(57)【要約】【課題】常温・大気中にて硫化水素徐放性を有し、安全に取り扱うことができる無機固体材料及びその製造方法、並びに該材料を用いた硫化水素発生方法を提供する。【解決手段】ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物（硫化物イオン含有ＬＤＨ）を製造し、該硫化物イオン含有ＬＤＨを包材中に密封収容して包装体として保存する。硫化水素を発生させる際には、前記包装体の包材を開封して、前記硫化物イオン含有ＬＤＨを大気に曝すことで、硫化水素を徐放させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物と、
該層状複水酸化物を密封収容する包材と
を含む包装体。
【請求項２】
前記包材中が減容状態又は真空若しくは不活性ガス雰囲気である、請求項１に記載の包装体。
【請求項３】
前記層状複水酸化物が、下記一般式（１）で表される、請求項１又は２に記載の包装体。
ＱｘＲ（ＯＨ）２（ｘ＋１）｛（ＨＳ−，０．５Ｓｋ２−）ｙＺｔ｝・ｎＨ２Ｏ
・・・（１）
式（１）中、Ｑは２価の金属イオン、Ｒは３価の金属イオン、ＺはＨＳ−又はＳｋ２−以外のアニオンである。また、式（１）中のｘ、ｙ及びｔはそれぞれ、１．８≦ｘ≦４．２、０．０１≦ｙ≦２．０、０≦ｔ≦１．０を満たす数であり、ｎは環境の湿度により変化する数である。
【請求項４】
前記一般式（１）において、
前記Ｑが、Ｍｇ２＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋及びＣａ２＋からなる群から選択される一種以上であり、
前記Ｒが、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｃｒ３＋、Ｍｎ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｏ３＋及びＮｉ３＋からなる群から選択される一種以上である、
請求項３に記載の包装体。
【請求項５】
前記一般式（１）において、前記ＱがＭｇ２＋であり、前記ＲがＡｌ３＋である、請求項４に記載の包装体。
【請求項６】
前記層状複水酸化物が造粒体又は圧粉体である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装体。
【請求項７】
前記層状複水酸化物が増量材ないし希釈剤と混合されてなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の包装体。
【請求項８】
前記層状複水酸化物が、多孔質のカバー又はケース内に収容されてなる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の包装体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の包装体の製造方法であって、
ＨＳ−又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）以外のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物と溶媒とを準備すること、
窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記溶媒にＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させて溶液を調製すること、
窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記ＨＳ−又はＳｋ２−以外のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物を、前記溶液と接触させること、
窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記接触後の固形物を、溶液から分離して洗浄し、乾燥すること、並びに
該乾燥後の固形物を包材中に密封すること、
を含む、包装体の製造方法。
【請求項１０】
前記ＨＳ−又はＳｋ２−以外のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物が、アニオンとしてＣＯ３２−を含むものであり、該層状複水酸化物の層間から前記ＣＯ３２−の少なくとも一部を除去した後、前記ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させた溶媒と接触させる、請求項９に記載の包装体の製造方法。
【請求項１１】
前記溶媒に前記ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させるに先立ち、該溶媒中の酸素及び二酸化炭素の濃度を低減することをさらに含み、かつ前記洗浄を、酸素及び二酸化炭素の濃度を低減した溶媒により行う、請求項９又は１０に記載の包装体の製造方法。
【請求項１２】
前記溶媒に前記ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させることを、該溶媒に下記一般式（２）で表される化合物を混合することで行う、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。
ＭＨｐＳｑ・ｍＨ２Ｏ          ・・・（２）
式（２）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属である。また式（２）中のｐは０又は１、ｑは０．５≦ｑ≦６．０を満たす数であり、ｍは環境の湿度により変化する数である。
【請求項１３】
前記溶媒が水、メタノール又はエタノールである、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の包装体の製造方法であって、
複数種の金属イオンを含む水溶液とＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）を含むアルカリ溶液とを準備すること、
窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記水溶液と前記アルカリ溶液とを混合して沈殿を生成させること、
窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記沈殿を含む溶液を熟成させること、
窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記熟成後の前記沈殿を、溶液から分離して洗浄し、乾燥すること、並びに
該乾燥後の固形物を包材中に密封すること、
を含む、包装体の製造方法。
【請求項１５】
前記接触後の固形物又は沈殿に対して、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−の分布状態を変化させる処理をさらに行う、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。
【請求項１６】
前記処理が、前記洗浄を、水を含む液体で行うことを含む、請求項１５に記載の包装体の製造方法。
【請求項１７】
前記処理が、前記乾燥後の固形物を、酸素に接触させることを含む、請求項１５又は１６に記載の包装体の製造方法。
【請求項１８】
前記処理が、前記乾燥後の固形物について、組成分布の均質化を行うことを含む、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。
【請求項１９】
前記処理が、前記乾燥後の固形物から、含有するＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）の一部を硫化水素として放出させることを含む、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。
【請求項２０】
ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物を含有する、硫化水素徐放剤。
【請求項２１】
前記層状複水酸化物が、下記一般式（１）で表される、請求項２０に記載の硫化水素徐放剤。
ＱｘＲ（ＯＨ）２（ｘ＋１）｛（ＨＳ−，０．５Ｓｋ２−）ｙＺｔ｝・ｎＨ２Ｏ
・・・（１）
式（１）中、Ｑは２価の金属イオン、Ｒは３価の金属イオン、ＺはＨＳ−又はＳｋ２−以外のアニオンである。また、式（１）中のｘ、ｙ及びｔはそれぞれ、１．８≦ｘ≦４．２、０．０１≦ｙ≦２．０、０≦ｔ≦１．０を満たす数であり、ｎは環境の湿度により変化する数である。
【請求項２２】
前記Ｑが、Ｍｇ２＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋及びＣａ２＋からなる群から選択される一種以上であり、
前記Ｒが、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｃｒ３＋、Ｍｎ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｏ３＋及びＮｉ３＋からなる群から選択される一種以上である、
ことを特徴とする、請求項２１に記載の硫化水素徐放剤。
【請求項２３】
前記ＱがＭｇ２＋であり、前記ＲがＡｌ３＋であることを特徴とする請求項２２に記載の硫化水素徐放剤。
【請求項２４】
前記層状複水酸化物が造粒体又は圧粉体である、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の硫化水素徐放剤。
【請求項２５】
前記層状複水酸化物が増量材ないし希釈剤と混合されてなる、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の硫化水素徐放剤。
【請求項２６】
請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の硫化水素徐放剤を、多孔質のカバー又はケース内に収容した、硫化水素徐放体。
【請求項２７】
請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の硫化水素徐放剤、又は請求項２６に記載の硫化水素徐放体を用いた、硫化水素の発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫化水素徐放剤を含む包装体及びその製造方法、並びに硫化水素徐放剤、硫化水素徐放体及びそれらを用いた硫化水素の発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
硫化水素（Ｈ２Ｓ）は、卵の腐ったような臭いがあり、毒性のあるガスとして知られている。他方、硫化水素を含む温泉は、循環器系の疾患や皮膚疾患に効能があるとされており、硫化水素の有用性も古くから認識されていた。また、近年、低濃度の硫化水素が、細胞保護作用、血管弛緩作用、抗酸化作用、神経伝達調整作用及びアポトーシス抑制作用等の生体活性を示すことが報告されている。【０００３】
このような硫化水素の生理作用が明らかになってくるにつれて、これを医学的な治療に応用する試みが活発になっている。【０００４】
しかしながら、硫化水素は常温・常圧で気体であり、多くの場合、圧力ボンベから供給される形で利用されることから、ボンベの運搬及び設置に手間がかかり、またガスの流量制御を誤ると重大事故につながるため、医療的な展開は限定的であった。また、硫化水素を溶解した溶液を入浴剤として用いることは知られているが、該溶液を硫化水素ガス源として用いる場合には、硫化水素ガスの濃度を制御することが難しいため、入浴剤を超える内容での医療展開はなされていない。【０００５】
そこで、硫化水素を放出する薬品の開発が進められるようになってきた。こうした薬品のほとんどは有機化合物であり、その作用機構は、生体に直接適用することで有機化合物の加水分解や還元が起こり、硫化水素が徐放されるものである（非特許文献１）。【０００６】
硫化水素を放出する無機固体としては、古くからＮａ２ＳやＮａＨＳなどの塩が知られており、その硫化水素放出機構は、水や酸との接触により、直ちに加水分解して硫化水素を放出するものである。しかし、これらの塩は、潮解性を有し、また水溶液が強アルカリ性を示すことから、取扱いや硫化水素放出後の処理に危険が伴う。さらに、これらの塩には、硫化水素放出の持続性に欠ける点や、硫化水素濃度や放出時間の制御の困難性といった点で問題があるため、医療分野への応用は限定的であった。【０００７】
前述した各種塩以外の硫黄を含む無機固体としては、層状複水酸化物（ＬＤＨ）の層間にポリ硫化物イオン（多硫化物イオン又はポリスルフィドと呼ばれることもある）や硫化物イオンを挟み込んだもの（特許文献１、非特許文献２〜３）、及び層状複水酸化物（ＬＤＨ）に硫化水素を吸着させたもの（非特許文献４）が報告されている。また、非特許文献４には、硫化水素を吸着させた層状複水酸化物（ＬＤＨ）を５００℃に加熱することで、吸着した硫化水素を放出したことも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０３３６０５０号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】G.  Caliendo  et  al.,  "Synthesis  and  Biological  Effects  of  Hydrogen  Sulfide(H2S):  Development  of  H2S-Releasing  Drugs  as  Pharmaceuticals",  J.  Med.  Chem.,  2010,  Vol.53,  p.6275-6286
【非特許文献２】M.  Sato,  et  al.,  "Characterization  of  anion  exchanged  hydrotalcite  and  determination  of  the  site  of  exchanged  SO4  group",  Clay  Sci.,  1992,  Vol.8,  p.309-317
【非特許文献３】M.  Ogawa  and  F.  Saito,  "Easily  Oxidizable  Polysulfide  Anion  Occluded  in  the  Interlayer  Space  of  Mg/Al  Layered  Double  Hydroxide",  Chem.  Lett.,  2004,  Vol.33,  No.8,  p.1030-1031
【非特許文献４】Y.  Yokogawa  et  al.,  "Synthesis  of  Microporous  Materials  and  Their  VSC  Adsorption  Properties",  2011  IOP  Conf.  Ser.:  Mater.  Sci.  Eng.,  Vol.18,  192011
【非特許文献５】N.  Iyi,  et  al.,  "Water-Swellable  MgAl-LDH(Layered  Double  Hydroxide)  Hybrids:  Synthesis,  Characterization,  and  Film  Preparation",  Langmuir,  2008,  Vol.24,  p.5591-5598
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１及び非特許文献２〜３には、層状複水酸化物（ＬＤＨ）が硫化水素を徐放することは記載されていない。また、非特許文献４には、層状複水酸化物（ＬＤＨ）が常温で硫化水素を徐放することは記載されていない。【００１１】
このように、常温・大気中で低濃度の硫化水素を持続的に放出できる性質、すなわち硫化水素徐放性を有し、かつ安全に取り扱うことができる無機固体材料は、これまでのところ報告されていない。このような材料が得られれば、様々な医療的な用途への適用が期待される。【００１２】
そこで本発明は、常温・大気中にて硫化水素徐放性を有し、安全に取り扱うことができる無機固体材料及びその製造方法、並びに該材料を用いた硫化水素発生方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、下記の理由により、硫化水素徐放性を有する無機固体材料の候補として、層間に硫化水素源が挟み込まれた層状複水酸化物（ＬＤＨ）に着目した。【００１４】
ホストとなるＬＤＨは、他の多くの無機層状化合物と異なり、層がプラスの電荷を持つため、層間にアニオンを包接することのできる数少ない層状無機固体材料である。層の電荷密度を変え、イオン交換性などの特性や結晶のサイズを変えることが可能であり、材料設計の選択肢が多いというメリットも有しているため、硫化水素源のアニオン種を層間に包接させる目的に適していると考えられる。なお、「包接」とは、層間に挟み込むことを意味する技術用語である。【００１５】
