間より長く混合する。註：脂肪族アルコール混合物には、ＤＥＧＭＢＥ６９％、ドデカノール１５％、１−トリデカノール６％、及び１−テトラデカノール１０％が含有されている。
実施例５  子馬製剤のフィールド実験
Ｔｈｅ Ｕ． Ｓ． Ａｒｍｙ Ｄｕｇｗａｙ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｎｄ ， ＵＴにてフィールド実験を行い、通常のオフィス用部材上で泡製剤がバクテリア胞子を殺減する有効性を判定した。６枚のテストパネル（１６”×１６”）を設置してテストした。テストパネルは、天井タイル、塗装した壁板、絨毯、塗装した金属、オフィス用仕切り、コンクリートで構成した。パネル（コンクリートを除く）を垂直位置に設置した。パネルにＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子の懸濁液を噴霧し、一夜乾燥状態で放置し、最初の胞子濃度用の試料を採取した。各パネルの上に表面１平方メートル当り約１００ｍｌの濃度で製剤を噴霧した。泡製剤（ｐＨ８．０）をテストパネルの表面に噴霧し一夜放置した。約２０時間後、試料パネルから生存胞子用試料を採取した。テストを４日連続して毎日繰り返した。
【０１１５】
各日毎のテスト前（すなわち汚染）試料及びテスト後（すなわち汚染除去）試料についての結果から、高い胞子殺減率（最低４桁殺減と最高７桁殺減の間）がテストした全てのオフィス用部材の上で観察された。
実施例６  胞子の解毒
以下に記載の実験は胞子殺減を証明する。１ｍｌのテスト溶液を無菌の試験管にとり、これに０．１ｍｌの懸濁Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子溶液を加える。１時間後、溶液を無菌脱イオン水で１０倍に希釈し３０分間遠心分離する。上澄（液）を無菌的な手法で除去し試験管の底に胞子のペレットを残す。胞子を５ｍｌの無菌脱イオン水の溶液に再懸濁し再び３０分間遠心分離する。上澄を再び除去し胞子を５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁する。溶液を再び遠心分離し上澄を再び除去する。胞子を５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁し、この溶液を無菌ペトリ皿のＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地にプレートするが、この際に１０Ｅ０から１０Ｅ−７の連続プレート希釈を行う。ペトリ皿を３７℃で４８時間培養し、その後にコロニー形成単位を計数し記録する。図１６は、以下の各溶液に１時間曝露された後の炭疽菌代用物Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉの殺減を示す。（１）脱イオン水のみ（対照）、（２）陽イオン性界面活性剤（過酸化水素と重炭酸塩はなし）、（３）脂肪族アルコールのみ（過酸化水素と重炭酸塩はなし）、（４）陽イオン性ヒドロトロープ（過酸化水素又は重炭酸塩はなし）、（５）脱イオン水中の過酸化水素と重炭酸塩（陽イオン性界面活性剤又は脂肪族アルコール又は陽イオン性ヒドロトロープはなし）、（６）陽イオン性界面活性剤及び過酸化水素と重炭酸塩、（６）脂肪族アルコール及び過酸化水素と重炭酸塩、（７）陽イオン性ヒドロトロープ及び過酸化水素と重炭酸塩。実験は全てｐＨ８．０で行った。
【０１１６】
以上の記述から、当業者は、本明細書及び特許請求の範囲に記載の本発明の要件事項を容易に確認でき、かつこの発明の要旨と範囲から逸脱することなく本発明の各種の変形及び調節を成し、それを各種の用途と条件に適用することができる。当業者に自明のかくのごとき変形と調節は、本発明特許請求の範囲に包含されるものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＷ薬剤の化学構造式において出願発明に関連する部分を示す。
【図２】本発明の泡成分がミセルを形成している状況を示す。
【図３】本発明のミセル触媒メカニズムを示す。
【図４】過酸化水素なしで生成した本発明一実施例の泡の膨張率と安定性を示す。
【図５】過酸化水素ありで生成した泡の膨張率と安定性を示す
【図６】紙テスト上でライブ薬剤の中和結果を示す。
【図７】Ｇ薬剤擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）で行ったテストの結果を示す。
【図８】各種表面上のＧ薬剤擬似薬についての結果を示す。
【図９】異なる温度での泡の使用の結果を示す。
【図１０】溶液テストでのＢ．ｇｌｏｂｉｇｉｉの中和を示す。
【図１１】表面テストでのＢ．ｇｌｏｂｉｇｉｉの中和を示す。
【図１２】溶液テストでのＥ．ｈｅｒｂｉｃｏｌａ増殖細胞の中和を示す。
【図１３】溶液テストでのＭＳ−２バクテリオファージの中和を示す。
【図１４】溶液テストでのＢ．ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子の中和を示す。
【図１５】表面テストでのＢ．ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子の中和を示す。
【図１６】炭疽菌に代わるＢ．ｇｌｏｂｉｇｉｉの中和を示す。
【図１７】本発明の泡を使用して得られた、ジフェニルクロロフォスフェート（ＣＷ擬似薬）に対する中和結果を示すグラフである。
【図１８】本発明の泡を使用して得られた、マラチオン（ＣＷ擬似薬）に対する中和結果を示すグラフである。
【図１９】本発明の泡を使用して得られた、ハーフマスタード（マスタード擬似薬）に対する中和結果を示すグラフである。
【図２０】本発明の泡を使用して得られた、Ｂ．ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子の中和結果を示すグラフである。
【図２１】Ｅ．ｈｅｒｂｉｃｏｌａに対し本発明の泡を使用した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
５  化学系毒素、１０  ミセル、１５  疎水性の尾部、２０  親水性の頭部、２５  水性環境、３０  水酸基イオン、３５：毒物、４０：共有単結合
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成13年11月2日(2001.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
関連出願に関するクロス・リファレンス
本出願は、米国特許出願０９／１０９，２３５号、出願日１９９８年６月３０日、現在放棄済み、及び仮出願６０／１４６，４３２号、出願日１９９９年７月２９日に関連する。
本出願は、米国エネルギー庁が裁定した契約ＤＥ−ＡＣ０４−９４ＡＬ８５０００の下に米国政府からの支援によりなされた。米国政府は本発明に所定の権利を有する。
発明の背景
本発明は、化学系及び生物系化合物又は薬剤、特に化学系及び生物系兵器薬剤を中和する材料、及びそれらの製造方法に関する。特に本発明は、可溶化化合物及び反応性化合物を含有し、泡剤、スプレー剤、液体剤、噴霧剤、エアロゾル剤として放出可能であり、化学系化合物の中和反応の速度を促進する材料、及び生物系化合物又は薬剤を殺減又は減少する機能を有する他の添加剤に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
大量破壊兵器を潜在的に包含するテロリストの恐怖が米国でも外国でも増大しつつある。化学系及び生物系薬剤を大量破壊兵器として使用すること、及び使用の恐怖があることは国防ならびに連邦と州の法的効力にとって最大級の課題である。
テロリストが恐怖を与えるとして知られるＣＷ薬剤には共通する化学的特徴があり、従って対応策を開発する機会は与えられている。サリン、ソマン、タブン（Ｇ薬剤）といった化学系薬剤は全てリン含有化合物の例であり、化学的変化を加えられると毒性を失う。マスタードはＨ剤の例であり、ＶＸはＶ剤の例であるが、これらも化学的変化を加えて無害とすることができる。更に公知のＢＷ薬剤はボツリヌス毒素、炭疽菌毒素及び他の胞子形成性バクテリアを含むが、ペスト菌を含む増殖性バクテリア及び各種ウイルスも化学的に不活性化することができる。
ＣＷ又はＢＷによる攻撃は、薬剤を局所に設置するか又は広く散布してヒトの集団に効果を及ぼそうとする。ＣＷ及びＢＷ（ＣＢＷ）薬剤の配備は自由自在になし得るので、この薬剤に、対応者はバルク、エアロゾル、蒸気等各種の物理状態で遭遇することになる。
国内にテロリストの攻撃があった場合に市民の施設を原状復帰させるには、効果的、迅速、安全（非毒性、非腐食性）な汚染除去技術が必要である。理想的にはこの技術は、開放、半閉鎖、閉鎖の施設及び攻撃に弱い設備の汚染除去といった各種の場面に適用可能でなくてはならない。汚染除去剤を使用する施設の例には、スタジアム（開放）、地下鉄の駅（半閉鎖）、空港ターミナル又は事務所用ビル（閉鎖）がある。
化学系化合物の汚染除去の主な対象は、化学兵器薬剤、特に神経系薬剤（Ｇ薬剤、Ｖ薬剤等）及び糜爛化薬剤（マスタードガス、又は単にマスタード等）である。化学系薬剤の徐毒に係わる反応は置換反応と酸化反応に分けることができる。生物系薬剤の汚染除去の主な対象は、バクテリア胞子（例えば、炭疽菌）であり、あらゆる微生物の中で最も殺減困難と考えられている。
置換反応
化学系薬剤の加水分解は水、水酸基イオン又は他の求核性物質で行うことができる。マスタードの加水分解速度と生成物の性質は、主にその薬剤の水に対する溶解性とその溶液のｐＨに依存する。例えばマスタードの徐毒では、この分子がまず環状スルフォニウムカチオンを形成し、これが求核性試薬と反応する（Ｙａｎｇ， １９９５）。主な生成物はチオジグリコールであるが、この生成物はスルフォニウムイオンと反応して第二の中間体となる。
サリン（ＧＢ）とソマン（ＧＤ）の加水分解はアルカリ性条件下で急速に起こり、対応するＯ−アルキルメチルスルフォン酸になる。反対に、ＶＸのＯＨ−イオンによる加水分解はより複雑である。チオアルキル基の変位（すなわちＰ−Ｓ結合の開裂）に加えてＯ−エチル基が変位（すなわちＰ−Ｏ結合の開裂）し、ＥＡ−２１９２（Ｙａｎｇら、１９９７）として知られた毒性生成物を産生する。求核性物質が介入するとこの中間体は極点の位置から離脱する。ＲＯ基のような電気陰性基が優先的に極点の位置を占め、ＲＳ基のような嵩の大きな基又は電子供与体は赤道方向の位置を占める。最終生成物は極点親和性と離脱基の離脱可能性の間のバランスに依存する。結果的には、Ｐ−Ｓ結合の開裂がＰ−Ｏ結合の開裂に約５倍優る。他方、アルカリ媒体中でのＯＯＨ−イオンによる過酸化加水分解は、定量的なＰ−Ｓの開裂に関与し、その速度はＯＨ−イオンによる場合の３０−４０倍であることが判った。このどちらが選択されるかは、陰イオン性の求核性物質と離脱アニオンの相対的な塩基性に関連していた。
置換反応を促進する触媒種が報告されている。一例はＯ−ヨードソベンゾエート（ＩＢＡ）である。この化合物が触媒反応を示す例をＭｏｓｓとＺｈａｎｇが挙げている（１９９３）。この例ではＩＢＡは酸化を経てヨードキシベンゾエート（ＩＢＸ）に転換し、これが次にＣＷ薬剤との反応に参加する。
またＩＢＡは活性基に表面活性（界面活性剤特性）を導入するように機能化された（Ｍｏｓｓら、１９８６）。表面活性部分を有する金属イオン−アミン錯体も開発され、置換反応で触媒効果を発揮することが示された。有機亜リン酸無水物等の酵素が、Ｇ及びＶＸ薬剤との置換反応を促進することも示されている。
酸化反応
酸化的汚染除去法はマスタード及びＶＸに有用である（Ｙａｎｇ、１９９５）。初期に使用された酸化剤は、過マンガン酸カリウムであった。最近、ＫＨＳＯ５、ＫＨＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４の混合物が開発された。化学系薬剤を酸化する過酸化化合物もいくつか知られている（例えば、過ホウ酸塩、過酢酸、ｍ−クロロペルオキシ安息香酸、モノペルオキシフタール酸マグネシウム、過酸化ベンゾイル）。更に最近、重炭酸イオンに過酸化水素を反応させて生成するヒドロパーオキシ炭酸アニオンがマスタード及びＶＸを効果的に酸化することが知られている。ポリオキシメタレートが化学系薬剤酸化の室温用触媒として開発中であるが、現在の開発段階では反応速度が遅いと報告されている。これらの化合物の中には化学系薬剤と反応すると変色し、化学系薬剤の存在を指示するものがある。