また、ＬＤＨの性質として、層間のアニオンが弱酸の共役塩基である場合、大気中に置くと、大気中のＣＯ２がＨ２Ｏと反応することで生成するＨ２ＣＯ３の作用により、該共役塩基がプロトン化されて弱酸分子が生じると共に、アニオンサイトがＣＯ３２−に置換され、該弱酸分子は、揮発性がある場合、大気中に放出されることが報告されており（非特許文献５）、今回の系についても同様の機構が働く可能性がある。【００１６】
前述したように、硫化物イオンを含む層状複水酸化物（ＬＤＨ）が硫化水素を徐放することは記載されていないが、これは、特許文献１及び非特許文献２〜３に記載された硫黄を含む層状複水酸化物（ＬＤＨ）は、その製造時に使用される溶媒の脱酸素ないし脱二酸化炭素処理が十分でなかったこと、及び／又は硫黄（硫化水素源）導入処理から複合体の乾燥を経て保存に至るまでの間の、雰囲気に対する配慮が十分でなかったことに起因して、硫黄（硫化水素源）が酸素や二酸化炭素と反応した結果、硫化水素徐放性を示さなかったと考えた。
そこで本発明者は、層間に硫化水素源が挟み込まれた層状複水酸化物（ＬＤＨ）の製造及び保存の過程で、酸素や二酸化炭素への接触を制限するように処理を行ったところ、常温で大気に接することによって硫化水素徐放性を示す材料が得られ、前述の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１７】
すなわち、本発明は、上述の課題を解決するために、「ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物と、該層状複水酸化物を密封収容する包材とを含む包装体」を採用する。【００１８】
また、本発明は、前述の包装体の製造方法として、「ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）以外の１価のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物と溶媒とを準備すること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記溶媒にＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させて溶液を調製すること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記ＨＳ−及び／又はＳｋ２−以外の１価のアニオンが層間に挟み込まれた層状複酸化物を、前記溶液と接触させること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、該接触後の固形物を、溶液から分離して洗浄し、乾燥すること、並びに該乾燥後の固形物を包材中に密封すること、を含む、包装体の製造方法」を採用する。【００１９】
また、本発明は、前述の包装体の製造方法として、「複数種の金属イオンを含む水溶液とＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）を含むアルカリ溶液とを準備すること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記水溶液と前記アルカリ溶液とを混合して沈殿を生成させること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記沈殿を含む溶液を熟成させること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、該熟成後の前記沈殿を、溶液から分離して洗浄し、乾燥すること、並びに該乾燥後の固形物を包材中に密封すること、を含む、包装体の製造方法」を採用する。【００２０】
さらに、本発明は、前述のＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物を含有する硫化水素徐放剤及びこれを用いた硫化水素の発生方法を採用する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、常温・大気中にて硫化水素徐放性を有する無機固体材料及び該材料を用いた硫化水素発生方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】層状複水酸化物の層間に硫化水素源（ＨＳ−）が挟み込まれた硫化物イオン含有ＬＤＨの構造を示す模式図。
【図２】硫化物イオン含有ＬＤＨの合成スキームの一例を示す模式図。
【図３】硫化物イオン含有ＬＤＨから硫化水素が放出されるメカニズムを示した模式図。
【図４】硫化物イオン含有ＬＤＨを、メンブランフィルター及びポーラステープで挟み込んで構成された硫化水素徐放体の構造の例を示す模式図。
【図５】実施例１における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を表すグラフ。
【図６】実施例２における、合成された炭酸型ＬＤＨ（ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２）のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）スペクトルを示すグラフ。
【図７】実施例２における、炭酸型ＬＤＨ（ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２）を塩酸エタノール溶液と反応させて得られた生成物のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）スペクトルを示すグラフ。
【図８】実施例２における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を表すグラフ。
【図９】実施例２における、Ｈ２Ｓ放出後の硫化物イオン含有ＬＤＨのフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）スペクトルを示すグラフ。
【図１０】実施例２における、Ｈ２Ｓ放出後の硫化物イオン含有ＬＤＨの熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）結果を示すグラフ。
【図１１】実施例３における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を表すグラフ。
【図１２】実施例３における、製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨ（ａ）、及び２時間のＨ２Ｓ放出試験に供した硫化物イオン含有ＬＤＨ（ｂ）のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）スペクトルを示すグラフ。
【図１３】実施例３における、製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨについての熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）結果を示すグラフ。
【図１４】実施例４における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：ＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を経由して得られた試料、（ｂ）：ＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を経由して得られた試料）。
【図１５】実施例５における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ。
【図１６】実施例６における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：ＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを１４ｍｇ含む溶液を用いて製造された試料、（ｂ）：ＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを７ｍｇ含む溶液を用いて製造された試料）。
【図１７】実施例７における、ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３粉末を加熱処理する前後のＸＲＤ測定結果を示すグラフ（（ａ）：加熱処理前、（ｂ）：加熱処理後）。
【図１８】実施例７における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ。
【図１９】実施例７における、製造後に窒素雰囲気で保存された硫化物イオン含有ＬＤＨ（ａ）、及びＨ２Ｓ放出実験完了後の硫化物イオン含有ＬＤＨ（ｂ）についての熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）結果を示すグラフ。
【図２０】実施例７における、Ｈ２Ｓの放出実験完了後の硫化物イオン含有ＬＤＨのフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）スペクトルを示すグラフ。
【図２１】実施例８における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：製造直後の試料、（ｂ）：包装体として２週間保存した試料）。
【図２２】実施例１０における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ。
【図２３】実施例１１〜１２における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例１１、（ｂ）：実施例１２）。
【図２４】実施例１３〜１４における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例１３、（ｂ）：実施例１４）。
【図２５】実施例１５における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ。
【図２６】実施例１６〜１７における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例１６、（ｂ）：実施例１７）。
【図２７】実施例１８〜１９における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例１８、（ｂ）：実施例１９）。
【図２８】実施例２０〜２１における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例２０、（ｂ）：実施例２１）。
【図２９】実施例２２〜２４における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例２２、（ｂ）：実施例２３、（ｃ）：実施例２４）。
【図３０】実施例２５〜２７における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例２５、（ｂ）：実施例２６、（ｃ）：実施例２７）。
【図３１】実施例２８〜３１における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例２８、（ｂ）：実施例２９、（ｃ）：実施例３０、（ｄ）：実施例３１）。
【図３２】実施例３２〜３６における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例３２、（ｂ）：実施例３３、（ｃ）：実施例３４、（ｄ）：実施例３５、（ｅ）：実施例３６）。
【図３３】実施例３７〜４０における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例３７、（ｂ）：実施例３８、（ｃ）：実施例３９、（ｄ）：実施例４０）。
【図３４】実施例４１〜４２における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例４１、（ｂ）：実施例４２）。
【図３５】実施例４３〜４５における、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの濃度の経時変化を示すグラフ（（ａ）：実施例４３、（ｂ）：実施例４４、（ｃ）：実施例４５）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）に係る包装体及び該包装体の製造方法、並びに該包装体由来の硫化水素徐放剤及び該硫化水素徐放剤を用いた硫化水素の発生方法について、添付図面を参照しながら説明する。
【００２４】
［包装体］
本実施形態に係る包装体は、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物と、該層状複水酸化物を密封収容する包材とを含む。
【００２５】
ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が層間に挟み込まれた層状複水酸化物（以下、「硫化物イオン含有ＬＤＨ」と記載する）は、図１に模式的に示すように、層状複水酸化物（ＬＤＨ）の層間に、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）が挟み込まれた構造を有する。ここで、ＨＳ−は硫化水素イオンであり、Ｓｋ２−は、ｋ＝１の場合は硫化物イオン、ｋが２以上の場合はポリ硫化物イオンである。ＬＤＨの層間に位置する硫黄を含有するアニオンは、水溶液中のイオン種の存在割合を反映してＨＳ−が主であると考えられるが、これらの種々のイオン種や酸化状態のものも混在し、イオン種を特定することが困難であるため、本明細書では、硫化水素源となる硫黄含有アニオンを包括的に表現する記載として、「ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）」を採用した。図中では、簡略化のため、ＨＳ−のみを示しているが、実際には、ＨＳ−の他に前述の各イオン種が混在していると考えられる。
前述したように、ＬＤＨは、他の多くの無機層状化合物とは異なり、層がプラスの電荷を持つため、層間にアニオンを挟み込むことができる数少ない化合物である。このため、ＬＤＨは、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を層間に挟み込むことができると考えられる。
【００２６】
硫化物イオン含有ＬＤＨは、下記一般式（１）で表されるものであることが好ましい。
ＱｘＲ（ＯＨ）２（ｘ＋１）｛（ＨＳ−，０．５Ｓｋ２−）ｙＺｔ｝・ｎＨ２Ｏ
・・・（１）
式（１）中、Ｑは２価の金属イオン、Ｒは３価の金属イオン、ＺはＨＳ−又はＳｋ２−以外のアニオンである。また、式（１）中のｘ、ｙ及びｔはそれぞれ、１．８≦ｘ≦４．２、０．０１≦ｙ≦２．０、０≦ｔ≦１．０を満たす数であり、ｎは環境の湿度により変化する数である。
式（１）における「Ｚ」は、硫化物イオン含有ＬＤＨの製造に用いる原料若しくは溶媒、又は硫化物イオン含有ＬＤＨの製造時若しくは保管時の雰囲気に由来するアニオンであり、ＯＨ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、Ｆ−、ＮＯ３−、ＣｌＯ４−、ＳＯ４２−、ＣＯ３２−、酢酸アニオン（ＣＨ３ＣＯＯ−）、プロピオン酸アニオン（ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯ−）、乳酸アニオン（ＣＨ３−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＯＯ−）、及びイセチオン酸アニオン（ＨＯＣ２Ｈ４ＳＯ３−）等が例示される。
なお、上述したとおり、ＬＤＨの層間に位置するアニオン中の硫黄は、種々の酸化状態のものが混在し、イオン種を特定することが困難であるため、硫化物イオン含有ＬＤＨを一般式で表現する場合には、硫化水素源となる硫黄含有アニオンを「ＨＳ−，０．５Ｓｋ２−」で代表させた。
【００２７】
前記一般式（１）で表される硫化物イオン含有ＬＤＨは、前記Ｑが、Ｍｇ２＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋及びＣａ２＋からなる群から選択され、前記Ｒが、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｃｒ３＋、Ｍｎ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｏ３＋及びＮｉ３＋からなる群から選択されるものであることがより好ましく、前記ＱがＭｇ２＋であり、前記ＲがＡｌ３＋であるものが更に好ましい。
層状複水酸化物で最も一般的な固体材料であるＭｇ，Ａｌを構成元素とするＭｇＡｌ型の層状複水酸化物は、安価に合成できるため、工業的に生産されている（例えば、協和化学株式会社の合成ハイドロタルサイト）。また、皮膚等に付着しても全く問題なく、胃腸薬（制酸剤）等にも使用されている。さらに、ドラッグデリバリー・システム（ＤＤＳ）のキャリアーとして、医学的な観点からの研究が行われるなど、従来から医療への応用に実績がある。このため、ＭｇＡｌ型の層状複水酸化物を基本構造とする前記ＱがＭｇ２＋であり、前記ＲがＡｌ３＋である硫化物イオン含有ＬＤＨは、安全性に優れたものと考えられる。
【００２８】
本実施形態で使用される包材の形状、構造及び大きさ等は、所定量の硫化水素徐放剤を収容でき、硫化水素徐放剤の硫化水素徐放性を所定期間にわたって保持できるものであれば限定されない。また、包材の材質も、硫化水素徐放剤と反応せず、二酸化炭素・水・酸素などの透過を妨げるガスバリアー性を有し、通常の保存の仕方で破壊しないものであれば限定されない。例としては、密栓されたガラス容器、アルミラミネートフィルムなどの素材を使い周縁部を融着封止した密封バッグが挙げられる。
【００２９】
本実施形態では、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包材中を、減容状態又は真空若しくは不活性ガス雰囲気とすることが、硫化物イオン含有ＬＤＨの保存安定性を向上させる点で好ましい。なお、本明細書において、「減容状態」とは、可撓性を有する包材について、包材中からの気体の排出によって包材の容積を満充填時の半分以下に減少させた状態を意味し、「真空」とは、大気圧から減圧された状態（大気圧よりも低い圧力）を意味し、「不活性ガス雰囲気」とは、大気よりも酸素ガス及び二酸化炭素ガスの含有量が少ない雰囲気を意味する。不活性ガス雰囲気の例としては、大気よりも窒素ガスの含有量を多くした窒素ガス雰囲気、大気よりも希ガスの含有量を多くした希ガス雰囲気、及び水素含有ガスによる還元性雰囲気等が挙げられる。
【００３０】
［包装体の製造方法］
本実施形態に係る包装体は、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）以外の１価のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物と溶媒とを準備すること、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記溶媒にＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させて溶液を調製すること、前記ＨＳ−及び／又はＳｋ２−以外の１価のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物を、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、前記溶液と接触させること、該接触後の固形物を、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、溶液から分離して洗浄し、乾燥すること、ならびに該乾燥後の固形物を包材中に密封すること、により製造される。
【００３１】
出発原料として用いられる、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−以外の１価のアニオンが層間に挟み込まれた層状複水酸化物（以下、「原料ＬＤＨ」と記載する）としては、該アニオンをイオン交換又は加熱等により脱離させられるものであれば限定されない。一例として、下記一般式（１）’で表されるものが挙げられる。
ＱｘＲ（ＯＨ）２（ｘ＋１）｛（ＣＯ３２−）０．５−ａ／２（Ｘ）ａ｝・ｎＨ２Ｏ
・・・（１）’
式（１）’中、Ｑは２価の金属イオン、Ｒは３価の金属イオン、Ｘは塩素イオン（Ｃｌ−）、臭素イオン（Ｂｒ−）、硝酸イオン（ＮＯ３−）、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４−）、塩素酸イオン（ＣｌＯ３−）、酢酸アニオン（ＣＨ3ＣＯＯ−）、プロピオン酸アニオン（ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯ−）、乳酸アニオン（ＣＨ３−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＯＯ−）、及びイセチオン酸アニオン（ＨＯＣ２Ｈ４ＳＯ３−）などのイオン交換性の高いアニオンから選択される一種以上である。また、式（１）’中のｘ、及びａはそれぞれ、１．８≦ｘ≦４．２、０≦ａ≦１を満たす数であり、ｎは環境の湿度により変化する数である。
【００３２】
使用する溶媒としては、硫黄含有アニオンであるＨＳ−及び／又はＳｋ２−を安定して溶解・分散でき、前述の層状複水酸化物の層間に該イオン含有アニオンを供給できるものであれば限定されない。一例として、イオン交換水、メタノール及びエタノール等が挙げられる。
前述の溶媒は、含有するＨＳ−及び／又はＳｋ２−並びに生成する硫化物イオン含有ＬＤＨの安定性を向上させる点で、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させる前に、窒素ガス若しくは希ガスのバブリング、また、水の場合は加熱等を併用して、溶存する酸素及び二酸化炭素の濃度を低減させることが好ましい。
【００３３】
溶媒にＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させることは、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で、該溶媒に溶解してこれらのアニオンを生じる物質を添加することで行われる。
窒素ガス又は希ガス雰囲気を得る手段としては、該各ガスのいずれかを充填したグローブボックス等が挙げられる。またシュレンク管を用いた合成時の雰囲気制御の手法も適用可能である。なお、後述する各操作のうち、窒素ガス又は希ガス雰囲気下で行われるものについては、これと同様の方法で行うことができるため、雰囲気についての説明は省略する。
溶媒に添加される物質は限定されないが、一例として、硫化水素（Ｈ２Ｓ）又は下記一般式（２）で表されるものが挙げられる。
ＭＨｐＳｑ・ｍＨ２Ｏ          ・・・（２）
式（２）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属である。ただし、ここでいうアルカリ土類金属には、Ｍｇも含まれる。また式（２）中のｐは０又は１、ｑは０．５≦ｑ≦６．０を満たす数であり、ｍは環境の湿度により変化する数である。
【００３４】
原料ＬＤＨとＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させた溶液との接触方法は、両者が十分に接触し、原料ＬＤＨの層間にＨＳ−及び／又はＳｋ２−が供給されるものであれば限定されない。一例として、前記原料ＬＤＨを入れた容器中に前記溶液を注ぐこと、前記溶液を入れた容器中に前記原料ＬＤＨを投入すること、前記溶液が流れる流路中に前記原料ＬＤＨを連続投入すること等が挙げられる。両者を容器中で接触させる場合には、前記原料ＬＤＨの層間へのＨＳ−及び／又はＳｋ２−の供給を促進する点で、容器内の混合物を撹拌することが好ましい。
【００３５】
原料ＬＤＨとして、上述した一般式（１）’中のａの値が小さいもの、すなわち層間のアニオンに占める炭酸イオン（ＣＯ３２−）の割合が大きいもの（以下、「炭酸型ＬＤＨ」と記載する）、を使用する場合には、炭酸イオンが層間から離脱しにくいため、溶媒との接触に先立ち、以下のいずれかの処理を行って、炭酸イオンの少なくとも一部を層間から除去することが好ましい。
【００３６】
１つ目の処理は、炭酸型ＬＤＨを、アルコール中で１価のアニオン（Ｃｌ−、ＮＯ３−等）を含む酸性化合物と接触させることで、該アニオンが層間に入った易アニオン交換性のＬＤＨに変換するものであり、該処理を行った後にＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させた溶液と接触させる方法は、「イオン交換法」と呼ばれる。
イオン交換法における一連の反応を、図２に模式的に示す。図中の（ａ）は、炭酸型ＬＤＨから易アニオン交換性ＬＤＨが生成する反応であり、図中の（ｂ）は、該易アニオン交換性ＬＤＨから硫化物イオン含有ＬＤＨが生成する反応である。なお、図中では、易アニオン交換性ＬＤＨとして、層間に塩化物イオンが挟み込まれたＬＤＨ（Ｃｌ型ＬＤＨ）を経由する場合を示したが、他の易アニオン交換性ＬＤＨを経由する場合も同様の反応が起こる。
炭酸型ＬＤＨから炭酸イオンを除去（脱炭酸）することによって得られる易アニオン交換性ＬＤＨは、下記一般式（３）で表される。
ＱｘＲ（ＯＨ）２（ｘ＋１）Ｘ・ｎＨ２Ｏ          ・・・（３）
式（３）中、Ｑは２価の金属イオン、Ｒは３価の金属イオン、Ｘは１価のアニオンである。また、式（３）中のｘは、１．８≦ｘ≦４．２を満たす数であり、ｎは環境の湿度により変化する数である。
このようにして得られた易アニオン交換性ＬＤＨを、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させた溶媒と接触させることで、図２の（ｂ）にあるように、層間のアニオンがＨＳ−及び／又はＳｋ２−に交換され、硫化物イオン含有ＬＤＨが得られる。
【００３７】
なお、Ｈ２Ｓも酸性化合物であるため、はじめの（ａ）の段階でＨ２Ｓを適用すれば、炭酸型ＬＤＨのＣＯ３２−をＨＳ−及び／又はＳｋ２−に、一段でイオン交換し、硫化物イオン含有ＬＤＨに変換可能である。
【００３８】
２つ目の処理は、炭酸型ＬＤＨを５００℃〜６００℃に加熱処理して層状構造を崩して脱炭酸するものであり、該処理を行った後にＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させた溶液と接触させる方法は、「再構築法」と呼ばれる。再構築法によれば、層状構造が再構築されると同時に溶媒中のＨＳ−及び／又はＳｋ２−が層間に導入されるため、硫化物イオン含有ＬＤＨが得られる。
【００３９】
ＨＳ−及び／又はＳｋ２−を含有させた溶液と接触した固形物を、該溶液から分離する方法としては、ろ過又は遠心分離等の一般的な固液分離方法を採用できる。
分離後の固形物の洗浄方法としては、固形物を清浄な溶媒に接触させた後に該溶媒を除去する方法を採用できる。固形物に接触させる清浄な溶媒は、窒素ガス若しくは希ガスのバブリング、又は加熱等により、予め溶存する酸素及び二酸化炭素の濃度を低減させておくことが好ましい。
洗浄後の固形物の乾燥方法としては、加熱乾燥又は減圧乾燥等の一般的な方法を採用できる。硫化物イオン含有ＬＤＨの変質や硫化水素放出を抑制する点で、減圧乾燥が好ましい。
乾燥後の固形物の密封収容方法としては、開口を有する包材中に固形物を入れ、該開口を封止する方法を採用できる。この操作は大気中で行うことができる。その際、包材中を脱気して内部の大気を追い出した後で開口を封止することが、固形物と接する大気の量を減少させ、固形物（硫化物イオン含有ＬＤＨ）の保存安定性を高める点で好ましい。また、この操作を不活性ガス雰囲気下で行うことで、包材中を不活性ガス雰囲気とすることができ、また前記開口の封止に先立って包材中を減圧すれば、包材中を減容状態又は真空とすることができ、いずれの場合も固形物（硫化物イオン含有ＬＤＨ）の保存安定性が向上する点でより好ましい。なお、包材中を減容状態又は真空若しくは不活性ガス雰囲気とする方法はこれに限定されず、当業者が通常想起し得るあらゆる方法を採用できる。
なお、前記乾燥後の固形物は、後述するように、大気と接することによって硫化水素放出を開始するが、徐放途上で不活性ガス雰囲気中若しくは真空中又は減容状態中に置くことで、中途の段階で硫化水素の放出を抑制または停止しておくことができる。
【００４０】
本実施形態は、イオン交換反応時のみならず、その前段階である溶液の調製や、後段階であるろ過・洗浄・乾燥の全プロセスを不活性雰囲気下で行い、さらに得られた硫化物イオン含有ＬＤＨを包材中に密封収容することで、層間に硫化水素源となる硫黄含有アニオンを保持することを可能とし、硫化水素徐放性を発現させたことを特徴とする。
従来報告されている硫化物イオン含有ＬＤＨは、その製造工程の少なくとも一部、また乾燥・保存など取扱いが大気中で行われているため、後述する実施例に示されるように、硫化水素を徐放するのに十分な量の硫黄含有アニオン（硫化水素源）が層間に保持されていないものと解される。
【００４１】
以上、本実施形態に係る包装体の製造方法の一例を説明したが、本実施形態に係る包装体は、他の方法によっても製造することができる。例えば、硫化物イオン含有ＬＤＨを製造する際に、カチオン層を形成する複数種の金属イオンを含む水溶液と、硫化ナトリウム水溶液のような硫化物イオンを含むアルカリ溶液とを混合して熟成させる、「共沈法」を採用することもできる。これは、共沈法によるＬＤＨの合成時に、使用したアルカリ水溶液のアニオン成分が層間に挟み込まれる現象を利用するものである。また、他の製造方法として、膨潤又はナノシート化したＬＤＨに所定のアニオンを含む溶液を加えて凝集させるといった特殊な合成法も適用できることは言うまでもない。
さらに、ＬＤＨの合成においては、結晶性を向上させる目的で熟成を行うことが多いが、熟成を十分に行っていないことなどによって結晶性が低い「ＬＤＨ様」の化合物についても、粉末Ｘ線構造解析において底面間隔（層と層の間隔）に対応する回折が検出され、かつ硫化水素源となる硫黄含有アニオンを含有しているのであれば、本明細書における硫化物イオン含有ＬＤＨに含まれる。
【００４２】
［硫化水素徐放剤及び硫化水素の発生方法］
本実施形態に係る硫化水素徐放剤は、上述した包装体の包材を開封し、硫化物イオン含有ＬＤＨを大気に曝すことで得られる。そして、本実施形態に係る硫化水素の発生方法は、前記硫化水素徐放剤を用いて硫化水素を徐放することを特徴とする。
【００４３】
本実施形態において、硫化水素徐放剤、すなわち硫化水素を徐放する無機固体材料として硫化物イオン含有ＬＤＨを採用するに至った理由は、硫化物イオン含有ＬＤＨが以下の作用機構により硫化水素を徐放するものと考えられたためである。
【００４４】
上述の非特許文献５にあるように、ＬＤＨの層間に挟み込まれた弱酸の共役塩基は、大気中のＣＯ２がＨ２Ｏと反応することで生じるＨ２ＣＯ３によってプロトン化されて弱酸分子となり、該分子が揮発性の場合には大気中に放出される可能性がある。ＨＳ−やＳｋ２−は、弱酸であるＨ２Ｓの共役塩基であるから、硫化物イオン含有ＬＤＨを大気中に置いた場合には、これらのアニオンがＨ２Ｓとして大気中に放出されると考えられる。このときの化学反応は、以下の化学式（４）で表される。
ＣＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ  ＋  ２［ＨＳ−］ＬＤＨ 
→  ２Ｈ２Ｓ↑  ＋  ［ＣＯ３２−］ＬＤＨ
・・・（４）
（ここで、［  ］ＬＤＨは、ＬＤＨ層間に存在することを示している。）
この一連の反応は、図３に示すように、大気中のＣＯ２が硫化物イオン含有ＬＤＨの層間に入り込み、大気中又は層間に存在するＨ２Ｏと反応してプロトンＨ＋とＣＯ３２−イオンとを生成し、生成したＣＯ３２−が層間のＨＳ−及び／又はＳｋ２−とアニオン交換すると同時に、生成したＨ＋がＨＳ−及び／又はＳｋ２−と結合して硫化水素（Ｈ２Ｓ）となり、硫化水素ガスとして大気中に放出されるものと考えられる。このように、層間へのガスの侵入と層間からのガスの離脱といった拡散過程を必須とするため、前記反応は長時間にわたって継続し、硫化水素の徐放性として観察されると解される。
【００４５】
ここで、本明細書における硫化水素徐放性ないし硫化水素徐放剤とは、後述するＨ２Ｓの放出実験において、最大値の１／１００以上の濃度の硫化水素が３０分以上にわたって検出され続ける性質、ないし該性質を有する物質をいう。例えば、図５に示すＨ２Ｓの放出実験の結果では、検出されたＨ２Ｓ濃度の最大値は約３５ｐｐｍであるから、その１／１００である０．３５ｐｐｍ以上のＨ２Ｓが３０分以上検出され続けたことをもって、硫化水素徐放性を有すると判断される。
【００４６】
前述したＨ２Ｓの放出実験は、以下の方法で実施する。
硫化物イオン含有ＬＤＨを入れた密封容器にガスの供給管と排出管とを挿入し、ガス供給管から２０℃、５０％ＲＨの空気を１００ｍＬ／分の流量で導入し、排出管から出てくる空気中のＨ２Ｓ濃度を、Ｈ２Ｓ濃度センサーで１分毎に測定し、Ｈ２Ｓ濃度の経時変化を調べる。なお、測定間隔は、徐放時間によって、１分〜５分毎の間で調節可能である。
濃度の測定に使用するＨ２Ｓ濃度センサーは、ＲＡＥ  Ｓｙｓｔｅｍ製ＴｏｘｉＲＡＥ３（検出限界は０．４ｐｐｍ、分解能０．１ｐｐｍ）であるが、同等品を使用してもよい。また、Ｈ２Ｓ濃度センサーの代わりに検知管やガスクロマトグラフィーなど他の濃度測定法を適用することも可能である。例えば、検知管（（株）ガステック製）を使用する場合は、テドラー（商標登録）バッグなどで１〜５分の一定時間、捕集した排出ガスを検知管法で測定する。
【００４７】
硫化水素徐放剤から放出される硫化水素の総量は、硫化物イオン含有ＬＤＨにおいて、層間のアニオンサイトに占めるＨＳ−及び／又はＳｋ２−の割合（一般式（１）におけるｙの値）にほぼ比例する。この割合は、硫化物イオン含有ＬＤＨの製造に使用する原料ＬＤＨないし易アニオン交換性ＬＤＨのモル数に対する、該ＬＤＨと接触させる溶液中のＨＳ−及び／又はＳｋ２−のモル数の比率を変えることによって調整することができる。前記割合ないし比率が小さい場合には、硫化物イオン含有ＬＤＨの層間に、原料ＬＤＨないし易アニオン交換性ＬＤＨに含まれていたアニオン成分が一部残留することになる。