ＢＷの恐怖はＣＷの恐怖よりも深刻となる可能性がある。その理由の一部は、ＢＷ薬剤は毒性が高いこと、入手及び生産が容易であること、探知が困難であることである。テロリストが使用可能な生物兵器用薬剤は何百とある。それらは、胞子形成性バクテリア（例えば炭疽菌）、増殖性バクテリア（例えば、ペスト菌、コレラ菌）、ウイルス（例えば、天然痘ウイルス、黄熱病ウイルス）、バクテリア毒素（例えば、ボツリスム、リシン）の範疇にグループ分けされる。バクテリア胞子は殺滅が最も困難な微生物であると認識されている。
バクテリア胞子は耐性の高い構造体であり、ある種のグラム陽性菌により、一般に環境のストレスに対応して形成される。最も重要な胞子形成バクテリアはバチルス属とクロストリジウム属の仲間である。胞子は増殖細胞よりもかなり複雑である。胞子の外表面は胞子被膜から成り、この被膜は典型的には不溶性蛋白質の濃密な層によって構成され、これら蛋白質には通常多数のジスルフィド結合が存在している。皮質部分はペプチドグリカンから成り、この重合体は主に高度に架橋したＮ−アセチルグルコサミン及びＮ−アセチルムラミン酸から構成される。胞子の核部分にはリボソーム及び核様体のような通常の（増殖性）細胞構造が存在する。
バクテリア胞子の殺減方法については、その発見以来かなりの研究が行われてきた。通常の物理的及び化学的薬剤の多くに対し胞子は高度に耐性であるが、殺胞子性の抗菌剤が数種ある。しかし、強力な抗菌剤の多くは殺胞子的というよりも胞子の発芽又は成長に阻害的（静胞子的）であるにすぎない。比較的高濃度での殺胞子剤の例には、グルタールアルデヒド、フォルムアルデヒド、ヨウ素及び塩素のオキシ酸化合物、ペルオキシ酸、及びエチレンオキサイドがある。一般にこれら化合物はすべて毒性であると考えられる。
胞子殺減について一般に認められるメカニズムがいくつかある。これらのメカニズムは単独又は同時に進行可能である。一つのメカニズムでは、外壁胞子被膜の溶解又は崩壊により、酸化剤が胞子内部に浸透可能となる。いくつかの研究（ＫｉｎｇとＧｏｕｌｄ、１９６９；Ｇｏｕｌｄら、１９７０）から、Ｓ−Ｓ（ジスルフィッド）結合に富む胞子被膜の蛋白質によって形成される構造は、酸化剤の反応部位を巧みにマスクしていることが示唆されている。水素及びＳ−Ｓ結合を崩壊する試薬は、胞子の酸化剤に対する感受性を増大する。
ペプチドグリカンは、緩やかな架橋を有し電気的陰性であり、胞子の皮質を構成している。他のメカニズムでは、消毒液とペプチドグリカンの間の陽イオン反応が原因となって皮質が破壊し、耐性が失われることになる。
胞子形成性バクテリアのペプチドグリカンはテイコ酸（すなわち、リン酸基が結合したグリセロール又はリビトールの重合体）を含有する。他のメカニズムでは、テイコ酸重合体の崩壊が原因となってペプチドグリカン構造に欠落が生じ、胞子が攻撃を受け易くなる。
また、ある種の界面活性剤は胞子被膜の湿潤能をかなりの程度に増やすので、酸化剤の胞子内部への浸透が一層大きくなる。
一以上のＣＷ又はＢＷ薬剤の汚染除去を目的に各種の材料が使用可能である。歴史的には、汚染除去溶液の焦点は厳格に化学系及び生物系薬剤の消滅及び中和にあった。施設及び設備の回復と再使用には殆ど力点が置かれなかった。ＣＢＷ（ＣＷとＢＷ）の攻撃を受けた場合にはこれらの物件を犠牲にすることができると考えられ、更新が期待されていた。従って、現在使用されている汚染除去製剤の大部分は毒性が高くかつ腐食性が高い。更に汚染除去用材料の大部分が対象としているのは、ＣＷかＢＷのいずれかであって両方ではなく、しかもＣＷかＢＷのいずれかの中の更にサブクラスだけということもしばしばである。
化学兵器用薬剤の中和は漂白用粉末を使用してマスタード剤を中和することから始まった。次亜塩素酸カルシウム９３％と水酸化ナトリウム７％の混合物であるスーパートロピカル漂白剤が当時製剤化され、これは通常の漂白剤よりも長期保存に対し安定で散布が容易であった。マスタードガスは漂白剤と反応すると、サルファイドが酸化してスルフォキサイドとスルフォンになり、更に脱塩化水素化してＯ２Ｓ（ＣＨＣＨ２）２のような化合物を生成する。Ｇ薬剤は次亜塩素酸陰イオンの触媒作用により加水分解して、対応するリン酸に転換する。酸性溶液中では、ＶＸは硫黄原子が漂白剤により急速に酸化され、窒素のプロトン化により溶解する。反対に、ｐＨが高いと、ＶＸの溶解性は著しく減少し、脱プロトン化した窒素が酸化され、化学量論量以上の漂白剤が消費される結果になる。
ジエチレントリアミン７０％、エチレングリコールモノメチルエーテル２８％及び水酸化ナトリウム２％から成る非水系液体は、以後これを汚染除去液２号（ＤＳ２）と呼ぶが、ＣＷ薬剤には効果の高い汚染除去剤である。エチレングリコールモノメチルエーテルによってテトラゴニシティーがマウスに現れるので、これをプロピレングリコールモノメチルエーテルに置換してＤＳ２Ｐと呼ばれる新たな製剤を製造することが提案された。ＤＳ２は塗料、プラスチックス及び皮革材を痛める。これらの問題を小さくするためにＤＳ２との接触時間は通常３０分に制限され、引続き大量の水で洗浄する。担当者は保護眼鏡付き呼吸用保護具を着用し、化学防護性の手袋をもってＤＳ２を処理することが必要である。ＤＳ２がマスタードと反応すると結果的にはＨＣｌが除去される。神経系薬剤がＤＳ２と反応するとジエステルが生成し、これは更に分解して対応するリン酸になる。ＤＳ２は胞子の殺減には非常に有効ではない。バチルスサブチリスでは処理１時間後に１桁（９０％）だけの殺減が観察された（Ｔｕｃｋｅｒ， ２０００）。
水７６％、テトラクロロエチレン１５％、次亜塩素酸カルシウム８％、陰イオン性界面活性剤ミックス１％からなる混合物が薬剤の溶解性を増加することが示されたが、毒性かつ腐食性の材料を含有している（ＦｏｒｄとＮｅｗｔｏｎ、１９８９）。これはまた安定ではなく、分離する。
ＣＷ薬剤による攻撃があった場合に担当者を汚染除去するために多数の製剤が現在使用されているが、主に米国軍隊が使用しており、市民社会では一般に使用していない。一つの製剤はＭ２５８皮膚用汚染除去キットであり、これは第四次中東戦争（Ｙｏｍ Ｋｉｐｐｕｒ ｗａｒ）でエジプトのタンクから回収されたソビエット製キットの模倣である。このキットは二つの包みからなり、包みＩにはフェノール、エタノール、水酸化ナトリウム、アンモニア及び水で予め湿らせたタオルがあり、包みＩＩにはクロラミンＢを含浸したタオルと塩化亜鉛溶液を充填したガラスアンプルがある。使用直前に包みＩＩのアンプルを開き、その溶液でタオルを湿らせる。塩化亜鉛の存在により水中でのクロラミンＢのｐＨが５と６の間に維持される。もし塩化亜鉛が存在しないとｐＨは９．５に上昇してしまう。
他の製剤はＭ２９１キットであり、固体の吸収系である（Ｙａｎｇ、１９９５）。このキットは大量の液体薬剤を皮膚から拭くのに使用され、樹脂混合物を充填した不織繊維パッドからなる。この樹脂は、スチレン／ジビニルベンゼンをベースとする吸収性材料と表面が高度に炭化されたマクロの網状構造のスチレン／ジビニルベンゼンから造られ、陽イオン交換部位（スルフォン酸基）と陰イオン交換部位（水酸化テトラアルキルアンモニウム基）がある。吸収性樹脂は液体薬剤を吸収することができ、反応性樹脂の目的は加水分解の促進である。しかし、ＮＭＲによる最近の検討によると、ＶＸもマスタードガスもＸＥ−５５５樹脂の表面上で最初の１０日間加水分解されなかった（Ｌｅｓｌｉｅら、１９９１）。ＧＤは半減期約３０時間でゆっくり加水分解された。戦場で観察される急速な薬剤汚染除去は払拭により物理的に達成される。この樹脂ブレンド品はＭ２５８系よりも皮膚への腐食性が少ないことが判った。
軍隊と市民機関の両方でＢＷ薬剤の汚染除去に使用する製剤の大部分は次亜塩素酸陰イオンを含有する（即ち、漂白剤又は塩素ベースの溶液）。漂白剤を濃度５％以上含有する溶液は胞子を殺減することが判っている（ＳａｐｒｉｐａｎｔｉとＢｏｎｉｆａｃｉｎｏ、１９９６）。ＢＷ薬剤の汚染除去用に各種の次亜塩素酸塩溶液が開発されており、例えば２−６％次亜塩素酸ナトリウム水溶液（自家製漂白剤）、７％水性スラリー又は固体次亜塩素酸カルシウム（ＨＴＨ）、次亜塩素酸カリウムと酸化カルシウムの７から７０％水性スラリー（スーパートロピカル漂白剤、ＳＴＢ）、次亜塩素酸カルシウムと酸化マグネシウムの固体混合物、リン酸二水素ナトリウムで緩衝化した０．５％次亜塩素酸カルシウム水溶液と洗浄剤、ナトリウムで緩衝化した０．５％次亜塩素酸カルシウム水溶液が挙げられる。これら全ての溶液は、効果は異なるが、胞子を殺減できるけれども、いずれも装置に対する腐食性と人に対する毒性も高い。
ＣＷとＢＷの両薬剤の汚染除去用に開発された化合物は、液体、泡、霧、エアロゾル等の各種方向に展開されている。安定な水性泡製剤は消火活動や法的執行事例（例えば刑務所暴動の鎮圧）等各種の事例で使用されている。しかし、このような泡製剤は典型的には陰イオン性界面活性剤と陰イオン性又は非イオン性重合体を使用して造られているので、化学及び生物兵器（ＣＢＷ）薬剤の大部分を化学的に分解し中和する際には残念ながら有効ではない。これらはＣＷ薬剤を分解又は変化させるに必要な化学的性能を有していないし、またより主流であるいくつかのＢＷ薬剤に関連するバクテリア、ウイルス及び胞子の殺減又は中和には有効でない。
気相の薬品は、もし環境的に受容可能なガスが見いだされれば、汚染除去用に魅力的である。気体の汚染除去剤の利点は、他の汚染除去技術を補完する浸透（拡散）性能である。オゾン、二酸化塩素、酸化エチレン及びパラフォルムアルデヒドは全て汚染除去の事例に研究されている。これらは全て生物系薬剤に有効であることが知られている。胞子殺減のためのオゾンの効果は確立されたと思われる（Ｒａｂｅｒら、１９９８）。オゾンは魅力的な汚染除去剤であるが、エッジウッドケミカルバイオロジカルセンター（ＥＣＢＣ）の実験によると、オゾンはＧＤには有効でなく、またＶＸと反応するとＰ−Ｏ結合の開裂を経由して毒性体を生成する（Ｈｏｖａｎｉｃ、１９９８）。
化学系と生物系の両方の薬剤を中和するのに有効であり、人にも不動産にも環境的に優しく、現在予想される全ての物体表面上で機能し、広汎な各種の担体（泡、ゲル、霧、エアロゾル）に配合することができ、広汎な各種操作対象をも満足する材料があれば、それが有用である。
【課題を解決するための手段】
発明の詳細な説明
本発明は、化学系毒物と生物系毒物の一方又は両方の毒性効果を中和する一般的な製剤の必要性に対応するものであり、ここで毒物とは化学系又は生物系の化合物、構成物、種又は薬剤であって、もしこれを未処理のまま放置した場合には生命プロセスに対する化学的又は生物学的作用を介して人又は動物に死、一時的な機能喪失又は永久障害を招来するものと定義される。これには、そのような化学物質又は生物系薬剤の全てが包含され、それらの起源又は産生方法には関係がなく、また施設、軍需工場あるいはその他の場所で製造されたものか否かには関係がない。中和とは、毒物の毒性緩和、除毒、汚染除去あるいは他の破壊であって、毒物がもはや人又は動物に急性の逆効果を招来しない程度に達したものと定義される。本発明の製剤及びその記載された変形は、中和能があり、かつ自分自身は感染、健康への著しい逆の効果、あるいは動物の死を招来しない。化学系及び生物系の化合物で本発明が対象にしている重要な一群は化学兵器（ＣＷ）用及び生物兵器（ＢＷ）用の薬剤である。しかし、本発明は人を含む動物の健康に潜在的に逆の効果を招来する毒物も対象としている。ここで健康に逆の効果には感染、急性慢性の効果、及び死が含まれる。従って本発明は、自身自身は毒性が無く、かつ腐食性が無く、また各種の手段によりいろいろな形態で供給可能な製剤の必要性に対応する。
一般に、最も深刻な化学系及び生物系化合物で本発明を有用に適用することができるのはＣＷとＢＷ薬剤である。本発明はＣＷとＢＷ薬剤を首尾よく中和あるいは除毒することが判っており、深刻度が少し低い化学系及び生物系毒物に利用できる。テロリストからの脅威となる可能性がある或る種の既知ＣＷ薬剤には、リン含有化合物であって、求核攻撃又は酸化のプロセスを受けると変化するという共通の化学的類似性がある。これらには、サリン（Ｏ−イソプロピルメチルフォスフォノフロリデート）、ソマン（Ｏ−ピナコリルメチルフォスフォノフロリデート）、タブン（Ｏ−エチルＮ，Ｎ−ジメチルフォスフォラミドシアニデート）及びＶＸ（Ｏ−エチルＳ−２−ジイソプロピルアミノエチルメチルフォスフォノチオレート）がある。これらの化合物の化学構造を図１に示す。各々そのリン含有化合物が加水分解又は酸化により化学的に変化すれば、ＣＷ薬剤としては除毒され中和される。これら神経系薬剤は水には僅かしか溶解しない。