【００４８】
本実施形態に係る硫化水素徐放剤は、上述した硫化物イオン含有ＬＤＨを必須成分とするが、このほかに、本発明の目的を達成できる範囲内で、硫化水素の徐放速度を調節する成分や希釈剤ないし増量材、表面コーティング剤、硫化水素と反応して他の化合物を生成する成分等の各種添加剤を含有しても良く、また通気を制限したカバーテープによるラッピングなどの物理的な加工も妨げるものではない。
【００４９】
以上の材料及び方法で硫化水素が徐放され得るが、医療への応用においては、安全性、濃度制御、ならびに濃度の恒常性の点から、より狭い濃度範囲で、より長時間の放出が求められる状況も充分に想定できる。このため、上述した硫化水素徐放性の基準である「Ｈ２Ｓの放出実験において、最大値の１／１００以上の濃度の硫化水素が３０分以上にわたって検出され続ける性質」よりも高度な徐放性の基準をも想定する必要がある。例示すれば「上述したＨ２Ｓの放出実験において、最大値の１／２以上の濃度の硫化水素が２時間以上にわたって検出され続ける性質」（以下、「高度な硫化水素徐放性能」と記載する）といった、濃度・時間共により厳しい基準である。
【００５０】
このような「高度な硫化水素徐放性能」を目指す場合、前述した硫化物イオン含有ＬＤＨをさらに加工ないし処理することが考えられる。本発明者は、硫化水素徐放性能を処理前よりも更に高度な方向へ変化させる加工ないし処理をも併せて創案したので、これらについて、好ましい実施形態として以下に説明する。なお、本明細書では、硫化物イオン含有ＬＤＨの硫化水素徐放性能を向上させるための加工ないし処理を「徐放性向上処理」と総称する。
【００５１】
［硫化物イオン含有ＬＤＨの造粒体又は圧粉体への加工］
本発明の好ましい実施形態である徐放性向上処理としては、粉末状の硫化物イオン含有ＬＤＨを、緻密化処理により造粒体又は圧粉体とすることが挙げられる。これにより、硫化物イオン含有ＬＤＨの質量当たりの表面積が減少し、硫化水素放出の要因となる二酸化炭素及び水分との接触が抑制されると共に、放出された硫化水素が雰囲気中に放散されにくくなることで、徐放性が向上する。
【００５２】
緻密化処理の方法は特に限定されず、転動造粒若しくはスプレードライ等の造粒方法、一軸加圧成形等のプレス成形方法、又は包材に収容する際に圧密する方法等が例示される。
なお、硫化物イオン含有ＬＤＨの質量当たりの表面積の減少による徐放性の向上という点からは、単純に硫化物イオン含有ＬＤＨの堆積厚さを増加することも有効である。
【００５３】
［硫化物イオン含有ＬＤＨの増量材との混合］
本発明の他の好ましい実施形態である徐放性向上処理としては、硫化物イオン含有ＬＤＨを増量材ないし希釈剤と混合することが挙げられる。これにより、硫化物イオン含有ＬＤＨの量が減少するとともに、硫化水素放出の要因となる二酸化炭素及び水分との接触が増量材ないし希釈剤によって抑制され、放出されるＨ２Ｓのピーク濃度を抑制できる。その結果、徐放性の向上に繋がる。
【００５４】
使用可能な増量材ないし希釈剤としては、硫化水素を放出せず、かつこれと反応しないものであれば特に限定されず、例えばシリカ、アルミナ、層状複水酸化物及びガラスを始めとする無機物や、油脂及び樹脂等の有機物が挙げられる。また、増量材ないし希釈剤として、ゼリー、ジェル、ゲル及びクリーム等を使用してもよい。
【００５５】
［硫化物イオン含有ＬＤＨの多孔質カバー又はケースへの収容］
本発明の他の好ましい実施形態である徐放性向上処理としては、硫化物イオン含有ＬＤＨを、多孔質のカバー又はケースに収容することが挙げられる。これにより、硫化水素放出の要因となる二酸化炭素及び水分の硫化物イオン含有ＬＤＨとの接触が抑制されるとともに、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出された硫化水素の雰囲気中への放散も抑制される。その結果、徐放性の向上に繋がる。
【００５６】
硫化物イオン含有ＬＤＨを収容する多孔質のカバー又はケースの材質及び形状、並びに空隙率及びポアサイズ等は限定されず、用途に応じて適宜選択することができる。一例として、図４に示すように、硫化物イオン含有ＬＤＨを挟み込むメンブランフィルターと、これをさらに挟み込むポーラステープとで構成されたものが挙げられる。この場合のポーラステープとしては、市販のサージカルテープを使用できる。
【００５７】
［硫化物イオン含有ＬＤＨにおける硫黄含有アニオンの分布状態を変化させる処理］
本発明の他の好ましい実施形態である徐放性向上処理としては、硫化物イオン含有ＬＤＨにおいて、硫黄含有アニオンであるＨＳ−及び／又はＳｋ２−（ただし、ｋは正の整数）の分布状態を変化させる処理を行うことが挙げられる。こうした処理の例としては、水洗浄処理、酸素への接触処理、組成分布均一化処理及び硫化水素放出処理等が挙げられる。これらの例について以下に説明する。
【００５８】
＜硫化物イオン含有ＬＤＨの水洗浄処理＞
硫化物イオン含有ＬＤＨの水洗浄処理は、水を含む液体にて硫化物イオン含有ＬＤＨを洗浄する処理である。具体的には、硫化物イオン含有ＬＤＨの合成後の洗浄を水溶媒で行うことや、水溶媒以外での洗浄に水洗浄操作を追加することが挙げられる。これにより、硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触した直後に多量の硫化水素が放出されること（初期高濃度放出）を防止し、硫化水素の最大放出濃度が抑制される。また、放出が長時間に亘って持続する。その結果、徐放性の向上に繋がる。
【００５９】
このメカニズムは、次のように考えられる。製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨは、粒子表面に硫化水素源が付着していたり、粒子間の空隙に硫化水素源が保持されていたり、粒子表面近傍の層間にＨＳ−及び／又はＳｋ２−が挟み込まれていたりする。この状態の硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触すると、これらの硫化水素源から同時に硫化水素が発生するため、多量の硫化水素が放出されることとなる。しかし、前もって水洗浄を行うことで、前記硫化水素源が除去されるため、硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触した直後の硫化水素の発生量が抑制される。したがって、硫化物イオン含有ＬＤＨの水洗浄を入念に行うほど、すなわち水洗浄の回数を増加させたり時間を長くしたりするほど、大気接触直後の硫化水素発生量が抑制されることとなる。
【００６０】
洗浄に使用する液体としては、水を含有するものであれば特に限定されないが、硫化水素源を効率的に除去する点で水そのものが好ましい。使用する水としては、不純物の混入を防止する点で蒸留水又はイオン交換水がより好ましい。また、洗浄中の硫化水素の発生又は硫化物源の酸化を制御、抑制若しくは防止する点で、溶存する酸素や二酸化炭素等のガスが低減されたものを用いることがさらに好ましい。水中の溶存ガスを低減する方法としては、窒素ガスや希ガス等をバブリングする方法が挙げられる。
洗浄の方法も特に限定されず、硫化物イオン含有ＬＤＨの水への分散と固液分離とを繰り返す方法や、フィルター上の硫化物イオン含有ＬＤＨに流水を供給する方法等が挙げられる。前述の固液分離方法としては、ろ過や遠心分離等の慣用されている方法が利用できる。
【００６１】
＜硫化物イオン含有ＬＤＨの酸素への接触処理＞
硫化物イオン含有ＬＤＨの酸素への接触処理は、文字どおり硫化物イオン含有ＬＤＨを酸素に接触させる処理である。これにより、粒子表面に付着した硫化水素源、粒子間の空隙に保持された硫化水素源、及び粒子表面近傍の層間に挟み込まれたＨＳ−及び／又はＳｋ２−が酸化されて失活し、前述の水洗浄処理と同様の効果が得られる。
【００６２】
硫化物イオン含有ＬＤＨの酸素への接触方法は特に限定されず、例えば、硫化物イオン含有ＬＤＨを収容した容器中に酸素含有ガスを導入する方法等が採用できる。その際に使用する酸素含有ガスは、酸素を含有するものであればその含有割合や他のガス成分は限定されないが、処理中の硫化水素の発生を抑制する点で、水及び二酸化炭素を含まないか、その含有量が低減されたものが好ましい。
【００６３】
＜硫化物イオン含有ＬＤＨの組成分布均質化処理＞
硫化物イオン含有ＬＤＨの組成分布均質化処理は、硫化物イオン含有ＬＤＨ中の硫化水素源の分布の不均一を緩和させる処理をいい、具体的には、硫化物イオン含有ＬＤＨを減容状態又は真空若しくは不活性ガス雰囲気中で保存する際に保存時間を長くすること、硫化物イオン含有ＬＤＨを加熱すること、及びこれらを組み合わせることが挙げられる。
【００６４】
硫化物イオン含有ＬＤＨの組成分布均質化処理により、硫化水素放出濃度が低減するとともに、放出が長時間に亘って持続するメカニズムは、次のように考えられる。製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨは、イオン交換の不均一等に起因して、層間のＨＳ−及び／又はＳｋ２−の分布にばらつきを有する。特に、表面近傍の層間には多量のＨＳ−及び／又はＳｋ２−が含まれるのに対し、表面から離れた内部の層間にはこれらのイオンが殆ど含まれない状態が生じる。この状態の硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触すると、接触開始から短時間で、硫化水素として放出可能な層間のＨＳ−及び／又はＳｋ２−の大半が放出されてしまう。しかし、組成分布の均質化を行うことで、表面近傍のＨＳ−及び／又はＳｋ２−が内部に拡散して分布の不均一が緩和され、大気に接触した際に、内部に位置するＨＳ−及び／又はＳｋ２−が遅れて放出されるようになる。これにより、硫化水素の初期高濃度放出を防止し、硫化水素の最大放出濃度が抑制される。また、放出が長時間に亘って持続する。その結果、徐放性の向上に繋がる。
【００６５】
組成分布均質化の時間及び温度は特に限定されず、例えば、室温で４週間〜６ヶ月程度保存することが挙げられる。加熱によって組成分布の均質化を行う場合には、より短期間で効果が得られる。一例としては、４０℃に加熱した場合は数日程度で、６０℃では１日程度で、それぞれ効果が現れる。この場合の加熱温度は、硫化物イオン含有ＬＤＨからの硫化水素や層間水の放出を抑制する点で、１００℃以下とすることが好ましく、８０℃以下とすることがより好ましい。
また、組成分布の均質化は、硫化物イオン含有ＬＤＨを包材中に密封収容する前に行ってもよく、包材中に密封収容後に行ってもよい。
【００６６】
＜硫化物イオン含有ＬＤＨの硫化水素放出処理＞
硫化物イオン含有ＬＤＨの硫化水素放出処理は、硫化物イオン含有ＬＤＨから、含有する硫化水素の一部を放出させる処理である。これにより、硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触した直後に多量の硫化水素の初期高濃度放出を防止し、硫化水素の最大放出濃度が抑制される。しかも、放出が長時間に亘って持続する特性は損なわれない。
【００６７】
このメカニズムは、次のように考えられる。製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨは、粒子表面に硫化水素源が付着していたり、粒子間の空隙に硫化水素源が保持されていたり、粒子表面近傍の層間にＨＳ−及び／又はＳｋ２−が挟み込まれていたりする。この状態の硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触すると、これらの硫化水素源から同時に硫化水素が発生するため、多量の硫化水素が放出されることとなる。しかし、前もって硫化水素放出処理を行うことで、前記硫化水素源由来の硫化水素が放出されて該硫化水素源が除去されるため、硫化物イオン含有ＬＤＨが大気に接触した直後の硫化水素の発生量が抑制される。
【００６８】
硫化物イオン含有ＬＤＨから硫化水素を放出させる方法は特に限定されず、例えば、硫化物イオン含有ＬＤＨを水分及び二酸化炭素を含有する雰囲気中に置くことや、これを収容した容器中に空気を導入するエアレーション等が採用できる。
【００６９】
以上に説明した、徐放性向上処理を行う本発明の好ましい実施形態は、単独で採用してもよく、２以上の形態を組み合わせて採用してもよい。２以上の形態を適切に組み合わせることで、単独の処理に比べて徐放性能を向上させることが可能となり、上述した高度な硫化水素徐放性能を実現する上で好ましい。これにより、用途に応じた最適な硫化水素徐放性能が得られる。
なお、上述した徐放性向上処理は、硫化物イオン含有ＬＤＨのみならず、硫化水素源を含み、大気との反応によって硫化水素を放出する他の固体材料に対しても、有効と考えられる。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例に基づいて具体的に説明する。ただし、これら実施例は、本発明を容易に理解するための一助として示したものであり、決して本発明を限定するものではない。【００７１】
実施例１〜３は、易アニオン交換性ＬＤＨとしてＣｌ型ＬＤＨを経由するイオン交換法を用いた、硫化物イオン含有ＬＤＨ及びこれを密封収容した包装体の製造例である。【００７２】
（実施例１）
炭酸型ＬＤＨとして、２価の金属イオンがＭｇイオン、３価の金属イオンがＡｌイオンであり、一般式Ｍｇ３Ａｌ（ＯＨ）８（ＣＯ３２−）０．５・２Ｈ２Ｏで示される市販の炭酸型層状複水酸化物（ＤＨＴ−６、協和化学工業株式会社製、粒径分布約０．１〜１μｍ、Ｍｇ／Ａｌモル比２．９９（±０．０６））を使用した。以下、このＬＤＨをＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３と記載する。【００７３】
まず、特許第５８６７８３１号公報に記載の方法により、炭酸型ＬＤＨをＣｌ型ＬＤＨに変換した。
ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を２５０ｍｇ秤量して、三口フラスコに入れ、エタノール３７．５ｍＬを加えた。窒素フロー下（５００ｍＬ／分）、マグネチックスターラーでこの懸濁液を撹拌しつつ、１２．５ｍＬの塩酸エタノール溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）を滴下し、室温（２０〜２５℃）で１時間、撹拌しつつ反応させた。その後、窒素フロー中、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、エタノールで沈殿物を充分に洗浄した。ろ別した沈殿物をかき集めて回収し、直ちに減圧し、真空下で１時間以上乾燥して、白色粉末を得た。
得られた白色粉末のＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外吸収法、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｏｎｅ，ＡＴＲアタッチメント）測定により、１３６０ｃｍ−１の炭酸イオン（ＣＯ３２−）による吸収が見られなかったことから、塩化物イオンによって炭酸イオンが置換されたと判断した。また、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｓｅｉｋｏ製、ＳＰＳ１７００ＨＶＲ）による分析の結果、Ｍｇ／Ａｌ比に変化がないことがわかった。以下、このＬＤＨをＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３と記載する。【００７４】
次いで、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３から硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、脱ガスしたイオン交換水１５ｍＬに、７ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏ（一硫化水素ナトリウムｎ水和物、無水物として６５％、和光純薬製）を溶かしてＮａＨＳ溶液を調製した。なお、後述する他の実施例においても、ＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏとして本実施例と同じものを使用した。また、脱ガスしたイオン交換水は、イオン交換水を沸騰後、その冷却時に窒素ガスバブリングして得られたもので、後述する他の実施例においても、同じ操作を行ったものを使用している。
Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を２５ｍｇ秤量して３０ｍＬのガラスバイアルに入れ、前述のグローブボックス中で、前記ＮａＨＳ溶液を加えて、よく振り混ぜて分散させた。
ガラスバイアルを密栓して２日間反応させた後、前述のグローブボックス中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水でろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で３０分程度乾燥させ、淡黄色の粉末状試料（硫化物イオン含有ＬＤＨ）を得た。【００７５】