マスタード（ビス（２−クロロエチル）サルファイド）の化学構造も図１に示す。マスタードはリン含有基を共有していないという点で上記ＣＷ薬剤とは化学的に全く異なるが、これは、正しく分子両端の炭素原子に結合している塩素原子を示している。これら炭素−塩素結合も加水分解を受け、また中心の硫黄は酸化されてスルフォン及びスルフォキサイドになり得るので、この分子をＣＷ薬剤としては無効にすることが可能である。神経系薬剤と同様に、マスタードは水には僅かしか溶解しない。
本発明製剤によってＢＷ薬剤が殺減又は破壊されるメカニズムはよく理解されていない。増殖性のバクテリア細胞とウイルスの場合には、殺減メカニズムの最も可能性のある原因は、過酸化水素等の酸化剤の酸化効果である（Ｒｕｓｓｅｌｌ， １９９０）。典型的には、胞子殺減には１０−２０％濃度の過酸化水素が必要である（Ｒｕｓｓｅｌｌ， １９９０）。低濃度の過酸化水素（例えば４％以下）では、バクテリア胞子は効果的に殺減されないことが判っている。胞子薬剤が解毒されるには胞子ＤＮＡが酸化剤に曝される必要がある。胞子皮膜がＤＮＡを防護しているので、胞子薬剤を効果的に殺減するにはこの被膜を破損しなけれならない。
本発明において、製剤は、化学系及び生物系毒物又は毒物群、特にＣＷ及びＢＷ化合物を攻撃感受性に有効に変容せしめる機能を有する少なくとも一つの可溶化化合物を提供し、また、毒物又は毒物群を攻撃及び中和する機能を有する少なくとも一つの反応性化合物を提供する。この少なくとも一つの反応性化合物は酸化性化合物、求核性化合物、又は両者の混合物が可能であり、酸化性と求核性を併有する化合物も可能である。ＣＷ薬剤及び類似構造の化合物の場合には、可溶化化合物は僅溶性のＣＷ薬剤を溶解し、求核性／酸化性化合物をＣＷ薬剤に極めて接近した位置に引き寄せるのに役立つ。これが達成可能である理由は、求核性化合物は負に荷電しており、他方可溶化化合物は正に荷電したミセルを形成する陽イオン性界面活性剤でよく、水酸基イオン、過酸化水素イオン、ヒドロ過炭酸イオン等の求核性化合物を引き寄せるからである。ＢＷ薬剤に関しては、可溶化化合物は生物系薬剤の外皮を溶解し軟化して、反応性化合物をＢＷ薬剤のＤＮＡに一層接近させる役に立ち、その結果本製剤の殺減性能又は中和性能が高まる。
本発明製剤は、ミセル溶液を形成するのに陽イオン性界面活性剤を使用している（例えば、Ｊｕｎｅｊａ、米国特許４，８２４，６０２号参照）点で市販の洗浄剤及びシャンプーに多少類似しているが、市販の溶液は、毒物を中和する本発明の反応性化合物を含有していない。また、Ｊｕｎｅｊａ特許に提示されている製剤は陽イオン性活性剤及び陽イオン性ヒドロトロープを含有していない。Ｊｕｎｅｊａ製剤は陰イオン性ヒドロトロープを含有している。
図２は、本発明製剤を使用して形成した陽イオン性ミセルの例を示す。水性環境２５で、被加水分解性又は被酸化性の化学系毒素（例えばＣＷ薬剤）５は、界面活性剤分子の凝集により構成され、疎水性の尾部１５が内核を形成しているミセル１０の内部に取り込まれ、親水性の頭部２０はミセル表面に濃縮される。前記のごとく、これら正に荷電した頭部は求核性物質を引き寄せるので、結果的には反応速度が促進される。また図では負に荷電した水酸基イオン３０がミセルに引き付けられている。これは、陰イオン性界面活性剤を使用し、ミセルが負に荷電して水酸基イオンを排斥する水性製剤の場合に観測されるであろう状況とは逆である。
図３は、典型的な求核性触媒反応のメカニズムを示し、これは本発明の原理に一致する。図は、毒物３５の部分が求核攻撃を受けているところを示している。この例では、リン原子とフッ素原子の間の共有単結合４０が攻撃される。リンと酸素の二重結合の特徴であるが、化学の専門家には周知の部分荷電現象により、図のリン原子は部分的に正に荷電するので、水酸基イオンのような求核性の種はこれに引き寄せられる。水酸基が求核性の場合には、反応が起こると毒物中で、フッ素が水酸基によって置換されフッ化水素が放出される。
【化１】
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注目すべきことであるが、求核攻撃によりＣＷ薬剤のような毒物を解毒するこのメカニズムは、任意の強力な求核性物質を使用して稼働する。ここで言及した水酸基イオンは本発明での機能を有する求核性種の一例である。更に、この汚染除去と中和のメカニズムは、一般に毒物中にリン含有基があり求核攻撃を受け易い場合には稼働する。例えば、上記のフッ素の代わりにシアナイド基（例えばタブンの場合）がリンに結合している場合には類似の反応が起こる。同様に、（ＶＸのように）もっと大きな基は同種の求核攻撃及び加水分解反応の結果として除去され、毒物は効力を失う。水酸基イオンはＰ−Ｏを開裂するが、Ｐ−Ｓ結合の開裂には特異性がないので、特別にＶＸの場合には求核性種としては好ましくない。この場合には反応生成物も毒性が高いので望ましくない。従って、ＶＸ薬剤の解毒には他の求核性物質を使用するのが好ましい。Ｐ−Ｓ結合の開裂に特異的な求核性種の例は過酸化水素アニオンである。
マスタードの場合には、加水分解は起こるが、求核攻撃のメカニズムはリン含有毒物の場合と全く同じ要領では稼働しない。このメカニズムよる反応例は次のようである。
【化２】
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ＣＷ薬剤のような毒物が解毒され得る唯一のメカニズムは加水分解である。酸化もＣＷ薬剤及び他の化学系化合物を解毒でき、これは以下の例に示すごとく本出願発明の原理に一致する。
【化３】
2004501731.tif 000105
一実施例で、本発明製剤はＣＷ及びＢＷ薬剤のような毒物を中和し、陽イオン性界面活性剤と陽イオン性ヒドロトロープの両方を含む可溶化化合物、及び少なくとも一の反応性化合物を含有する。ここで反応性化合物は求核性化合物、酸化性化合物（酸化剤）、又はこれらの混合物であって良い。本発明製剤はＣＷ及びＢＷ薬剤に使用の照準があるが、他の化学系及び生物系毒物で本発明製剤により加水分解可能又は酸化可能なものにも使用することができる。製剤を液体相の水のような担体に加え、加水分解可能又は酸化可能な毒物まで運搬する。毒物を中和するには、陽イオン性界面活性剤が僅溶性の毒物を溶解し、更に陽イオン性ヒドロトロープ、すなわち短い炭化水素部分を有するイオン性界面活性剤様の物質を加えて水性媒体への毒物の溶解性を増加し、続いて起こる反応性化合物と毒物との反応速度を増大する。ソジウムキシレン界面活性剤のような陰イオン性ヒドロトロープ化合物は、典型的には洗浄剤産業で使用されており、界面活性剤と土壌を可溶化する。しかし、本発明との関連では、陽イオン性ヒドロトロープは陽イオン性界面活性剤との相溶性を確実にするために使用される。溶解度と体積粘度を更に高めるために、水溶性重合体を任意に加えることができる。陽イオン性ヒドロトロープも毒物の加水分解速度を増加するのに有意に寄与している。生物系毒物の中和には、溶解剤は陽イオン性界面活性剤、脂肪族アルコールのようなアルコール、又は陽イオン性ヒドロトロープが可能である。生物系毒素等の蛋白質を変性し殺菌剤及び枯藻剤として機能する界面活性剤が知られている。その中にはベンザルコニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド等の四級アンモニウム化合物等が含まれる。陽イオン性界面活性剤、脂肪族アルコール及び陽イオン性ヒドロトロープは、生物系毒物のＤＮＡを反応性化合物に曝すのを支援するのに寄与する。従って、陽イオン性界面活性剤と陽イオン性ヒドロトロープの混合物は、毒物を、特にＣＷとＢＷ薬剤を反応性化合物に曝すのを促進し可溶化する上で必要なセットを提供する。可溶化化合物により毒物が反応性化合物に促進的に曝された後に、反応性化合物は毒物と酸化又は加水分解反応により反応し、毒物を中和する。本発明製剤で使用する各化合物の濃度に応じて、生物系毒物の９９．９９９％を越えるもの、しばしば９９．９９９９９％もが、約１時間で中和（殺減）可能である。
本発明の目的に合わせて、陽イオン性界面活性剤は、典型的にはセチルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンザルコニウム及びベンゼトニウムクロライド等の四級アンモニウム塩及び重合体四級化合物である。適切なヒドロトロープの例としてはテトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイドが挙げられるが、これらに限定されない。適切な水溶性重合体としてはポリビニルアルコール、グアールガム、（陽イオン性又は非イオン性）ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド及びポリアクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
脂肪族アルコールは１０−１６個の炭素原子を含んで良い。（典型的には、「脂肪族アルコール」の語は８個と２０個の間の炭素原子を有する直鎖一級アルコールを意味する。）重合体と脂肪族アルコールの結合した機能は、泡の薄膜の体積粘度及び表面粘度の増加及び流出と泡破裂に対する泡の安定性の増加である。添加可能な他の化合物としては、可溶化の補助に使用する短鎖アルコール（濃度約０と４重量％の間）及び脂肪族アルコールの可溶化に使用するグリコールエーテルが挙げられる。
添加可能な反応性化合物は、酸化性化合物（酸化剤）、例えば過酸化水素、尿素過酸化水素等の過酸化物であり、過炭酸塩は、胞子とバクテリアを含む化学系及び生物系の両毒物の中和に添加できる。過酸化水素等の過酸化化合物を酸化剤とした場合に重炭酸カリウムあるいは重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩を添加すると、反応してヒドロパーオキシ炭酸塩が形成され、これは生物系毒物と反応してそれらを中和するのに特に有効である。炭酸塩化合物の代わりに使用可能な他の化合物には、ホウ酸塩、モリブデン酸塩、硫酸塩、タングステン酸塩がある。一実施例では、過酸化水素が主要な反応試薬となり、重炭酸塩が製剤に添加されている。最近の研究から、過酸化水素は重炭酸塩によって活性化され反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩（ＨＣＯ４−）種が形成されることが判っている（Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎら、１９９８；ＷａｇｎｅｒとＹａｎｇ、１９９８）。更なる研究から判ったことであるが、過酸化水素によるスルフィド（例えばマスタード）の酸化は、重炭酸イオンの存在により有意に促進され、その理由はヒドロパーオキシ炭酸塩が有効な酸化剤だからである（Ｄｒａｇｏら、１９９７）。マスタードの場合には、ヒドロパーオキシ炭酸塩は中心の硫黄を酸化してスルフォン及び／又はスルフォキサイドにする。他の反応性化合物は求核性化合物であり、ブタン−２，３−ジオン、モノオキシメートイオン、ベンゾヒドロキサメート等のオキシメート、メトキサイド及びエトキサイド等のアルコキサイド、アリール置換ベンゼンスルフォン酸塩等のアリールオキサイドである。
生物系毒物の中和において、陽イオン性界面活性剤及び過酸化水素／重炭酸塩（すたわち、ヒドロパーオキシ炭酸塩種）の相乗効果が原因となって、製剤を胞子に曝した場合に高い胞子殺減率が達成されているように思われる。胞子殺減の可能なメカニズムとして、陽イオン性界面活性剤が胞子の外皮を軟化及び破壊し、その結果尾部を経由して過酸化水素が侵入し胞子ＤＮＡを攻撃する。この相乗効果は実験により確認された。胞子中和のために添加可能な他の酸化性化合物には、グルタールアルデヒド等のアルデヒド（濃度１−４％の間）、パーオキシモノ硫酸塩（濃度１−４％）、Ｆｅｎｔｏｎ試薬（鉄と過酸化物の混合物）及び次亜塩素酸ナトリウムがある。
次表は、化学系及び生物系両方の毒物を有効に中和することが判明した本発明製剤の一実施例における成分リスト及び濃度範囲である。水を担体として使用した。