次いで、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた淡黄色の粉末状試料を、前述のグローブボックス中で、メンブランフィルターごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、包装体とした。【００７６】
得られた包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、上述の方法によりＨ２Ｓの放出実験を行った。
図５にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。空気に接してから、次第にＨ２Ｓ濃度が上昇して数分後に最大値を示し、その後、徐々に濃度が減少した。Ｈ２Ｓが検出された時間は、最大値が検出されてから４０分間程度であり、本実施例で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨは、硫化水素徐放性を有することが判明した。【００７７】
（実施例２）
炭酸型ＬＤＨとして、２価の金属イオンがＭｇイオン、３価の金属イオンがＡｌイオンであり、一般式Ｍｇ２Ａｌ（ＯＨ）６（ＣＯ３２−）０．５・２Ｈ２Ｏで示されるＬＤＨ（ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２）を合成して使用した。以下、このＬＤＨをＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２と表す。ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２は、Ｍｇ／Ａｌモル比がほぼ２であり、実施例１で使用したＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３よりもＭｇ／Ａｌ比が小さい。これは、層電荷密度が高いことを意味する。【００７８】
まず、特開２００５−３３５９６５号公報に記載の方法により、ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２の合成を行った。
ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ（５０８ｍｇ）、ＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏ（３０２ｍｇ）を秤量し、イオン交換水を加えて１２．５ｍＬの溶液とし、これにヘキサメチレンテトラミン（６１３ｍｇ）を溶かして１２．５ｍＬ水溶液としたものを加え、混合した溶液を０．２ミクロンのメンブランフィルターでろ過したのち、５０ｍＬ容量の耐圧テフロン（登録商標）容器に入れ、耐圧ステンレス容器に収めて密封し、１４０℃で１日、水熱処理を行った。水熱処理後の混合物をろ過、水洗後、真空中で乾燥し、２７９ｍｇの白色粉末を得た。
得られた白色粉末の粒径は約０．５〜２μｍ、Ｍｇ／Ａｌモル比は、１．９４（±０．０４）であった。図６に示すように、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外吸収法）吸収スペクトルは、すでに報告されているプロファイルと一致した。【００７９】
次いで、得られた炭酸型ＬＤＨ（ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２）を、Ｃｌ型ＬＤＨに変換した。
ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を８０．７ｍｇ秤量して、三口フラスコに入れ、エタノールを４３．３ｍＬ加えて懸濁液を調製した。窒素フロー下（５００ｍＬ／分）、マグネチックスターラーでこの懸濁液を撹拌しつつ、６．７ｍＬの塩酸エタノール溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）を滴下し、３５℃で１時間、撹拌しつつ反応させた。そして、実施例１においてＣｌ型ＬＤＨの乾燥に適用したのと同様の条件にてろ過、洗浄及び乾燥処理を行い、白色粉末を得た。
得られた白色粉末のＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外吸収法）測定をしたところ、図７に示すように、１３６０ｃｍ−１の炭酸イオン（ＣＯ３２−）による吸収が見られなかったことから、塩化物イオンによって炭酸イオンが置換されたと判断した。また、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｓｅｉｋｏ製、ＳＰＳ１７００ＨＶＲ）による分析の結果、Ｍｇ／Ａｌ比に変化がないことがわかった。以下、このＬＤＨをＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２と記載する。【００８０】
次いで、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２から硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、窒素ガスバブリングによりメタノールを脱ガスした後、該メタノール２５ｍＬに、７８０ｍｇのＮａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏ（硫化ナトリウム九水和物、試薬特級、和光純薬製）を溶かしてＮａ２Ｓ溶液を調製した。なお、後述する他の実施例においても、Ｎａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏとして本実施例と同じものを使用した。
次いで、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を４０．５ｍｇ秤量して、３０ｍＬのガラスバイアルに入れ、前述のグローブボックス中で前記Ｎａ２Ｓ溶液を加えて、よく振り混ぜて分散させた。
ガラスバイアルを密栓して２日間反応させた後、前述のグローブボックス中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で３０分程度乾燥させ、白色の粉末状試料（硫化物イオン含有ＬＤＨ）を得た。【００８１】
次いで、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた硫化物イオン含有ＬＤＨを、前述のグローブボックス中で、メンブランフィルターごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、包装体とした。【００８２】
得られた包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様の方法で、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。
図８にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。空気に接して、すぐに濃度が上昇して最大値を示し、その後、徐々に濃度が減少した。放出されたＨ２Ｓの総量は０．１０３ｍｍｏＬであった。Ｈ２Ｓが検出された時間は、最大値が検出されてから８時間程度であり、本実施例で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨは、硫化水素徐放性を有することが判明した。【００８３】
Ｈ２Ｓの放出実験後の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、ＦＴＩＲ（ＡＴＲ法）測定を行った。
得られた赤外吸収プロファイルを図９に示す。測定試料では、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２では観察されなかった１３６０ｃｍ−１の炭酸イオン（ＣＯ３２−）による吸収が顕著に現れた。また１０００ｃｍ−１付近の吸収がほとんど観察されなかった。
これらの結果から、硫化物イオン含有ＬＤＨ中の硫黄含有アニオンは、酸化されてチオ硫酸イオンや硫酸イオンを生成することなく、ＣＯ３２−と置換されてＨ２Ｓとして大気中に放出されたと推定される。硫化物イオンは、赤外領域で強い特性ピークがなくＦＴＩＲによって観測されないので、残余の硫黄成分が存在するかどうかを調べるために、Ｈ２Ｓ放出後の試料の熱分析を行った。【００８４】
Ｈ２Ｓの放出実験後の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、ＴＧ−ＤＴＡ（リガク製、ＴｈｅｒｍｏＰｌｕｓ  ＴＧ８１２０）により熱分析を行った。測定条件は、昇温速度１０℃／分、加熱温度１１００℃、空気フロー（２０ｍＬ／分）とした。
図１０に測定結果を示す。１００℃での発熱と重量増、及び８００〜１０００℃での重量減が観測された。１００℃での発熱と重量増は、残存するＳ成分が酸化されて硫酸イオンないしチオ硫酸イオンとなったことに対応し、８００〜１０００℃での重量減は、該硫酸イオン、もしくはチオ硫酸イオンが６００℃付近で酸化されて生成した硫酸イオンが、ＳＯ３として脱離したことに対応するものと解される。【００８５】
残存するＳ成分の存在は、Ｈ２Ｓの放出後、Ｈ２Ｓの放出に関与しないＳの分子種が層間に存在することを示唆している。この分子種は、価数の低いＳのポリスルフィドを形成していると思われる。【００８６】
本実施例における硫化物イオン含有ＬＤＨの一般式を、以下の方法により決定した。なお、この方法は、出発原料であるＣｌ−ＬＤＨなどの易アニオン交換性ＬＤＨにＣＯ３２−が残存しておらず、また製造後の硫化物イオン含有ＬＤＨのアニオンサイトにＣｌ−などの残留アニオンがなく、かつ層間の硫化含有アニオンが全てＨＳ−として存在する最も簡単な例を示している。アニオンサイトに残留アニオンが存在する場合には、その量を測定し、これを組み込んで一般式を決定する。【００８７】
まず、あらかじめ使用するＬＤＨをＩＣＰ−ＡＥＳ（ＩＣＰ発光分光分析法）による分析に供し、硫化物イオン含有ＬＤＨのカチオン量を測定しておき、分析値から式中のＱ（２価の金属イオン）とＲ（３価の金属イオン）とのモル比を算出し、一般式（１）中のｘの値をｘ＝２と決定した。【００８８】
次いで、質量既知の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、上述したＨ２Ｓの放出実験にて測定されたＨ２Ｓ濃度を時間に対してプロットし、Ｈ２Ｓ放出曲線を作成した。そして、該放出曲線を積分することで、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓの総モル数を算出し、（ＨＳ−）０．６４を得た。【００８９】
次いで、Ｈ２Ｓの放出実験後の、Ｈ２Ｓの放出が確認されなくなった硫化物イオン含有ＬＤＨの一部を、ＴＧ−ＤＴＡ（熱重量・示差熱同時分析装置）による熱分析に供した。測定条件は、昇温速度１０℃／分、加熱温度１１００℃、空気フロー（２０ｍＬ／分）とした。得られた測定結果において、１００℃〜２５０℃の減量を層間のＨ２Ｏの脱離によるものとし、３００℃〜６００℃の減量を層間のＣＯ３２−がＣＯ２として脱離すること、及び層を構成するＯＨ基がＨ２Ｏとして脱離することの２つ原因によるものとし、７００℃〜１１００℃の減量を硫酸イオン（ＳＯ４２−）のＳＯ３としての脱離によるものとした。１１００℃での生成物は、層の金属イオンに由来する金属酸化物の混合物であるので、この分子量（化学式量）から逆算して、各段階における分子量（化学式量）を求め、Ｈ２Ｓ放出実験後の硫化物イオン含有ＬＤＨ複合体中に含まれるＨ２Ｏ、ＣＯ３２−及び残留硫化物アニオン（ＨＳ−）、のそれぞれの量を算出した。すなわち、Ｈ２Ｓの放出実験後の硫化物イオン含有ＬＤＨのアニオンサイトにある、ＨＳ−及び／又はＳｋ２−とＣＯ３２−のそれぞれの割合を求めて｛（ＨＳ−）０．１３（ＣＯ３）０．３５｝を得ると共に、Ｈ２Ｏ量から、一般式（１）中のｎの値をｎ＝１．８と決定した。ＣＯ３２−の割合については、カチオンと共に層を構成するＯＨ基の質量を、前記ｘの値に基づいて２（ｘ＋１）から算出し、この質量を、熱分析で得られた３００℃〜６００℃までの減量から差し引くことで、該温度範囲で放出されたＣＯ２の質量を算出し、該質量に基づいて決定した。【００９０】
そして、Ｈ２Ｓの放出実験に供した硫化物イオン含有ＬＤＨの質量と放出されたＨ２Ｓの総モル数、及び熱分析で得られた残留硫黄含有アニオン（ＨＳ−）の量から、一般式（１）中のｙの値を、ｙ＝０．６４＋０．１３＝０．７７と決定した。【００９１】
最後に、前提として、放出実験後の試料における層間（アニオンサイト）のＣＯ３２−は、放出実験前に層間に挟み込まれていたＨＳ−に置換したものと、放出実験前に層間に挟み込まれていたＯＨ−が空気中のＣＯ２と反応して生成したものとから成り立っていること、該置換ないし反応に際しては、２つのＨＳ−ないしＯＨ−が１つのＣＯ３２−となること、ならびに一般式（１）においてＺがＯＨ−であること、を考えることで、前述の方法で算出された放出実験後の試料の層間に存在するＣＯ３２−のモル数、及び放出されたＨ２Ｓの総モル数に基づいて、ｔの値をｔ＝０．３５×２−０．６４＝０．０６と決定した。
このようにして、Ｍｇ２Ａｌ（ＯＨ）６｛（ＨＳ−）０．７７（ＯＨ−）０．０６｝・１．８Ｈ２Ｏが、一般式として得られた。【００９２】
（実施例３）
易アニオン交換性ＬＤＨから硫化水素徐放剤を製造する際に溶媒に混合するＨＳ−ないしＳｋ２−源として、ポリスルフィドであるＮａ２Ｓ３（（株）同仁化学研究所製）を使用した。【００９３】
まず、実施例１と同様の方法で、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を調製した。【００９４】
次いで、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３から硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、脱ガスしたメタノール７．５ｍＬに１００ｍｇのＮａ２Ｓ３を溶かしてＮａ２Ｓ３溶液を調製した。
Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を１０．８ｍｇ秤量して３０ｍＬのガラスバイアルに入れ、前述のグローブボックス中で、前記Ｎａ２Ｓ３溶液を加えて、よく振り混ぜて分散させた。
ガラスバイアルを密栓して２日間イオン交換反応させた後、前述のグローブボックス中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で３０分程度乾燥させ、黄土色の粉末状試料（硫化物イオン含有ＬＤＨ）を得た。【００９５】
次いで、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた硫化物イオン含有ＬＤＨを、前述のグローブボックス中で、メンブランフィルターごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、包装体とした。【００９６】
得られた包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様の方法で、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。図１１にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。空気に接して、すぐに濃度が上昇して最大値を示し、その後、徐々に濃度が減少した。Ｈ２Ｓが検出された時間は、最大値が検出されてから４時間程度であり、本実施例で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨは、硫化水素徐放性を有することが判明した。【００９７】
製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨ、及び２時間のＨ２Ｓの放出実験に供した硫化物イオン含有ＬＤＨについて、ＦＴＩＲ（ＡＴＲ法）測定を行い、比較した。その結果を図１２に示す。製造直後の硫化物イオン含有ＬＤＨ（ａ）では、ＣＯ３２−やチオ硫酸イオンによる吸収はほとんど観察されないが、Ｈ２Ｓの放出実験に供した硫化物イオン含有ＬＤＨ（ｂ）では、１３６０ｃｍ−１の炭酸イオン（ＣＯ３２−）による吸収や１０００から１１００ｃｍ−１付近のチオ硫酸イオンによる吸収が顕著に現れており、層間の硫黄含有アニオンがＣＯ３２−と置換されてＨ２Ｓとして大気中に放出されるとともに、層間に残存する硫黄含有アニオンが大気中の酸素によって酸化されてチオ硫酸イオンが生じたことがわかった。【００９８】
製造直後、すなわちＨ２Ｓの放出実験前の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、ＴＧ−ＤＴＡにより熱分析を行った。測定条件は、昇温速度１０℃／分、加熱温度１１００℃、空気フロー（２０ｍＬ／分）とした。結果を図１３に示す。８００〜１０００℃で観測された質量減は、硫酸イオンのＳＯ３としての脱離に対応するものと解される。また、５８４℃での発熱反応に伴う６００℃付近での重量増は、チオ硫酸イオンがさらに硫酸イオンに酸化されることによるものと考えられる。このチオ硫酸イオンは、ＬＤＨ層間のＨＳ−ないしＳｋ２−が酸化されて生じたものと考えられ、８６℃での発熱と重量増が、チオ硫酸イオンへの酸化に対応していると解される。【００９９】
なお、本実施例における硫化物イオン含有ＬＤＨの製造手順において、溶媒（メタノール）に混合するＨＳ−ないしＳｋ２−源を、Ｎａ２Ｓ３よりもＳの多いポリスルフィドであるＮａ２Ｓ４（（株）同仁化学研究所製）に変更することで製造された硫化物イオン含有ＬＤＨについても、Ｈ２Ｓの放出実験において、本実施例と同様の結果を示した。【０１００】
（実施例４）
本実施例は、Ｃｌ型ＬＤＨ以外の易アニオン交換性ＬＤＨを経由するイオン交換法を用いた製造例である。易アニオン交換性ＬＤＨのアニオンとして、ＣｌＯ4−，ＮＯ３−を採用した。【０１０１】
まず、易アニオン交換性ＬＤＨであるＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３及びＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３をそれぞれ調製した。【０１０２】
ＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３は、特許第５８６７８３１号公報に記載の方法により、以下の手順で調製した。まず、１１２ｍｇの過塩素酸（６０％、試薬特級、関東化学（株）製）を５ｍＬのエタノールに溶かすことで、過塩素酸エタノール溶液を調製した。次いで、１００ｍｇのＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を、窒素ガスフロー（５００ｍＬ／分）下で、４５ｍＬのエタノールに懸濁させ、懸濁液をマグネチックスターラーで撹拌しつつ、前述の過塩素酸エタノール溶液を滴下し、室温（２０〜２５℃）で１時間、撹拌しつつ反応させた。その後、窒素フロー中、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、メタノールで沈殿物を充分に洗浄した。ろ別した沈殿物をかき集めて回収し、直ちに減圧し、真空下で１時間以上乾燥して、白色粉末１１６ｍｇを得た。
得られた白色粉末について、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外吸収法）で測定した赤外吸収プロファイルでは、１３６０ｃｍ−１の炭酸イオンによる吸収の消失と、１０９０〜１１００ｃｍ−１のＣｌＯ４−の強い特性吸収が確認されたことから、ＣｌＯ４−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３が生成したと判断した。【０１０３】
ＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３の調製は、以下のようにして行った。まず、１５９ｍｇのＮＨ４ＮＯ３（試薬特級、関東化学（株）製）、５０ｍＬのメタノール及び１００ｍｇのＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を準備し、ＮＨ４ＮＯ３の全量をメタノールの一部（１０ｍＬ）に溶解した後、残りのメタノールで、ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を懸濁させた。
次いで、窒素ガスフロー（５００ｍＬ／分）下で、懸濁液にＮＨ４ＮＯ３のメタノール溶液を加えて撹拌しつつ、１．５時間、反応させた。反応後、窒素フロー中、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、メタノールでろ物（残渣）を充分に洗浄した。ろ別した残渣をかき集めて回収し、直ちに減圧し、真空下で１時間以上、乾燥して白色粉末を得た。
得られた白色粉末の赤外吸収プロファイルでは、ＮＯ３−とＣＯ３２−の特性吸収の波数が近く、両者の区別が困難であったため、ＣＨＮ分析によって、ＬＤＨ層間へのＮＯ３−の挟み込みを確認した。その結果、Ｎの分析値は、３．６ｗｔ％であったことから、ＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３が生成したと判断した。【０１０４】
次いで、得られたＣｌＯ４−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３及びＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３から硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
ＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３及びＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３をそれぞれ２０ｍｇずつ秤量し、各々を３０ｍＬのガラスバイアルに入れた。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、ＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を入れたガラスバイアルに対しては、２０ｍＬの脱ガスしたメタノールに１３．４ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを溶かした溶液を加え、また、ＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を入れたガラスバイアルに対しては、２０ｍＬの脱ガスしたメタノールに１４．５ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを溶かした溶液を加え、それぞれ超音波で分散させた。
ガラスバイアルを密栓して２日間イオン交換反応させた後、前述のグローブボックス中で、各溶液を孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で２０分程度乾燥させた。どちらの場合も白色の粉末状試料（硫化物イオン含有ＬＤＨ）が得られた。【０１０５】
次いで、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた硫化物イオン含有ＬＤＨを保持したメンブランフィルターを、前述のグローブボックス中でそれぞれ１／４にカットし、硫化物イオン含有ＬＤＨごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）にそれぞれ入れて密栓し、包装体とした。【０１０６】
得られた包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様にして、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。Ｈ２Ｓ濃度の経時変化を図１４に示す。図中の（ａ）はＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３から得られた生成物の放出曲線であり、（ｂ）はＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３から得られた生成物の放出曲線である。いずれの放出曲線も、空気に接して、すぐに濃度が上昇して最大値を示し、その後、徐々に濃度が減少した。Ｈ２Ｓが検出された時間は、ＣｌＯ4−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３由来のもの（ａ）で、最大値が検出されてから９０分間程度、ＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３由来のもの（ｂ）で、最大値が検出されてから６０分間程度であり、本実施例で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨは、いずれも硫化水素徐放性を有することが判明した。
経由する易アニオン交換性ＬＤＨの相違によって放出曲線が異なるのは、ｉ）イオン交換率の違い、ｉｉ）層間に残留しているＣｌＯ4−とＮＯ３−とのサイズの相違に起因した、層間のＨＳ−ないしＳｋ２−の拡散速度の違い、及びｉｉｉ）酸化性を有するＣｌＯ4−、ＮＯ３−との反応による、ＨＳ−ないしＳｋ２−の変化、などの要因によるものと考えられる。【０１０７】
（実施例５）
本実施例は、Ｍｇ２＋以外の２価イオンを含むＬＤＨの製造例である。具体的には、２価の金属イオンとしてＮｉイオン、３価の金属イオンとしてＡｌイオンを含むＬＤＨを製造した。【０１０８】
まず、２価の金属イオンとしてＮｉイオン、３価の金属イオンとしてＡｌイオンを含む炭酸型ＬＤＨを製造した。
４０９ｍｇのＮｉ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（試薬特級、関東化学（株）製）、１７６ｍｇのＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（試薬特級、関東化学（株）製）及び２５４ｍｇの尿素（試薬特級、関東化学（株）製）をイオン交換水に溶かした１２．５ｍＬの混合水溶液を、２５ｍＬ容量の耐圧テフロン（登録商標）容器に入れ、耐圧ステンレス容器（三愛科学（株）製）に収めて密封し、１８０℃で３日、水熱処理を行なった。ろ過、洗浄、乾燥により、１８８ｍｇの生成物が得られた。粒径は０．２〜０．６μｍ、ＩＣＰ−ＡＥＳで分析を行ったところ、Ｎｉ／Ａｌモル比は２．９１（±０．０６）であった。このＬＤＨをＣＯ３２−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３と表す。【０１０９】
次いで、得られたＣＯ３２−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３を、以下の手順でＣｌＯ４−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３に変換した。
まず、１４０ｍｇの過塩素酸（６０％）を５ｍＬのメタノールに溶かすことで、過塩素酸メタノール溶液を調製した。次いで、２６８ｍｇのＣＯ３２−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３を、窒素ガスフロー（５００ｍＬ／分）下で、４５ｍＬのメタノールに懸濁させ、懸濁液をマグネチックスターラーで撹拌しつつ、前述の過塩素酸メタノール溶液を滴下し、室温（２０〜２５℃）で１時間、撹拌しつつ反応させた。その後、窒素フロー中、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、メタノールで沈殿物を充分に洗浄した。ろ別した沈殿物をかき集めて回収し、直ちに減圧し、真空下で１時間以上乾燥して、青緑色粉末２９７ｍｇを得た。
得られた青緑色粉末のＮｉ／Ａｌモル比は、２．９６（ＩＣＰ分析による）で、出発原料のＮｉ／Ａｌモル比＝３．０とほぼ同じであった。ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外吸収法）によって得られた赤外吸収プロファイルによると、生成した青緑色粉末では、１３６０ｃｍ−１の炭酸イオンによる吸収が消失し、１０９０〜１１００ｃｍ−１のＣｌＯ４−の強い特性吸収が見られたことから、純度の高いＣｌＯ４−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３が得られたといえる。また、粉末Ｘ線回折測定（ＲＨ＝０％、窒素雰囲気下測定）にて炭酸型ＬＤＨによる反射が認められなかったことからも、ＣｌＯ４−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３に変換されたといえる。走査型電子顕微鏡を用いてＣＯ３２−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３及びＣｌＯ４−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３の形状観察を行ったところ、両者は同様の形状を有しており、外形を保ちつつイオン交換が行われたことが判明した。【０１１０】
次いで、得られたＣｌＯ４−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３から硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、脱ガスしたメタノール１０ｍＬに、３．６ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを溶かしてＮａＨＳ溶液を調製した。
前述のＣｌＯ４−ＮｉＡｌ−ＬＤＨ３を１０．２ｍｇ秤量して２０ｍＬのガラスバイアルに入れ、前述のグローブボックス中で、前記ＮａＨＳ溶液を加えて、超音波で分散させた。
ガラスバイアルを密栓して２日間反応させた後、前述のグローブボックス中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で２０分程度乾燥させ、青緑色の粉末状試料（硫化物イオン含有ＬＤＨ）を得た。【０１１１】
次いで、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた硫化物イオン含有ＬＤＨを保持したメンブランフィルターを、前述のグローブボックス中で１／２にカットし、硫化物イオン含有ＬＤＨごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）に入れて密栓し、包装体とした。【０１１２】
得られた包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様にして、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。Ｈ２Ｓ濃度の経時変化を図１５に示す。空気に接して、すぐに濃度が上昇して最大値を示し、しばらく同じような濃度を保った後、徐々に濃度が減少した。Ｈ２Ｓが検出された時間は、最大値が検出されてから７０分間程度であり、本実施例で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨは、硫化水素徐放性を有することが判明した。
このようにＭｇＡｌ−ＬＤＨ以外のＬＤＨについても、ＭｇＡｌ−ＬＤＨと同様の製法により、硫化水素徐放性の硫化物イオン含有ＬＤＨが得られるといえる。【０１１３】
（実施例６）
本実施例では、溶媒に混合するＨＳ−ないしＳｋ２−源の量（溶液中の濃度）と徐放されるＨ２Ｓの濃度との関係について検討した。【０１１４】
まず、実施例１と同様の方法で、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を調製した。【０１１５】
次いで、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３から硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、脱ガスしたメタノール２０ｍＬに、ＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを１４ｍｇ（溶液ａ）又は７ｍｇ（溶液ｂ）溶かして、２種類のＮａＨＳ溶液を調製した。
Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３を２５ｍｇずつ秤量し、各々を３０ｍＬのガラス容器に入れ、前述のグローブボックス中で、一方のガラスバイアルには溶液ａを、他方のガラスバイアルには溶液ｂを、それぞれ加えてよく振り混ぜて分散させた。
各ガラスバイアルを密栓して２日間イオン交換反応させた後、前述のグローブボックス中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターで各溶液をろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で３０分程度乾燥させ、溶液ａ由来の粉末状試料ａ及び溶液ｂ由来の粉末状試料ｂ（いずれも硫化物イオン含有ＬＤＨ）を得た。【０１１６】
次いで、各硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた各硫化物イオン含有ＬＤＨを、前述のグローブボックス中で、それぞれメンブランフィルターごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、包装体とした。【０１１７】