化合物                  濃度範囲（製剤中の重量％）
陽イオン性界面活性剤          ０．１−１０
ヒドロトロープ                ０．１−１０
水溶性重合体                    ０−１０
長鎖脂肪族アルコール            ０−１
酸化剤／求核性物質            ０．１−１０
本発明製剤が対象とする化学系毒物には、サリン、ソマン等のＯ−アルキルフォスフォノフルオリデート，タブン等のＯ−アルキルフォスフォラミドシアニデート、ＶＸ、マスタード化合物等のＯ−アルキル，Ｓ−２−ジアルキルアミノエチルアルキルフォスフォノチオレート及び対応するアルキル化又はプロトン化した塩、例えば２−クロロエチルクロロメチルサルファイド、ビス（２−クロロエチル）サルファイド、ビス（２−クロロエチルチオ）メタン、１，２−ビス（２−クロロエチルチオ）エタン、１，３−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−プロパン、１，４−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−ブタン、１，５−ビス（２−クロロエチルチオ）−ｎ−ペンタン、ビス（２−クロロエチルチオメチル）エーテル及びビス（２−クロロエチルチオエチル）エーテル、２−クロロビニルジクロロアルシン、ビス（２−クロロビニル）クロロアルシン、トリス（２−クロロビニル）アルシン、ビス（２−クロロエチル）エチルアミン及びビス（２−クロロエチル）メチルアミンを含むルイサイト、サキシトキシン、リシン、アルキルフォスフォニルジフルオライド、アルキルフォスフォナイト、クロロサリン、クロロソマン、アミトン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン、３−キヌクリジニルベンジレート、メチルフォスフォニルジクロライド、ジメチルメチルフォスフォネート、ジアルキルフォスフォラミジックジハライド、ジアルキルフォスフォラミデート、三塩化ヒ素、ジフェニルヒドロキシ酢酸、キヌクリジン−３−オール、ジアルキルアミノエチル−２−クロライド、ジアルキルアミノエタン−２−オール、ジアルキルアミノエタン−２−チオール、チオジグリコール、ピナコリルアルコール、フォスゲン、シアノゲンクロライド、シアン化水素、クロロピクリン、フォスフォラスオキシクロライド、フォスフォラストリクロライド、フォスフォラスペンタクロライド、アルキルフォスファイト、一塩化硫黄、二塩化硫黄、及びチオニルクロライドがあるが、これらに限定されない。これらの化合物、及び本発明の求核性で酸化性の反応剤によって中和（例えば解毒）可能な化学系化合物は本発明製剤によって中和される。
また、触媒を本発明製剤に配合し反応速度を首尾よく促進させる。例えば、ヨードソベンゾエートと銅アミンの錯体を使用すると反応速度の増加が見られる。他の化合物も必要に応じて製剤に添加し、毒物との他の反応（例えば酸化反応）を促進することができる。予測されることであるが、こうした添加によって、当業者は格別の実験も必要とせずに本発明を自分達の要望に適用することができる。しかしその適用は本開示と添付のクレームの要旨と範囲を脱却していない。
本発明製剤の一つの利点は、反応性化合物と担体（一般的に水）を製剤の他の化合物と分離して使用前保存可能なことである。反応性化合物を製剤の他の化合物と分離するのは保存安定性の増加に有用である。水は、通常中和しようとする場所あるいは近辺で入手できるから、水以外の製剤関連化合物は水と直接一体にしておく必要はなく、解毒場所に分離して運搬し、解毒場所で解毒時に水を加える。これは輸送の経済に役立つ。従って本発明製剤はキット形態に適している。  他の実施例では、ＣＷ薬剤のような化学系毒物の中和に主に使用する製剤が提供されており、その製剤には陽イオン性界面活性剤と陽イオン性ヒドロトロープの両方を含む可溶化化合物及び少なくとも一つの反応性化合物が含まれており、この場合に反応性化合物は求核性化合物、酸化性化合物（酸化剤）又はこれらの混合物が可能である。任意に水溶性高分子物加えることができる。この製剤を水のような流体相の担体に加えて、化学系毒物へ運搬する。可溶化化合物によって化学系毒物が反応性化合物に促進的に曝された後に、反応性化合物、通常は過酸化化合物のような緩和な酸化剤が、毒物と酸化又は加水分解反応により反応し化学系毒物を中和する。
他の実施例では、生物系毒物の中和に主に使用する製剤が提供されており、その製剤には陽イオン性界面活性剤、陽イオン性ヒドロトロープ、脂肪族アルコールから選択された可溶化化合物及び少なくとも一の反応性化合物が含まれており、この場合に反応性化合物は求核性化合物、酸化性化合物（酸化剤）又はこれらの混合物が可能である。この製剤を水のような流体相の担体に加えて、生物系毒物へ運搬る。可溶化化合物によって生物系毒物が反応性化合物に促進的に曝された後に、反応性化合物が毒物と酸化又は加水分解反応により反応し毒物を中和する。反応性化合物は一般にヒドロパーオキシ炭酸塩化合物であり、過酸化水素化合物を重炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩化合物に添加して生成される。
一実施例で、本発明製剤は次の化合物から構成される。
化合物                      濃度範囲（製剤中の重量％）
１以上の陽イオン性界面活性剤          ０．０−１０
長鎖脂肪族アルコール                ０−１
又は  陽イオン性ヒドロトロープ    ０．０−１０
過酸化水素                              ０−４
重炭酸ナトリウム                        ０−４
水                                    ７１−９１．９
また、任意に水溶性重合体を濃度範囲０−１０重量％で添加することができる。この製剤は特に生物系毒物の中和に有用である。この製剤は泡として容易に散布あるいは分散できる。
陽イオン性界面活性剤は典型的にはセチルメチルアンモニウムブロマイド等の四級アンモニウム塩である。脂肪族アルコールは１０−１６個の炭素原子を含む。適切なヒドロトロープの例はテトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド及びテトラブチルアンモニウムブロマイドである。重炭酸塩と過酸化水素の組合せにより酸化剤（反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩種）が生成し、胞子に対し実際の殺減剤となる。
本製剤は人を含む動物に無毒性で、かつ一般に腐食性がなく、化学系及び生物系の両毒物の中和に使用可能である。本製剤によって人々及び侵されやすい設備の両者が密集する地域の汚染除去が可能である。本製剤は特に炭疽菌のようなＢＷ薬剤の中和に有用である。非毒性、非腐食性の本製剤によってＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子（すなわち炭疽菌胞子）の７桁の殺減（９９．９９９９９％）が溶液中１時間で達成された（以下に説明）。
必要な解毒（汚染除去）のために本発明製剤は各種の方法及び形態で毒物まで運搬することができる。一つの有用な運搬形態は泡である。毒物、特にＣＷとＢＷ薬剤を迅速に中和するのに、物理的安定性を高めた非毒性、非腐食性の水性泡が本発明の一環として開発された。泡製剤はヒドロトロープを伴う界面活性剤の系に依拠しており、僅溶性毒物を可溶化し求核性試薬との反応の速度を増大する。本製剤には生物系毒物を中和する緩和な酸化性薬剤と泡の物理的安定性を高める脂肪族アルコール及び水溶性重合体が含まれている。
この中和法が市民及び軍隊での適用に魅力的である理由を幾つか次に挙げる。（１）単一の中和液を化学系及び生物系毒物の両方に使用できる、（２）中和法は迅速に配備できる、（３）バルク、エアロゾル、蒸気の状態の相手薬剤をそのままで完全に鎮静化できる、（４）中和法が示す健康障害及び関連障害は最小である、（５）中和法が必要とする流通支援は最小である、（６）中和法で流出する液体は最小であり、環境への影響が永続しない、（７）中和法は比較的安価である。本発明泡製剤は各種の方法で運搬可能である。一つの有用な方法は吸引又はベンチュリー効果に依拠し、これによれば閉じた環境に追加の空気をポンプで送り込む必要がなくなる。この方法で生じた泡は、最大膨張率は約６０−１００：１であり、環境条件（温度、風、相対湿度）に応じて約１−４時間安定であったことが判っている。泡は圧縮空気気泡システムでも生じさせることができ、液状の泡の中に空気を直接注入する。この方法で生じた泡は、一般に膨張率が約２０−６０：１であり、やはり１−４時間安定である。
泡は、泡の所望の量に応じて各種の装置で散布することができる。消化器に似た小さな携帯装置を使用して、また大型の泡発生装置で首尾よく発泡は起こっている。これらの装置を使用してＣＷとＢＷ薬剤の両方及び擬似物の汚染除去に成功したことが証明されている。ＣＷへの作用のために、ＧＤ（ソマン）、ＶＸ及びＨＤ（マスタード）を使用してライブ薬剤のテストを行った。本泡システムにおけるこれら薬剤の汚染除去に関する半減期は２分から２０分のオーダーであった。ＢＷを対象にした場合は、約１時間の泡曝露で炭疽菌胞子の７桁の殺減（９９．９９９９９％）が達成された。他のＢＷへの作用により病原菌（増殖性バクテリア細胞）及び天然痘ウイルスの擬似物の急速な殺減が証明された。
本発明製剤は、陽イオン性ミセルの触媒性の原理及びさもなければ僅溶性である毒物を溶解する陽イオン性ヒドロトロープの可溶化力を利用している。本発明製剤は当業者に既知の発泡方法を使用して泡として調剤することができる。本発明の目的に特に適しているのはベンチュリーの原理を利用する発泡装置であり、他の空気源からではなく汚染環境からの空気を泡の発生ノズルの中に引き込む。すると空気中の毒物は、泡が形成されるに伴い泡成分と直接に結合する。かくして中和の効果は有意に向上する。
発泡に関する知識を有する者にとって周知の機械的な発泡装置と組合せて本発明泡製剤を使用すれば、バルク、エアロゾル、蒸気を介する兵器薬剤に対する迅速な対処と鎮静が所望通り得られる。汚染環境の中から周囲の空気を引き込む発泡装置を使用した場合には、その空気中の汚染物は強制的に泡の薄膜に物理的に密着する。かくして本発明製剤の中和性能は向上する。
泡によって二つの一般的な目的に使用可能な中和製剤が得られる。その目的とは、（１）化学系及び生物系攻撃の場面に最初に対応する者が迅速に事態に対応しかつ潜在的な被害に対処できる手段を提供すること、及び（２）攻撃の後に施設を有用なものに回復すること、である。
最初の対応者にとって、被害場所を特定し処理可能なように、極めて短時間に施設や設備を容認可能なレベルにまで汚染除去することは、決定的に重要である。回復のシナリオでは時間は重要ではなく、二次的な被害、公共の認知、再保証（すなわち、汚染除去の完全性）の方が重要である。化学系及び生物系の全ての薬剤に有効な汎用の製剤が求められているが、それは民間施設で普通に存在する各種の建築部材の上でも適切に使用可能でなければならない。また、中和製剤は、最初の対応者が迅速かつ大量にこれを使用して化学系及び生物系毒物を効果的に中和し、人にも財産にも比較的無害な状態を残すことが可能なものでなければならない。また製剤によって化学系及び生物系毒物が適切な時間内に無害となり、施設の回復が比較的迅速に達成されなければならない。
本発明製剤はこれらの目標を達成している。本発明泡製剤は、化学系及び生物系毒物の両方の中和に有効であり、人と財産の両方に環境的に優しく、現在予想し得るあらゆる部材表面で機能し、かつ広く各種の担体（泡、ゲル、霧、エアロゾル）の中に配合されて、広く各種の処理目的に満足に応ずることができる。
また、本発明製剤は、バルク、エアロゾル及び蒸気の状態の毒物でも中和可能であることが判っており、従って各種の状況で散布すれば機器、開放地域、施設、建造物等の標的を防護又は洗浄することができる。本発明製剤は動物及び無生物対象の両方を消毒するシナリオにも使用できる。
本発明泡製剤は、陽イオン性ヒドロトロープを伴う陽イオン性界面活性剤のシステムに依拠し、化学系薬剤の可溶化と求核性試薬での反応を増大する。緩和な酸化剤（過酸化水素等の過酸化物化合物）も泡に低濃度で添加する。泡の中で過酸化水素は重炭酸塩と反応して反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩種を生成する。これらの成分に加えて、製剤には、水溶性陽イオン性重合体が含有されて溶液の体積粘度を増加し、また脂肪族アルコールが含有されて製剤の表面粘度を増加している。
重合体及び脂肪族アルコール等の鍵となる成分を可溶化するために、所定の操作に従って泡成分を混合する必要がある。水と陽イオン性ヒドロトロープは容器内で混合する。この混合物にアルコール化合物又はアルコール化合物の混合物を添加する。水溶性重合体は塊状化を避けるようにゆっくり加えて溶解する。重合体は任意であるが、添加すると混合物の粘度が増し、泡を更に安定化する。ｐＨを調節すると重合体の可溶化が容易になる。次に陽イオン性界面活性剤を加える。ドデカノール等の脂肪族アルコールを添加すると泡の表面張力が増加し泡の安定性を向上する。ジエチレングリコールモノブチルエーテル又は類似の溶媒は脂肪族アルコール用の溶媒として一般に使用されている。溶液は保存して後に使用できる。一実施例の製造方法を実施例３で説明している。次に溶液は過酸化化合物等の反応性化合物と混合できる。一般に、実際の使用では、溶液を予め混合し保存して、反応性化合物を後に加える。過酸化水素等の反応性化合物は、時間が過ぎると反応性が低下するので、使用の直前に製剤に加える。留意事項として、過酸化水素を固体形態（尿素過酸化水素）で泡に加える事が可能で、これは輸送及び取扱いに安全と考えられる。これにより濃縮度の高い液体過酸化水素を取扱う必要がなくなる。
泡は大部分濃縮物として保存され使用される。入手可能な典型的な消火用泡の濃度範囲は０．１％から６％である。換言すれば、０．１％濃縮物では、１００ガロンの泡は０．１ガロンの濃縮溶液と９９．９ガロンの水から成っている。６％濃縮物では、１００ガロンの泡は６ガロンの濃縮溶液と９４ガロンの水から成っている。本発明泡製剤は濃縮物としても開発されている。１４％から２５％の製剤が開発されている（例えば、２５％濃縮物では、１００ガロンの泡は２５ガロンの濃縮溶液と７５ガロンの水から成っている）。泡濃縮物の製造例は実施例４に示してある。泡濃縮物は過酸化水素及び重炭酸塩を含まない。一般的にこれらの成分は汚染除去目的に泡を使用する直前に泡溶液に添加される。
本発明の泡の有用な属性は、膨張比が中程度から高度まであり、安定性が高いことである。泡の膨張比は生成した泡の容積と元の液体容積の比率で定義される。膨張比が高いと汚染除去の間に使用する水を少なくできるので、この特性は重要である。しかし、膨張比が高すぎると効果的な汚染除去に十分な水が製剤中に存在しなくなる可能性がある。更に、膨張比が高い（約６０を越える）と、いろいろな場所に向ける泡の流れを作ることが困難である（即ち、泡発生ノズルを離れると泡は単に真直ぐ落下する）。しかし、膨張比が高い泡（約８０−１２０）は大きな空間を充満し、広い表面積を一面に覆うのには極めて効率的である。反対に、膨張比が中程度の泡（約２０−６０）は特定の標的を狙い撃ち、また垂直面や水平面下側に付着させるのには大変効率的である。本発明製剤を使用すると、適切な泡発生ノズルを選択し製剤の体積粘度を制御するだけで、空気吸引泡発生システムの中に膨張比が中程度の泡も高い泡も発生させることができる。製剤が抜け出る泡ノズルによって、液体は適切な位置にあるノズル円錐部に衝突し泡を発生することができるので、製剤の体積粘度により散布の程度が決まる。泡ノズルは全て特定範囲の体積粘度を有する液体製剤で使用するように設計されている。水溶性重合体を適切な濃度で添加したところ、体積粘度が、使用する特定の泡発生ノズルの要求範囲に入った。圧縮空気泡発生システムでは、液体流の中に注入する空気の体積を変えて膨張比を決める。
泡の重要な物理的特性は安定性である。泡安定性は半排液時間で測定され、これは泡がその元の液体容積の半分量を失うのに要するな時間と定義される。例えば、１Ｌの溶液を使用して泡を発生した場合、半排液時間は泡から５００ｍｌが排出する時間と定義される。泡が安定であれば製剤と化学系及び生物系薬剤との接触時間はそれだけ長くなるので、この特性は重要である。液が膜から流れるのに要する時間を増大すれば泡安定性は達成される。液体の表面粘度を増加すると、液体が膜から流れるのを制御できる。表面粘度が高い程、泡は安定である。脂肪族アルコールは、表面分子の間に嵌りこむことにより表面粘度を増加し、また液体膜の流動化に対する抵抗性を増進し、従ってもっと安定な泡が生成する。本発明の泡製剤により製造した泡の半排液時間は数時間に及ぶ。
図４は本発明の一実施例による泡の膨張比と安定性を示すが、泡は空気吸引発泡システムで過酸化水素なしで発生させた。これの膨張比は１２５、半排液時間は約３時間である。図５は完全泡製剤（すなわち過酸化水素あり）についての同種データであり、この場合には膨張比は８７、半排出時間は２．２５時間である。
本発明の製剤についての研究によりＣＷとＢＷ薬剤を有効に中和することが判明した。化学系薬剤の研究では、二つの一般的なクラスの薬剤、神経系薬剤と水疱疹形成薬剤が焦点になった。神経系薬剤の例にはサリン（ＧＢ）、ソマン（ＧＤ）、タブン（ＧＡ），ＶＸがある。水疱疹形成剤の例はマスタード（ＨＤ）である。研究の最初は化学系薬剤の擬似薬で行った。Ｇ薬剤の擬似薬にはジフェニルクロロフォスフェートを使用した。ＶＸの擬似薬はマラチオン（Ｏ，Ｓ−ジエチルフェニルフォスフォノチオエート）を使用した。マスタードの擬似薬にはハーフマスタード（２−クロロエチルサルファイド）及びハーフ２−クロロエチルフェニルサルファイドを使用した。
Ｔｈｅ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ （ＩＩＴＲＩ）及びＥｄｗａｒｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ （ＥＣＢＣ） ａｔ ｔｈｅ Ｕ． Ｓ． Ａｒｍｙ Ａｂｅｒｄｅｅｎ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｎｄｓ， ＭＤでライブ薬剤テストを行った。
表面テストの手順
１．テストのクーポンに既知質量の化学系薬剤又は擬似薬を投与
２．１５分待機
３．試験クーポンに泡を投与
４．一定時間待機
５．未反応薬剤（又は擬似薬）をアセトニトリルで抽出
６．抽出液をガスクロマトグラフィーでテストし未反応薬剤の質量を測定
７．Ｇ薬剤とマスタードに対しては、テストは全てｐＨ８で実施。ＶＸに対しては、テストは全てｐＨ１０．５（３Ｎ ＮａＯＨで調節）で実施。これは薬剤と擬似薬の両方に適用。
図６は、紙テストでのライブ薬剤の汚染除去結果を示す。ソマンとＶＸに対しては極めて急速な汚染除去が起こった。マスタードの汚染除去はもっと遅かったがやはり極めて有効であった。ＶＸ擬似薬Ｏ−エチル−Ｓ−エチルフェニルフォスフォノチオエートを使用して３１Ｐ ＮＭＲ研究を行ったところ、本発明の泡を使用すると専らＰ−Ｓ結合が開裂することが判った。従って、ＶＸのＰ−Ｏ結合開裂の結果として通常形成される毒性生成物は、この泡による中和の結果として生成することはないであろう。
泡製剤は各種基質材（木材、プラスチック、カーペット、コンクリート等）の表面上の中和、この場合には汚染除去に有効であることが判った。Ｇ薬剤の擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）で行った結果を図７に示す。泡への曝露時間は１５分であった。
製剤は濃密な擬似薬に対して有効であることも判った。各種表面でのＧ薬剤擬似薬に対する結果を以下に示す（図８）。擬似薬を５％Ｋ１２５重合体（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ Ｉｎｃ．）で濃縮した。Ｋ１２５は有機重合体である。純粋薬剤溶液に重合体を添加して散布中の薬剤（又は擬似薬）を安定化又は防護し、環境条件（即ち太陽、風、雨）の影響を最小にして効果をより高めることは屡々行われる。
また、泡の中和効果に及ぼす温度の影響を調査するテストを行った。ＶＸ擬似薬（Ｏ，Ｓ−ジエチルフェニルフォスフォノチオエート）の中和を４℃と２３℃（室温）で検討した。図９に示す結果から、泡は低温でも（もっと遅いが）有効であることが判る。
ライブ薬剤テストをＥＣＢＣで行った。動力学（又は反応速度）テスト及び接触危険テストという二つの型のライブ薬剤テストも行った。使用したテスト手順は次のようである。
ＥＣＢＣ反応速度テスト用手順
１．テストは全てＣＡＳＡＲＭ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｇｅｎｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）級薬剤で行った。
２．中和テスト溶液への過酸化水素の添加はテストの当日に行った。
３．テストは全て２５℃に保った攪拌ジャケット付き反応容器で行った。
４．中和溶液（１００ｍｌ）を反応容器に入れ、十分な時間混合して平衡状態にした（泡の場合には、泡物質ではなくて、泡発生用の液体でテストを行った）。
５．泡の場合、ＧＤとＨＤのテストはｐＨ８で行った。ＶＸに対しては、テストはｐＨ１０．５（３Ｎ ＮａＯＨで調節）で行った。
６．テスト開始時に２ｍｌの薬剤を反応容器に入れた。
７．間隔を測って（１０分及び１時間）試料を反応容器から採取し、溶媒で反応を抑制し、ガスクロマトグラフィー質量スペクトルによって未反応薬剤を分析した。
８．試料を全て３回分析した。
ＥＣＢＣ接触危険テスト用手順
１．薬剤は全てＣＡＳＡＲＭ級であった。テストは全て室温（２３℃）で行った。
２．以下の試験クーポンを使用した。
ａ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｇｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｃｏａｔｉｎｇ（ＣＡＲＣ）−ＭＩＬ−Ｃ−５３０３９Ａ
Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｔｏｐｃｏａｔ ｗｉｔｈ Ｐｒｉｍｅｒ ＭＩＬ−Ｐ−５３０２２Ｂ ｅｐｏｘｙ
ｂ．Ｎａｖｙ Ｎｏｎ−Ｓｋｉｄ Ｐａｉｎｔ−ＭＩＬ−Ｃ−２４６６７Ａ
ｃ．Ａｉｒｃｒａｆｔ（ＡＣ） Ｔｏｐｃｏａｔ ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５２８５Ｃ
ｄ．Ｎａｖｙ Ａｌｋｙｄ Ｐａｉｎｔ ＤＯＤ−Ｅ−２４６３４， ｃｏｌｏｒ２６２７０ （ｈａｚｅ ｇｒａｙ）
３．試験クーポン全てに黒のグリース鉛筆で境界線を引いた。
４．各試験クーポン（水平に置いた）を２μｌ滴のＶＸ、ＴＧＤ（濃縮ＧＤ）、又はＨＤで１ｍｇ／ｃｍ２の濃度に汚染した。
５．薬剤をガラス皿で１時間覆って揮発を防止した。
６．新鮮な中和用製剤を使用直前に混合した。
７．次いで、汚染されたクーポンを１ｍｇの中和用薬剤で１５分間処理した（泡の場合には、泡物質ではなくて、泡発生用の液体でテストを行った）。
８．１５分後に汚染されたクーポン（の裏表）から中和用薬剤を脱イオン／蒸留水（３７ｍｌ）で研究ポンプを使用して洗浄した。ポンプの運搬量は３０ｍｌ／分であった。
９．クーポンを２分間空気乾燥し、その後汚染された領域を覆って２０ｃｍ２片のデンタルダムを置いた。そのデンタルダムの上に１ｋｇの重りを置いた。
１０．接触時間１５分後にデンタルダムに付いた薬剤を１８ｍｌのクロロフォルムで１５分間抽出した。
１１．抽出液中の未反応薬剤をＧＣで分析した。
中和された化学系毒物の重量％を示す反応速度テストの結果を下に示す。結果をＤＳ２と対比する。
2004501731.tif 000106
これらのテスト結果から、本発明泡はＣＷ薬剤の中和に非常に有効であることが明瞭に判る。また、ＤＳ２は極めて有効な汚染除去溶液であり、この代替物を見つけたいとする主要な動機は毒性が高く腐食性が高いからであって、ＣＷ薬剤を汚染除去する性能がないからではないことも明瞭である。