得られた各包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様の方法で、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。図１６にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図中の（ａ）は、粉末状試料ａの結果に、図中の（ｂ）は、粉末状試料ｂの結果に、それぞれ対応する。放出開始直後には、粉末ａから放出されるＨ２Ｓ濃度は、粉末ｂのほぼ２倍となった。また、放出曲線を積分した場合、濃度・時間の積分値は、粉末ａでは１２６０ｐｐｍ・ｍｉｎ、粉末ｂでは６４０ｐｐｍ・ｍｉｎで、粉末ａが粉末に比べ放出総量が２倍となった。
この結果から、粉末状試料（硫化水素徐放剤）からのＨ２Ｓの放出量は、製造時に使用する溶液中のＨＳ−ないしＳｋ２−の濃度にほぼ比例し、制御可能であるといえる。【０１１８】
（実施例７）
本実施例では、いわゆる「再構築法」により硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。再構築法とは、上述したように、炭酸型ＬＤＨを５００℃〜６００℃に加熱処理して層状構造を崩して脱炭酸した後、包接させたいアニオンを含む溶液中に加えることによって、層状構造を再構築すると同時に層間に当該アニオンを導入する手法である。【０１１９】
まず、炭酸型ＬＤＨの層状構造を崩した。
ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３（ＤＨＴ−６、協和化学工業株式会社製）５００ｍｇを白金坩堝に入れ、空気中５００℃で２時間加熱処理した後、真空容器に入れて減圧し、真空中で冷却した。
加熱処理前後の粉末のＸＲＤ測定結果を図１７に示す。図において、（ａ）は加熱処理前のＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３のプロファイルを、（ｂ）は加熱処理後の粉末（以下、ＨＴ−ＬＤＨ３と記載する）のプロファイルを、それぞれ示す。図より、加熱処理によって、ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ３の鋭い（００Ｌ）反射が消失し、層状構造が崩れたことが確認できた。【０１２０】
次いで、層状構造を崩したＬＤＨの層状構造を再構築し、硫化物イオン含有ＬＤＨを製造した。
窒素雰囲気のグローブボックス中で、脱ガスしたイオン交換水とＮａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏとで、０．３ＭのＮａ２Ｓ溶液を調製した。
ＨＴ−ＬＤＨ３を２５．８ｍｇ秤量して２０ｍＬのガラスバイアルに入れ、前述のグローブボックス中で、５ｍＬの前記Ｎａ２Ｓ溶液を加えて、よく振り混ぜて分散させた。
ガラスバイアルを密栓し、前述のグローブボックス中で３日間静置して反応させた後、同グローブボックス中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水でろ物（残渣）を洗浄し、メンブランフィルターごと減圧して、真空下で４０分程度乾燥させ、粉末状試料（硫化物イオン含有ＬＤＨ）を得た。【０１２１】
次いで、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。
得られた硫化物イオン含有ＬＤＨが付着したメンブランフィルターを、前述のグローブボックス中で１／８にカットし、硫化物イオン含有ＬＤＨごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、包装体とした。【０１２２】
得られた各包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様の方法で、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。測定結果を図１８に示す。空気に接して２分ほど経ってから、次第に濃度が上昇し、十数分後に最大値を示し、その後、徐々に濃度が減少した。Ｈ２Ｓが検出された時間は、最大値が検出されてから３５分間程度であり、本実施例で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨは、硫化水素徐放性を有することが判明した。【０１２３】
製造後の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、ＴＧ−ＤＴＡにより熱分析を行った。測定条件は、昇温速度１０℃／分、加熱温度１１００℃、空気フロー（２０ｍＬ／分）とした。
測定結果を図１９（ａ）に示す。また、同バッチ・同仕様の試料でＨ２Ｓの放出実験を行った後、同様の条件で熱分析を行った。その結果を図１９（ｂ）に示す。両測定結果の大きな相違点は、ＤＴＡでの１０２℃の発熱ピークの有無であったことから、このピークは、Ｈ２Ｓ放出の元であるＨＳ−ないしＳｋ２−の酸化反応に起因するものといえる。また、図１９（ｂ）は、ＣＯ３２−ＬＤＨの熱分析のプロファイルと酷似していた。【０１２４】
Ｈ２Ｓの放出完了後の試料について、ＦＴＩＲ（ＡＴＲ法）の測定結果を図２０に示す。１３６０ｃｍ−１の炭酸イオン（ＣＯ３２−）による吸収が顕著に現れているのに対し、１０００ｃｍ−１付近のチオ硫酸イオンによる吸収はごく僅かであった。この結果から、本実施形態に係る硫化物イオン含有ＬＤＨにおいては、ＬＤＨの層間に挟み込まれたＨＳ−ないしＳｋ２−のごく一部は酸化されて、チオ硫酸イオンや硫酸イオンを生成するものの、その多くは、ＣＯ３２−と置換されてＨ２Ｓとして大気中に放出され、硫化物イオン含有ＬＤＨはＣＯ３２−ＬＤＨになると解される。【０１２５】
上述の非特許文献２に示されるＤＴＡのプロファイル及び赤外吸収のプロファイルは、本実施例で測定されたＨ２Ｓ放出完了後の試料のものに酷似している。このことは、非特許文献２に示された試料が、合成中の雰囲気や保存方法のために、Ｈ２Ｓの元となるＨＳ−ないしＳｋ２−がＣＯ３２−に置き換わったＬＤＨであることを示しており、硫化水素徐放剤としての機能は有さないものといえる。【０１２６】
（実施例８）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨと該層状複水酸化物を密封収容する包材とを含む包装体を長期間保存し、製造直後のものと比較することによって、Ｈ２Ｓの徐放性能の安定性を調べた。【０１２７】
実施例２で示した方法で合成したＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を４０．５ｍｇ、ＮａＨＳ水和物を１５ｍｇ、脱ガス処理したメタノールを２０ｍＬ使用し、実施例２と同様の処理を行って、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。ただし、ガラスバイアル中に密封収容する硫化物イオン含有ＬＤＨが付着したメンブランフィルターとして、１／８にカットしたものを使用した点が実施例２とは異なっている。
製造直後の包装体、及び製造後に室温にて２週間保存した同バッチ・同仕様の包装体について、実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行い、得られた放出曲線を比較することで、経時変化の有無を調べた。結果を図２１に示す。図中の（ａ）は製造直後の包装体の放出曲線を示しており、（ｂ）は２週間保存した包装体の放出曲線を示している。両者はほぼ同じプロファイルであり、包装体にすることによって、長期間の保存後でも、硫化物イオン含有ＬＤＨの硫化水素徐放性能は劣化していないことが示された。【０１２８】
（実施例９）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されるＨ２Ｓの純度を調べた。医療用途では、放出Ｈ２Ｓ中に不純物ガスが混入することは、好ましくない。不純物成分として最も可能性があるＳＯ２の有無を調べた。【０１２９】
実施例２で示した方法と同様の方法で、硫化物イオン含有ＬＤＨを密封収容した包装体を製造した。ただし、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２の使用量を１０ｍｇ、Ｎａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏの使用量を１９．３ｍｇ、脱ガスしたメタノールの使用量を１０ｍＬとした点、及びガラスバイアル中に密封収容する硫化物イオン含有ＬＤＨが付着したメンブランフィルターとして、１／４にカットしたものを使用した点が実施例２とは異なっている。
得られた包装体について、実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。また、二酸化硫黄の混在の有無を調べるため、上記と同じように製造された包装体に、流量１００ｍＬ/分の空気（２０℃、５０％ＲＨ）を導入して、硫化物イオン含有ＬＤＨから放出されたＨ２Ｓを含む空気を、最初の１０分間、テドラー（登録商標）バックに捕集し、市販の検知管を用いて硫化水素と二酸化硫黄の濃度を測定した。検知管は、硫化水素用（ガステック社製、型式４Ｌ）と二酸化硫黄用（ガステック社製、型式５Ｌｂ）を用いた。
その結果、硫化水素の濃度は約５０ｐｐｍであり、Ｈ２Ｓの放出実験の結果と整合していた。一方、二酸化硫黄用の検知管には、変色が認められず、濃度は検知管検出限界である０．０１ｐｐｍ以下であった。このことから、試料から放出されているガスに二酸化硫黄がほとんど含まれていないといえる。【０１３０】
（実施例１０）
硫化物イオン含有ＬＤＨの合成法として、カチオン層を構成する金属イオンを含む水溶液と、硫化物イオンを含むアルカリ溶液とを混合して、沈殿を生成させる「共沈法」を採用した。【０１３１】
まず、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏを２０４ｍｇ及びＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏを１２１ｍｇそれぞれ秤量し、脱ガスしたイオン交換水５ｍＬを加えて溶かし、ＭｇＣｌ２−ＡｌＣｌ３溶液を調製した。他方、４０ｍＬのガラスバイアルに、１２９ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏ及び５ｍＬの脱ガスしたイオン交換水を加えてＮａＨＳ溶液を調製し、さらにこの溶液に１ＭのＮａＯＨ（和光純薬製）２．５ｍＬを加えてＮａＨＳ−ＮａＯＨ溶液とした。該ＮａＨＳ−ＮａＯＨ溶液を激しく撹拌しながら、前記ＭｇＣｌ２−ＡｌＣｌ３溶液を滴下して加え、最終的なｐＨを１０．５程度に調整した。
ガラスバイアルを密栓して、７５℃で２日間、窒素雰囲気中で保存して熟成させた後、得られた懸濁液から５ｍＬを採取し、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水でろ物（残渣）を洗浄した。メンブランフィルターを２つ折りにした後、１／４にカットし、真空下で１時間以上乾燥させ、硫化物イオン含有ＬＤＨを得た。ここまでの処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。【０１３２】
次いで、窒素雰囲気のグローブボックス中で、得られた硫化物イオン含有ＬＤＨを、これが載ったメンブランフィルター片ごと１３．５ｍＬのガラス容器（包材）にそれぞれ入れて密栓し、実施例１０に係る包装体とした。【０１３３】
得られた包装体中の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、実施例１と同様の方法で、Ｈ２Ｓの放出実験を行った。測定結果を図２２に示す。空気に接してから次第に濃度が上昇し、２０分ほど後に最大値を示し、その後、徐々に濃度が減少した。Ｈ２Ｓ濃度が最大値の１／１００以上を示していた時間は、３５分程度であった。【０１３４】
Ｈ２Ｓの放出実験後の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、ＦＴ−ＩＲ測定（ＡＴＲ法）を行った。得られた赤外吸収プロファイルは、図９に示す実施例２の結果と同様であり、１３６０ｃｍ−１の炭酸イオン（ＣＯ３２−）による吸収が顕著に現れ、層状複水酸化物に特徴的な、３４１６ｃｍ−１及び１６２２ｃｍ−１の特性吸収も同様に観察された。また、１０００ｃｍ−１付近の吸収がほとんど観察されなかったことから、硫化物イオン含有ＬＤＨ中の硫黄含有アニオンは、実施例２と同様に、層間にチオ硫酸イオンや硫酸イオンを生成することなく、ＣＯ３２−と置換されて、Ｈ２Ｓとして放出されたと推定される。【０１３５】
さらに、Ｈ２Ｓの放出実験後の硫化物イオン含有ＬＤＨについて、粉末Ｘ線回折装置（理学ＲＩＮＴ−２２００Ｖ）によりＸ線回折（ＸＲＤ）測定を行ったところ、ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２とほぼ一致するプロファイルが得られ、層構造が確認された。ＸＲＤ測定結果から算出された層間隔は７．７Åとなり、ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２の層間隔として報告されている７．５８Åより僅かに大きかった。これは、実施例２にて検討したとおり、層間にＳ成分が残存することによるものと考えられる。【０１３６】
以上の結果より、本実施例で得られた試料は、硫化物イオン含有ＬＤＨを含有し、硫化水素徐放性を有するものといえる。【０１３７】
（実施例１１〜１２）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨを造粒体又は圧粉体とすることにより、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性を有するものとなることを確認した。【０１３８】
実施例２と同様の方法で調製した４０．５ｍｇのＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を、５０ｍＬのガラスバイアルに入れた。他方、脱ガスしたイオン交換水３０ｍＬに３６．６ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを溶かしてＮａＨＳ溶液を調製した。前記ガラスバイアルに前記ＮａＨＳ溶液を加えて超音波分散させた後、ガラスバイアルを密栓して室温で２日間反応させた。反応後の液の全量を孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水２ｍＬでろ物（残渣）を洗浄する作業を５回行った。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを４等分して真空下で２時間乾燥した。ここまでの処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
乾燥後のメンブランフィルターを、残渣（硫化物イオン含有ＬＤＨ）が付着した面を内側にして折り、これを２枚の金属平板で挟んだ後、万力で挟む圧縮処理を２回行った。圧縮処理後、折り畳まれたメンブランフィルターを開き、圧縮加工された硫化物イオン含有ＬＤＨが外気に直接接触する状態とした実施例１１に係る試料について、実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図２３にＨ２Ｓ濃度の経時変化を（ａ）として示す。図中には、前述の４等分したメンブランフィルターのうち、圧縮処理を行わなかった実施例１２に係る試料の結果も（ｂ）として示す。実施例１１と実施例１２との対比から、圧縮処理を行うことで、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間が長くなることが確認された。これは、圧縮処理によって試料（硫化水素徐放剤）の密度が増加し、その内部へのガスの拡散が抑制された結果であると考えることができる。【０１３９】
（実施例１３〜１４）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨの堆積厚さを増加することにより、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性を有するものとなることを確認した。【０１４０】
実施例１１と同様の方法で、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２とＮａＨＳとの反応液を、バイアル２本分調製した。
得られた反応液のうち、一方のバイアル中のものについては、その全量を、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水２ｍＬでろ物（残渣）を洗浄する作業を５回行った。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを４等分して真空下で２時間乾燥し、実施例１３に係る試料とした。このろ過、洗浄及び乾燥の処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
他方、もう一方のバイアル中の反応液については、その半分の量（１５ｍＬ）を、実施例１３と同様の方法でろ過・洗浄した後、残渣の載ったメンブランフィルターを半円状に２等分して真空下で２時間乾燥し、実施例１４に係る試料とした。なお、前述の実施例１３に係る試料と実施例１４に係る試料とは、硫化物イオン含有ＬＤＨの堆積厚みは異なるが、その質量は同等である。