泡製剤に関する問題は、最初の対応者と施設回復に携わる人とにおける泡の使用である。施設回復に使用する場合は，使用された化学系又は生物系薬剤は何かが正確に判っている筈である。この場合には製剤のｐＨをその特定薬剤に最適な値に簡単に調節できる。ｐＨ調節は予め調合してある袋を使用して実施することができ、袋の中に過酸化水素と共に入っている塩基（ＮａＯＨ等）を使用直前に液体泡製剤に添加する。製剤はｐＨ値が約５から約１２で機能する。本発明製剤を使用して各種ＣＷとＢＷ薬剤を中和する最適ｐＨ値は一般に約８と１１の間である。しかし、最初の対応者には特定薬剤は一般的には未知である。従って、全ての薬剤と有効に反応する中間的なｐＨを選定しなければならない。この中間的なｐＨは必要に迫られた、止むを得ない妥協である。最初の対応者の使用に適するｐＨは約９であることが判った。各種ＣＢＷ薬剤及び疑似薬に対する泡の中和効果を下の表にまとめてあり、いろいろな曝露時間において中和された薬剤又は擬似薬の％を示す。総括すると、テストしたＣＢＷ薬剤の中和は薬剤に応じて約２−６０分の間に達成可能である。
2004501731.tif 000107
生物系薬剤の研究では殺減が最も困難と見なされているバクテリア胞子（例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ又は炭疽菌）に焦点を合わせた。胞子形成性バクテリアＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ（炭疽菌の擬似体と認められるもの）で多数のテストを行い、この微生物の中和（殺減）における本発明の泡製剤の有効性を判定した。またテストを行って、プラーグの擬似体（Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ−増殖性バクテリア細胞）及び天然痘ウイルスの擬似体（ＭＳ−２バクテリオファージ）に対する泡の有効性を判定した。更に、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ ＡＮＲ−１でのライブ薬剤のテストをＴｈｅ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｉｎ Ｃｈｉｃａｇｏ， ＩＬ．で行った。泡は、タイムリーな方法でこれら全ての微生物を殺減するのに有効であることが判った。
ＢＷの擬似体及び薬剤の殺減における泡の有効性をテストするために、二つの基礎的な型のテストを行った。第一の型のテスト、溶液テストでは微生物を液体溶液に直接分散し、そこから泡を発生させる。特定時間後に微生物を溶液から遠心分離によって抽出し、洗浄し、適当な生物学的培地の上に広げ、殺減しているかを判定する。胞子及び増殖性細胞を使用する溶液テストの一般的なテストプロトコールを以下に示す。胞子のテストに使用した微生物はＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ（ＡＴＣＣ ９３７２）とＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ ＡＮＲ−１であった。増殖性細胞のテストに使用した微生物はＥｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ（ＡＴＣＣ ３９３６８）であった。ウイルス不活性化テストには、バクテリア宿主Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ（ＡＴＣＣ １５５９７）を伴うＭＳ−２バクテリオファージ（ＡＴＣＣ １５５９７Ｂ）を使用した。
溶液テストのプロトコール
１．洗浄した微生物の無菌脱イオン水懸濁液を調製。密度は約５×１０７微生物個／ｍｌとする。
２．１２本の遠心分離管の各々に５ｍｌの微生物懸濁液を加える。管を１５分間遠心分離し微生物をペレット状にする。上澄液を捨てる。
３．５ｍｌのテスト溶液を２５℃で各管に加える。
４．微生物をテスト溶液に再懸濁する。
５．特定の接触時間（１５分、３０分又は１時間）後、テスト溶液を無菌脱イオン水で１０倍に希釈し、３０分間遠心分離し微生物をペレット状にする。
６．上澄液を捨て微生物を１５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁する。
７．洗浄ステップを更に２回繰返す。最終洗浄の後、微生物を５ｍｌの新鮮な無菌栄養培地に再懸濁する。
８．各テスト溶液及び元の微生物懸濁溶液をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉとＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ用）又は栄養培地（Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ用）に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養。
９．プレートをカウントし、各テスト溶液の殺減有効性を判定。
ウイルス溶液テスト用プロトコール
１．Ｅ． ｃｏｌｉ株をｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ培地で１８時間成長させる。
２．新鮮なｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ培地に培養Ｅ． ｃｏｌｉを植付ける。この植付け株を３７℃で３−６時間連続振蕩して培養する。
３．ＭＳ−２原液を次のテスト溶液に加える。
ａ．無菌脱イオン水
ｂ．泡製剤
４．１時間後にテスト溶液を無菌脱イオン水で１０倍に希釈する。遠心分離し、上澄液を捨てる。ペレットを５ｍｌの無菌トリス緩衝液にｐＨ７．３で再懸濁する。
５．ファージ懸濁液を１００−１０−７の希釈倍率で連続希釈する。
６．Ｍｏｌｔｅｎ ｏｖｅｒｌａｙ寒天培地（１％寒天を伴うｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ培地）の管に０．１ｍｌのファージ懸濁液と１ｍｌのＥ． ｃｏｌｉ培地を加える。混合しｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ寒天培地の上に注ぐ。
７．３７℃で１８−２４時間培養後、ｔｒｙｐｔｉｃ ｓｏｙ寒天培地のプレート上の斑点形成単位数をカウントする。
表面テストは胞子殺減（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉとＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓの両方）についてのみ行った。このプロトコールを以下に示す。
表面テスト用プロトコール
１．洗浄した胞子の無菌脱イオン水懸濁液を調製し、約５×１０８胞子個／ｍｌとする。
２．０．２ｍｌの胞子懸濁液を９枚のつや消しガラススライド（２２ｍｍ×３０ｍｍ）に平坦に沈着させ、無菌条件下で２４時間空気乾燥する。
３．ガラススライド６枚を別々の無菌４００ｍｌガラスビーカーに入れる。
４．１００ｍｌの次のテスト溶液を別々の無菌２５０ｍｌガラスビーカーに入れる。
ａ．泡（過酸化水素なし）
ｂ．泡＋４％過酸化水素
５．超高純度の空気をテスト溶液に泡立つように潜らせて泡を造る。ガラススライドの入っているビーカーの中に、ビーカーの上端から約１／２インチ下まで達するように泡を流し込む。無菌の蓋でビーカーを覆い、１時間待つ。このステップを繰返して、３枚のガラススライドをテスト溶液「ａ」に曝露し、３枚のガラススライドをテスト溶液「ｂ」に曝露する。
６．１時間曝露後、４００ｍｌビーカーからガラススライドを無菌的に取り出し、５０ｍｌの無菌脱イオン水（すなわち、洗浄液）と攪拌子の入った２５０ｍｌビーカーに入れる。中程度の速度で２時間攪拌する。テスト溶液に曝露したスライド全て（すなわち、６枚のスライド全部）につきこのステップを繰返す。
７．３枚の未処理ガラススライド（対照）を５０ｍｌの無菌脱イオン水の入った２５０ｍｌビーカーに入れ、２時間攪拌する。
８．泡の破壊した溶液を各４００ｍｌビーカーから無菌１０ｍｌピペットで素早く集める。集めた泡溶液の容量を記録する。集めた泡溶液を遠心分離管に入れ、無菌脱イオン水で１０倍に希釈する。３０分間遠心分離する。
９．液体部分を注意して抜き取り、胞子を１５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁する。洗浄ステップを更に２回繰返す。最後の洗浄の際に胞子を５ｍｌの新鮮な無菌栄養培地に再懸濁する。
１０．泡溶液から回収した胞子を（洗浄ステップ後）Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養する。
１１．洗浄液中の胞子をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地（又は炭疽菌用の適当な媒体）に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養する。
１２．プレートをカウントし、回収された全胞子の数を計算する。
１３．元の胞子懸濁液をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地（又は炭疽菌用の適当な媒体）に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、３７℃で４８時間培養する。
１４．プレートをカウントし、最初にガラススライド上に置かれた全胞子の数を計算する。
テストは全て無菌条件下で行い、普通に存在する微生物により汚染される可能性を最小にした。実験中は無菌条件であったことを確認するために対照テストを行った。過酸化水素はテストの開始直前に泡溶液に加えた。最終の泡製剤（泡＋４％過酸化水素）のｐＨは８．０であった。テストは全て３回行った。これらテストの結果は次のようであった。
−Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉとＢａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子の完全殺減（最初に存在した生物成分の７桁殺減又は９９．９９９９９％殺減率）が、溶液テストでも表面テストでも泡に１時間曝露後に得られた。
−Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ細胞の完全殺減（７桁）が、溶液テストで１５分後に得られた。
−ＭＳ−２バクテリオファージの完全不活性化（４桁）が、泡溶液に６０分曝露後に得られた（註：６０分は唯一のテスト時間であった）。
これら各テスト結果を図１０−１５に示す。
上記テストの他に、泡の各種成分を個別にテストし、それらが胞子殺減に及ぼす効果を判定した。溶液テストで、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子を泡製剤の以下の成分に曝露した。
脱イオン水（対照）
脱イオン水中の３％陽イオン性界面活性剤
脱イオン水中の３．８％陽イオン性ヒドロトロープ
脱イオン水中の２％アルコール混合物（３６．４％イソブタノール、５６．４％ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び７．３％１−ドデカノール）
脱イオン水中の４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
脱イオン水中の２％アルコール混合物、４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
脱イオン水中の３％の陽イオン性界面活性剤及び４％過酸化水素
脱イオン水中の３．８％陽イオン性ヒドロトロープ、４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
脱イオン水中の３％の陽イオン性界面活性剤、４％過酸化水素及び４％重炭酸ナトリウム
これらのテスト結果を図１６に示す。この結果から、陽イオン性界面活性剤、過酸化水素、及び重炭酸ナトリウムの間に相乗作用があり、これが本発明の泡製剤の劇的な殺胞子効果の原因であることが明瞭に判る。
本発明の泡製剤に別の化合物を添加することにより、その泡に曝されるかもしれない金属の腐食の阻止に役立てることができる。一実施例で、添加したジメチルエタノールアミンによって鋼鉄基質の腐食が阻止され、またそれによってＣＷ擬似薬への解毒作用が低下はしなかった。エタノールアミンはＧ薬剤等のある種のＣＷ薬剤の加水分解反応を触媒することが既知なので、実際にはこの化合物によって化学的不活性化が促進できたかもしれない。ジメチルエタノールアミンの添加範囲は０．１−１０％である。他の可能性のある腐食阻止剤には、トリエタノールアミン、Ｃ９、Ｃ１０及びＣ１２のジ酸混合物のエタノールアミン塩、亜硝酸ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミンがある。
本発明の泡製剤は、ＣＯ２カートリッジで加圧する小さな消化器型装置により、また消火栓に連結して加圧する携帯装置により、及び大型の軍用ポンプにより首尾よく散布されている。これらの泡発生装置はそれぞれ、ベンチュリー効果により空気を泡の中に引き込む泡ノズルを使用している。空気を泡ノズルに供給する必要がなく、部屋の空気を使用して泡を発生している。これは重要なことである。何故かというと、空気供給型の泡発生器では、泡を造っている部屋に空気を導入し、部屋に存在していた空気を（部屋の外に）押出すので、結果的には化学系及び生物系薬剤を移動させてしまうからである。
また、泡は圧縮空気泡システムにより首尾よく発生させている。これらのシステムでは、液体が泡ノズルを離れる前に、空気を直接、液流中に注入する。
泡散布に関する他の重要な問題は、発生してＣＷ及びＢＷ薬剤の汚染除去を果たした泡の処理である。この泡は安定性が高いが、市販の消泡剤を使用して大変簡単に破壊することができる。泡を散布し十分な時間を費やして汚染除去した後に低濃度（１−２％）の消泡剤を含む水スプレーで泡を除去することができる。この作業で泡は液状に戻る。
別の泡散布方法が本発明製剤で利用できる。泡は気相（本件の場合は空気）が吹き込まれている液体そのものである。ＣＢＷ薬剤の破壊／中和に有効なのは製剤であって、泡ではない（換言すれば、液体製剤がＣＢＷ薬剤を汚染除去しているのであって、空気ではない）。従って、スプレー、薄霧、濃霧等の他の方法を同一の基本製剤と共に利用することが可能である。これら別法の目的は、制御された環境（屋内施設等）を回復する際に使用する水の必要量を最小にすること、及び製剤がＣＢＷ薬剤に接近するのを促進することである。
これら別種の散布方法は泡散布に優る各種利点がある。例えば、濃霧を使用すると、泡では汚染除去が不可能ではないが困難な領域でも、効果的な汚染除去を達成できる。一例は空気調節ダクトの内部である。濃霧であれば、ダクトの通気装置や他の開口部で発生させることができ、そこからダクト内のかなりの距離を移動し、届きにくい場所を汚染除去することができる。濃霧の別の利点は、攻撃を受けた場面で比較的自動的な汚染除去システムを立ち上げることができることである。濃霧発生器を施設内部に設置して遠隔操作し、周期的な間隔を置いて（遠方から）運転すれば、施設の完全な汚染除去が可能である。この方法によって、汚染除去担当者がＣＢＷ薬剤に曝される恐れが大変に減少する。
一実施例では、本発明の製剤は、化学系及び生物系兵器（ＣＢＷ）薬剤の迅速な中和用の、濃霧として（すなわち粒径範囲が１−３０ミクロンのエアロゾルとして）発生可能な水性製剤である。この製剤の特性として腐食性及び毒性が低く、市販の濃霧発生装置から散布することができる。この製剤は、陽イオン性界面活性剤及び陽イオン性ヒドロトロープに低濃度の過酸化水素と重炭酸塩（例えば、重炭酸ナトリウム、カリウム又はアンモニウム）を組合せた構成されている。現状の汚染除去製剤は毒性及び／又は腐食性のある化学物質を使用してＣＢＷ薬剤の破壊を達成しているので、接触する感受性設備を損なう恐れがある。しかも現状の製剤の大部分は汚染除去に大量の水を必要とする。
この製剤は水性泡製剤に類似の成分を含有しているが、泡製剤から発泡目的だけに必要な各種成分を除いてある。水性濃霧溶液の製剤は以下の通りである。
化合物                  濃度範囲（製剤中の重量％）
陽イオン性界面活性剤          ０．１−２０
陽イオン性ヒドロトロープ      ０．１−４０
過酸化水素                      ０−５
重炭酸塩                        ０−１０
水                             ２５−９６．８
陽イオン性界面活性剤は、典型的にはセチルメチルアンモニウムブロマイド等の四級アンモニウム塩である。他の陽イオン性界面活性剤の例には重合体四級化合物がある。適切なヒドロトロープの例は、テトラペンチルアンモニウムブロマイド、トリアセチルメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイドである。重炭酸塩と過酸化水素の組合せにより酸化剤（反応性の高いヒドロパーオキシ炭酸塩種）を形成し、ＣＢＷ薬剤の中和に重要な寄与をする。
化学系薬剤の中和を証明する１テストで、２５ミクロリッター（約２０ｍｇ）の化学系薬剤擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）を試験クーポン（カーペット、金属、木材等）の上に置いた。クーポンをテスト室内に置き、次に市販の濃霧発生装置から発生する濃霧製剤（滴径は１−２０ミクロンの間）で部屋を満した。同一の擬似薬を同じ試験クーポンの上に置き、実験対照とした。１時間後、対照と実験試験クーポンをアセトニトリル溶液に１時間入れて、未反応擬似薬を抽出した。次にアセトニトリル溶液をガスクロマトグラフィーにより分析し未反応擬似薬の質量を測定した。Ｇ薬剤擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）の９９％を越える中和が、濃霧への１時間曝露の後にテスト室のテストした全ての表面上で達成された。また全ての表面に対し、４回連続して濃霧処理（各処理の間に１時間の待機を置いた）した後には、完全中和が達成された。ＶＸ擬似薬（Ｏ−エチル−Ｓ−エチルフェニルフォスフォノチオレート）では、４回連続の濃霧発生後に７０％と９９％の間の中和が達成され、マスタード擬似薬（クロロエチルエチルサルファイド）では４回連続濃霧発生の後に３０％と８５％の間の中和が達成された。炭疽菌擬似物（Ｂ．ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子）では４回連続濃霧発生の後に７桁の殺減が達成された。
ＣＢＷ薬剤の汚染除去にあたり、本製剤が既存の濃霧発生溶液と相違するのは、本製剤は水性ということである。現状のＣＢＷ汚染除去用濃霧発生溶液は有機性液体である。本製剤は特性として毒性が低く、腐食性が低い。従って、人、動物あるいは設備への曝露が必要かもしれない又はためらわれる場合には、本製剤が使用可能である。
以下の二実施例は、二つの本発明泡製剤の製造方法の説明である。それの後に、出願発明の原理に従って作成した泡を使用して得られたテスト結果の例を示す。実施例１及び実施例２に示すステップ順序は好ましい態様を提示しているが、ここに記載の特定の順序は発明の目的を達成する上で必ずしも必要ではない。
【実施例１】
実施例１  １００ｍｌの水に以下を組合せる。
３．８４重量％  ＷＩＴＣＯ ＡＤＯＧＥＮ４７７（登録商標）（５０％）−陽イオン性ヒドロトロープ；
２．０重量％  アルコール混合物（イソブタノール３６．４重量％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル５６．４重量％、Ｃ１２−Ｃ１４ドデカノール／テトラデカノール混合物７．３重量％）−長鎖脂肪族アルコール；
０．２重量％  ＪＡＧＵＡＲ８０００（登録商標）重合体−水溶性重合体；
塩酸（重合体の溶解を高めるためにｐＨを約６．５に調節するため）
実施例２  １００ｍｌの水に、表示の順で以下を組合せる。
３．８４重量％  ＷＩＴＣＯ ＡＤＯＧＥＮ４７７（登録商標）（５０％）−陽イオン性ヒドロトロープ；
２．０重量％  アルコール混合物（イソブタノール３６．４重量％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル５６．４重量％、ドデカノール７．３重量％）−長鎖脂肪族アルコール；
０．２重量％  ＪＡＧＵＡＲ８０００（登録商標）重合体−水溶性重合体；
塩酸（ｐＨを約６．５に調節する）−これによって重合体は活性化しまた混合液は所望の粘度となる；
３重量％  ＷＩＴＣＯ ＶＡＲＩＱＵＡＴ（登録商標）８０ＭＣ−陽イオン性界面活性剤であって、化学系薬剤を可溶化する；
１．５重量％  比率１：１でのドデカノールとジエチレングリコールモノブチルエーテル−これは泡の安定化に役立つ；
２．０重量％  過酸化水素；
２．０重量％  重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）−過酸化水素と重炭酸ナトリウムが一体となって強力な求核性物質として機能する。
結果とデータについての以下の総括は、ＣＷ薬剤の標準的な擬似薬を使用して行ったテストに基づいている。実際の（ライブの）薬剤は毒性が高いので、化学的及び物理的性状が実際のＣＷ薬剤に似ている擬似薬を選択している。例えば、ジフェニルクロロフォスフェートは、水に僅溶性の液体であり、化学的にはＧ薬剤に類似している。マラチオンは研究所でのテストと開発でしばしばＶＸ化学系薬剤の代用となる擬似薬である。
ＣＷ擬似薬
１．テスト用プロトコール
２５ｍｇの擬似薬を２５ｃｍ２の２５ｃｍ２の表面に、すなわち、１０ｇ／ｍ２にて拡げた（正規の印刷紙とソーダ石灰ガラスの表面を使用した）。泡を試料の上端に（１２ｃｍの高さまで）投与した。試料を一定時間置いた後に取り出し、アセトニトリル又は四塩化炭素で抽出した。アセトニトリルでは、極性生成物がガスクロマトグラフィー（ＧＣ）及びガスクロマトグラフィー／質量スペクトル（ＧＣ／ＭＳ）で測定可能であったが、四塩化炭素では測定できなかった。泡が破壊した後、その液体残液１５ｍｌもＧＣとＧＣ／ＭＳで分析した。Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ （登録商標）ＨＰ−６８９０ ＧＣを使用し、次の条件、すなわちＦｌａｍｅ Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ（登録商標）（６％ＣＮＰＲＰＨシロキサン）；注入試料１マイクロリッター；スプリット１：１００；注入温度２５０℃；検出器温度２５０℃；オーブン温度の傾斜９．５分の間に１００℃から２５０℃；ヘリウム流速２ｍｌ／分；の条件で分析した。対照実験は水と添加物を使用して泡の触媒効果を測定した。
２．結果
ジフェニルクロロフォスフェート：図１７に、本発明の泡を使用して得られた汚染除去効果を、泡に過酸化物／重炭酸塩添加物を加えたもの、及び水に同じ添加物を加えたもので得られた各結果の比較で示す。図１７の結果は、２５ｃｍ２正規印刷紙上の２５ｍｇジフェニルジクロロフォスフェートの汚染除去に関する（半減期約２分）。結果から、水への添加剤は有効でないが、泡への添加剤には相乗効果が見られることが判った。ソーダ石灰ガラス表面でも同様な結果が得られた。
マラチオン：図１８に、紙上のマラチオン汚染除去結果を、本発明の泡を使用した場合と水を使用した場合との比較で示す。ガラス（１インチ×３インチ顕微鏡曇りガラススライド）の上では多少のマラチオンがガラスから泡溶液中に物理的に洗浄されるのが観察された。水だけを使用した対照実験でも同じことが観察された。この理由から、表面と残渣液体をマラチオンについて分析し、これを加えて全未反応マラチオン量を決定した。これを行うと、ガラス上の結果は紙上の結果に類似することが判った。
核磁気共鳴（ＮＭＲ）の結果から、所望どおりＰ−Ｏ開裂よりもＰ−Ｓ開裂が起こることが判った。
２−クロロエチルエチルサルファイド（半マスタード）：半マスタードは表面からの揮発が急速なので、信頼できる表面テストができない。この理由から、５００ｍｇの半マスタードと１００ｍｌの泡を使用して密閉容器内で変形実験を行った。このテストの結果を図１９に示す。
２−クロロエチルエチルサルファイドとは異なり、２−クロロエチルフェニルサルファイドは急速に揮発しないので、表面テストに使用できる。しかし、これはマスタードガスに比較すると反応性が相当低いことが判っている。結果から、ＮＭＲ分析データにより示されるように、泡は、このどちらかといえば不活性な物質と反応することが判った。
ＢＷ擬似体
１．Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ Ｓｐｏｒｅｓでの表面テスト
Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ（ＡＴＣＣ ９３７２）を炭疽菌の代理として全てのテストで使用した。このバクテリアをＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ａｇａｒ寒天傾斜培地上に３日間培養した。バクテリアを無菌的にＥｎｄｏｓｐｏｒｅ寒天（０．００２％ ＭｎＣｌ２４Ｈ２Ｏを補充した栄養寒天）傾斜培地に移し、３７℃で１７−２０日間培養した。Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ−Ｆｕｌｔｏｎ染色（マラカイトグリーンにて）を行って胞子殺減が起こったことを証明した。
胞子殺減テストを、泡溶液（すなわち試験管）及び泡立てた泡にグルタールアルデヒド（３％）添加物を加えたもの（表面テスト）の両方で行った。
表面テスト方法：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子を無菌脱イオン水に懸濁した。次に既知容量の胞子懸濁液を曇りガラスプレートの上に沈着し、無菌条件下で空気乾燥し、泡立てた泡に添加物を加えたものに０．５時間２５℃で曝露した。次にガラス表面から泡を除き、攪拌しながら無菌の塩溶液で２時間洗浄した。泡溶液、洗浄液、及び元の胞子懸濁液をＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子についてテストした。方法は胞子をＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地に１００−１０−７の連続希釈にてプレート状に拡げ、４８時間後にカウントした。
結果：  図２０に上記操作の後に得られた結果を示す。実験は１０７胞子から開始し、泡との３０分接触後に生存胞子を測定した。溶液実験も行い、泡の有効性を確認した。
２．Ｅｒｗｉｎａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａでの溶液テスト
Ｅｒｗｉｎａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａ（ＡＴＣＣ ３９３６８）が泡製剤中で１５分間に完全殺減（７桁殺減）されるのを証明した。実験方法は胞子殺減テストについての上記方法に準ずるが、ただしＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地の代わりにＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ａｇａｒ寒天培地でバクテリアを培養した。図２１が示すように、バクテリアは本発明の泡に曝露後に完全殺減されたことがデータから判った。
実施例３  泡製造方法
以下の実施例で、Ｖａｒｉｑｕａｔ ８０ＭＣは、ベンジル（Ｃ１２−Ｃ１６）アルキルジメタアンモニウムクロライドの混合物である。Ａｄｏｇｅｎ ４７７は、ペンタメチルタロウアルキルトリメチレンジアンモニウムジクロライドである。Ｊａｇｕａｒ ８０００は、グアガム２−ヒドロキシプロピルエーテルである。
１．脱イオン水１８Ｌを最大の攪拌棒付きの大容量ガラス瓶カーボイに入れる。
２．Ａｄｏｇｅｎ ４７７（Ｗｉｔｃｏ）（ヒドロトロープ）６９１．２ｇを加える。４７７を計るために使用したビーカーをカーボイからの水で、洗浄液をカーボイに戻しながら、洗浄する。
３．アルコール混合物１（イソブタノール３６．４％、ＤＥＧＭＢＥ５６．４％、ドデカノール７．３％）３６０ｇを加える。ｐＨに注意し、全工程を通じてｐＨの測定を続ける。
４．Ｊａｇｕａｒ ８０００（水溶性重合体）３６ｇを加える。塊が生じないようにＪａｇｕａｒ ８０００をゆっくり加え、スパーテルからゆっくり剥がす。全Ｊａｇｕａｒ ８０００の添加を終了したら１５分間攪拌する。Ｊａｇｕａｒ の溶解と共にｐＨが上昇する。註：この重合体は、水の粘度を僅かに上げて、より安定な泡を生成させるために使用する。
５．１０％塩酸を滴々加えて溶液のｐＨをゆっくり調節する。ＰＨを６．５に調節する。数ｍｌだけ要する。１時間攪拌する。ｐＨが低下し重合体が溶解する。％塩酸：３７．４％塩酸５３．５ｍｌ＋水１４６．５ｍｌ
６．Ｖａｒｉｑｕａｔ ８０ＭＣ（界面活性剤）５４０ｇをゆっくり加える。ｐＨ（上昇する）に留意する。Ｖａｒｉｑｕａｔを計るために使用したビーカーを、カーボイからの溶液で、洗浄液をカーボイに戻しながら洗浄する。ｐＨ測定プローブを抜き、カーボイに蓋をする。２時間攪拌する。
７．ドデカノール：ＤＥＧＭＢＥ（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）＝１：１（重量％）の混合物２７０ｇを加える。１時間以上かけて滴々加える。更に１時間攪拌する。泡の最終ＰＨに留意する。ＤＥＧＭＢＥはドデカノール用の溶媒として使用する。ドデカノールを使用すると、泡の薄壁二重層内部の表面張力が増加する。表面張力が増加すると、薄壁間の液体層が急速には排出されなくなるので、泡の安定性は大きくなる。
８．溶液を貯蔵ボトルに入れる。
実施例４  ２５％泡濃縮液の製造
１．脱イオン水（２８０ｇ）とＪａｇｕａｒ ８０００重合体（２．６ｇ）を混合する。重合体は塊を生じないように約５−１０分以上をかけて注意して加えるのがよい。しかし、重合体の添加が遅すぎると、その時点での重合体：水の比率でゲル化が始まってしまう。溶液を２時間攪拌する。
２．Ａｄｏｇｅｎ（７６．８ｇ）とアルコール混合物１（４０．０ｇ）を混合し、重合体溶液に加える。１０％塩酸でｐＨを６．５に調節する。蓋をかけ１時間より長く攪拌する。註：アルコール混合物１には、イソブタノール３６．４％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＭＢＥ）５６．４％、及びドデカノール７．３％が含有されている。
３．Ｖａｒｉｑｕａｔ ８０ＭＣ（６０．０ｇ）を加え、１／２時間より長く攪拌する。
４．脂肪族アルコール混合物（９３．４ｇ）を加え、蓋をして１時間より長く混合する。註：脂肪族アルコール混合物には、ＤＥＧＭＢＥ６９％、ドデカノール１５％、１−トリデカノール６％、及び１−テトラデカノール１０％が含有されている。
実施例５泡製剤のフィールド実験
Ｔｈｅ Ｕ． Ｓ． Ａｒｍｙ Ｄｕｇｗａｙ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｎｄ ， ＵＴにてフィールド実験を行い、通常のオフィス用部材上で泡製剤がバクテリア胞子を殺減する有効性を判定した。６枚のテストパネル（１６”×１６”）を設置してテストした。テストパネルは、天井タイル、塗装した壁板、絨毯、塗装した金属、オフィス用仕切り、コンクリートで構成した。パネル（コンクリートを除く）を垂直位置に設置した。パネルにＢａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子の懸濁液を噴霧し、一夜乾燥状態で放置し、最初の胞子濃度用の試料を採取した。各パネルの上に表面１平方メートル当り約１００ｍｌの濃度で製剤を噴霧した。泡製剤（ｐＨ８．０）をテストパネルの表面に噴霧し一夜放置した。約２０時間後、試料パネルから生存胞子用試料を採取した。テストを４日連続して毎日繰り返した。
各日毎のテスト前（すなわち汚染）試料及びテスト後（すなわち汚染除去）試料についての結果から、高い胞子殺減率（最低４桁殺減と最高７桁殺減の間）がテストした全てのオフィス用部材の上で観察された。
実施例６  胞子の解毒
以下に記載の実験は胞子殺減を証明する。１ｍｌのテスト溶液を無菌の試験管にとり、これに０．１ｍｌの懸濁Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子溶液を加える。１時間後、溶液を無菌脱イオン水で１０倍に希釈し３０分間遠心分離する。上澄（液）を無菌的な手法で除去し試験管の底に胞子のペレットを残す。胞子を５ｍｌの無菌脱イオン水の溶液に再懸濁し再び３０分間遠心分離する。上澄を再び除去し胞子を５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁する。溶液を再び遠心分離し上澄を再び除去する。胞子を５ｍｌの無菌脱イオン水に再懸濁し、この溶液を無菌ペトリ皿のＢｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ寒天培地にプレートするが、この際に１０Ｅ０から１０Ｅ−７の連続プレート希釈を行う。ペトリ皿を３７℃で４８時間培養し、その後にコロニー形成単位を計数し記録する。図１６は、以下の各溶液に１時間曝露された後の炭疽菌代用物Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｇｌｏｂｉｇｉｉの殺減を示す。（１）脱イオン水のみ（対照）、（２）陽イオン性界面活性剤（過酸化水素と重炭酸塩はなし）、（３）脂肪族アルコールのみ（過酸化水素と重炭酸塩はなし）、（４）陽イオン性ヒドロトロープ（過酸化水素又は重炭酸塩はなし）、（５）脱イオン水中の過酸化水素と重炭酸塩（陽イオン性界面活性剤又は脂肪族アルコール又は陽イオン性ヒドロトロープはなし）、（６）陽イオン性界面活性剤及び過酸化水素と重炭酸塩、（６）脂肪族アルコール及び過酸化水素と重炭酸塩、（７）陽イオン性ヒドロトロープ及び過酸化水素と重炭酸塩。実験は全てｐＨ８．０で行った。
以上の記述から、当業者は、本明細書及び特許請求の範囲に記載の本発明の要件事項を容易に確認でき、かつこの発明の要旨と範囲から逸脱することなく本発明の各種の変形及び調節を成し、それを各種の用途と条件に適用することができる。当業者に自明のかくのごとき変形と調節は、本発明特許請求の範囲に包含されるものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＷ薬剤の化学構造式において出願発明に関連する部分を示す。
【図２】本発明の泡成分がミセルを形成している状況を示す。
【図３】本発明のミセル触媒メカニズムを示す。
【図４】過酸化水素なしで生成した本発明一実施例の泡の膨張率と安定性を示す。
【図５】過酸化水素ありで生成した泡の膨張率と安定性を示す
【図６】紙テスト上でライブ薬剤の中和結果を示す。
【図７】Ｇ薬剤擬似薬（ジフェニルクロロフォスフェート）で行ったテストの結果を示す。
【図８】各種表面上のＧ薬剤擬似薬についての結果を示す。
【図９】異なる温度での泡の使用の結果を示す。
【図１０】溶液テストでのＢ．ｇｌｏｂｉｇｉｉの中和を示す。
【図１１】表面テストでのＢ．ｇｌｏｂｉｇｉｉの中和を示す。
【図１２】溶液テストでのＥ．ｈｅｒｂｉｃｏｌａ増殖細胞の中和を示す。
【図１３】溶液テストでのＭＳ−２バクテリオファージの中和を示す。
【図１４】溶液テストでのＢ．ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子の中和を示す。
【図１５】表面テストでのＢ．ａｎｔｈｒａｃｉｓ胞子の中和を示す。
【図１６】炭疽菌に代わるＢ．ｇｌｏｂｉｇｉｉの中和を示す。
【図１７】本発明の泡を使用して得られた、ジフェニルクロロフォスフェート（ＣＷ擬似薬）に対する中和結果を示すグラフである。
【図１８】本発明の泡を使用して得られた、マラチオン（ＣＷ擬似薬）に対する中和結果を示すグラフである。
【図１９】本発明の泡を使用して得られた、ハーフマスタード（マスタード擬似薬）に対する中和結果を示すグラフである。
【図２０】本発明の泡を使用して得られた、Ｂ．ｇｌｏｂｉｇｉｉ胞子の中和結果を示すグラフである。
【図２１】Ｅ．ｈｅｒｂｉｃｏｌａに対し本発明の泡を使用した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
５  化学系毒素、１０  ミセル、１５  疎水性の尾部、２０  親水性の頭部、２５  水性環境、３０  水酸基イオン、３５：毒物、４０：共有単結合


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004501731.tif 000108
【国際調査報告】
2004501731.tif 000109
2004501731.tif 000110