実施例１３及び実施例１４に係る試料について、それぞれ実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図２４にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例１３の結果を、（ｂ）が実施例１４の結果を、それぞれ示している。実施例１３と実施例１４との対比から、硫化物イオン含有ＬＤＨの堆積厚みを増すことで、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間の延長が確認された。これは、試料厚みを増すことで、質量当たりの表面積が減少し、大気との接触が抑制された結果であると考えることができる。【０１４１】
（実施例１５）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨを増量材と混合することにより、放出されるＨ２Ｓのピーク濃度の抑制効果が得られることを確認した。【０１４２】
実施例１１と同様の方法で、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２とＮａＨＳとの反応液を調製した。
得られた反応液の半分（１５ｍＬ）を、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水２ｍＬでろ物（残渣）を洗浄する作業を５回行った。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを真空下で２時間乾燥した。このろ過、洗浄及び乾燥の処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
メンブランフィルターから残渣を分離して硫化物イオン含有ＬＤＨを得た後、該硫化物イオン含有ＬＤＨ７．１ｍｇに白色ワセリン（健栄製薬製）７．０ｍｇを混合してペースト状の混合物を得た。該混合物７．５ｍｇを、一辺が２ｃｍの正方形の薬包紙上に塗布して実施例１５に係る試料を得た後、これを１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に素早く入れて密栓し、実施例１５に係る包装体とした。
実施例１５に係る試料について、実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図２５にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。試料から放出されるＨ２Ｓ濃度の最大値が１０ｐｐｍ以下に抑えられており、放出されるＨ２Ｓのピーク濃度の抑制効果が確認された。これは、硫化物イオン含有ＬＤＨの量が減少するとともに、ワセリンによって硫化物イオン含有ＬＤＨと空気との接触が抑制されたことにより、同時に放出されるＨ２Ｓの量が低減された結果であると考えることができる。
なお、本実施例で使用したペースト状の混合物を始めとする、硫化物イオン含有ＬＤＨと増量材（ワセリン等）との混合物は、硫化物イオン含有ＬＤＨの粉末を飛散させることなく、紙・布・フィルター・ガラス基板・皮膚などの固体表面に塗布して用いることができる。【０１４３】
（実施例１６〜１９）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨを多孔質のカバー又はケースに収容することにより、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性能を有するものとなることを確認した。【０１４４】
実施例１６及び実施例１７では、Ｃｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２から製造された硫化物イオン含有ＬＤＨについて、多孔質のカバー又はケースに収容した際の硫化水素徐放性を確認した。
実施例２と同様の方法で調製した４０．５ｍｇのＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を、４０ｍＬのガラスバイアルに入れた。他方、脱ガスしたイオン交換水３０ｍＬに５９０ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを溶かしてＮａＨＳ溶液を調製した。前記ガラスバイアルに前記ＮａＨＳ溶液を加えて超音波分散させた後、ガラスバイアルを密栓して室温で２日間反応させた。反応後の液の全量を孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄した。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを、残渣が内側になるように二つ折りにし、半分に切断した後、真空下で３０分程度乾燥して、硫化物イオン含有ＬＤＨが内側に付着したメンブランフィルター片を得た。
得られたメンブランフィルター片をさらに半分にカットし、その一方については、ポーラステープの粘着面に載せて、その上からポーラステープで挟むように接着することで、サンドイッチ状のカバーを形成した。ポーラステープとしては、ポリエチレン製サージカルテープであるキープポア（登録商標）（ニチバン製）を用いた。メンブランフィルターを切断しないように余分なテープをカットして実施例１６に係る試料とした後、これを１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、実施例１６に係る包装体を得た。他方、半分にカットしたもう一方のメンブランフィルター片については、そのまま実施例１７に係る試料とし、これを１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、実施例１７に係る包装体とした。
以上の処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
実施例１６及び実施例１７に係る試料について、導入する空気の相対湿度を４０％ＲＨとした以外は実施例１と同様の方法で、それぞれＨ２Ｓの放出実験を行った。図２６にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例１６の結果を、（ｂ）が実施例１７の結果を、それぞれ示している。実施例１６と実施例１７との対比から、硫化物イオン含有ＬＤＨを多孔質のカバーに収容することで、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間が長くなることが確認された。【０１４５】
また、実施例１８及び実施例１９では、ＣＯ３２―ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２から、ＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を経由して製造された硫化物イオン含有ＬＤＨについて、多孔質のカバー又はケースに収容した際の硫化水素徐放性を確認した。
ＣＯ３２−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を８０．７ｍｇ秤量して三口フラスコに入れ、メタノールを３７．５ｍＬ加えた。窒素ガスフロー（５００ｍＬ／分）下で、マグネチックスターラーによりこの懸濁液を撹拌しつつ、７９．５ｍｇのＮＨ４ＮＯ３を１０ｍＬのメタノールに溶解させた溶液を滴下し、４５℃で１時間、撹拌しつつ反応させた。反応後、窒素ガスフロー中で、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、メタノールでろ物（残渣）を充分に洗浄した。ろ別した残渣をかき集めて回収し、直ちに減圧し、真空下で１時間以上乾燥して、白色粉末のＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を８９．９ｍｇ得た。
得られたＮＯ３−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を２２．０ｍｇ秤量して１５ｍＬのガラスバイアルに入れた。他方、脱ガスしたイオン交換水１０ｍＬに１４ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを溶かしてＮａＨＳ溶液を調製した。前記ガラスバイアルに前記ＮａＨＳ溶液を加えて超音波で分散させた後、ガラスバイアルを密栓して室温で２日間イオン交換反応させた。反応後の液を孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたイオン交換水でろ物（残渣）を洗浄した。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを、残渣が内側になるように二つ折りにし、４等分に切断してメンブランフィルター片とした。このメンブランフィルター片のうち、一方については、実施例１６と同様の処理操作でポーラステープに包んだ後、１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて、真空下で３０分程度乾燥させ、実施例１８に係る試料を得た後、ガラス容器を密栓して実施例１８に係る包装体を得た。他方、もう一方のメンブランフィルター片については、そのまま１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて、真空下で３０分程度乾燥させ、実施例１９に係る試料を得た後、ガラス容器を密栓して実施例１９に係る包装体とした。この反応、ろ過、洗浄及び乾燥の処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
実施例１８及び実施例１９に係る試料について、それぞれ実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図２７にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例１８の結果を、（ｂ）が実施例１９の結果を、それぞれ示している。実施例１８と実施例１９との対比からも、硫化物イオン含有ＬＤＨを多孔質のカバーに収容することにより、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間が長くなることが確認された。実施例１６〜１９の結果は、多孔質のカバーによって硫化水素放出の要因となる二酸化炭素及び水分の硫化物イオン含有ＬＤＨとの接触が抑制され、また硫化物イオン含有ＬＤＨから放出された硫化水素の雰囲気中への放散も抑制された結果であると考えることができる。【０１４６】
（実施例２０〜２１）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨを水で洗浄することにより、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性能を有するものとなることを確認した。【０１４７】
実施例１１と同様の方法で反応及びろ過を行った後、メンブランフィルター上のろ物（残渣）を、脱ガスしたイオン交換水２ｍＬで洗浄する作業を２５回行った。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを半円状に２等分して真空下で２時間乾燥し、実施例２０に係る試料とした。他方、前述の洗浄作業の回数を５回とした以外は実施例２０と同様にして、実施例２１に係る試料を得た。洗浄作業は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。実施例２０及び実施例２１に係る試料を、それぞれ１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、実施例２０及び実施例２１に係る包装体を得た。
実施例２０及び実施例２１に係る試料について、それぞれ実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図２８にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例２０の結果を、（ｂ）が実施例２１の結果を、それぞれ示している。実施例２０と実施例２１との対比から、硫化物イオン含有ＬＤＨの水洗浄を繰り返すことにより、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間が長くなることが確認された。これは、粒子表面に付着した硫化水素源、粒子間の空隙に保持された硫化水素源、及び粒子表面近傍の層間に挟み込まれたＨＳ−及び／又はＳｋ２−が水洗により除去された結果であると考えることができる。【０１４８】
（実施例２２〜２４）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨの水洗と多孔質のカバー又はケースへの収容との組合せにより、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性能を有するものとなることを確認した。【０１４９】
４０ｍＬのガラスバイアルを２本準備し、実施例２と同様の方法で調製した２０ｍｇのＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２をそれぞれ入れた。他方、脱ガスしたメタノールを２０ｍＬ入れた容器を２つ準備し、それぞれに７．３ｍｇのＮａＨＳ・ｎＨ２Ｏを投入して溶かすことでＮａＨＳ溶液を調製した。前記２本のガラスバイアルに前記ＮａＨＳ溶液をそれぞれ加えて超音波分散させた後、ガラスバイアルを密栓して室温で２日間反応させた。反応後の液の全量を、それぞれ孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、ろ物（残渣）の洗浄を、一方は脱ガスしたメタノールで、他方は脱ガスしたイオン交換水で、それぞれ行った。その後、残渣の載った各メンブランフィルターを、残渣が内側になるように二つ折りにし、さらに１／４に切断した。切断されたメンブランフィルター片のうち、残渣をイオン交換水で洗浄したものを、ポーラステープの粘着面に載せて、その上からポーラステープで挟むように接着することで、サンドイッチ状のカバーを形成し、真空下で３０分程度乾燥して、実施例２２に係る試料を得た。また、前述のメンブランフィルター片のうち、残渣をイオン交換水で洗浄したもの、及びメタノールで洗浄したもののそれぞれを、真空下で３０分程度乾燥して、実施例２３及び実施例２４に係る試料をそれぞれ得た。
実施例２２〜２４に係る試料それぞれを、１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、実施例２２〜２４に係る包装体を得た。
以上の処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
実施例２２〜２４に係る試料について、それぞれ実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図２９にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図中に（ｂ）で示される実施例２３の結果と、図中に（ｃ）で示される実施例２４の結果との対比から、硫化物イオン含有ＬＤＨの水洗により初期の高濃度放出を抑制して最大放出濃度を低減できることが判る。また、図中に（ａ）で示される実施例２２の結果と、前述の実施例２３の結果との対比から、水洗と多孔質のカバーへの収容との組合せにより、さらに最大放出濃度を低減できるとともに、放出時間も長くなり、徐放性能が顕著に向上することが判る。【０１５０】
（実施例２５〜２７）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨを酸素に接触させることにより、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性能を有するものとなることを確認した。【０１５１】
実施例１１と同様の方法で反応、ろ過及び洗浄を行った後、ろ物（残渣）が載ったメンブランフィルターの上に、同種のメンブランフィルターをもう一枚載せ、残渣が２枚のメンブランフィルターに挟まれるようにした。その後、残渣が載った部分を、直径６ｍｍの皮ポンチでメンブランフィルターごと円形にくり貫いてポーラステープの粘着面に載せ、さらにその上からポーラステープで挟むように接着してサンドイッチ状に包んだ。これを真空下で２時間程度乾燥し、硫化水素徐放体とした。
得られた硫化水素徐放体を、包材としてのアルミラミネートバックに密封して、包装体とした。さらに、この包装体を、脱酸素剤（三菱ガス化学製、エージレス（登録商標））及び錠剤型乾燥剤（山仁薬品製、ＤＯ１０５６）とともに、別のアルミラミネートバックに密封した。ここまでの処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
この包装体を大気中で開封し、前述の硫化水素徐放体２枚を取り出して１３．５ｍＬのガラス容器中に素早く入れた。そして、該ガラス容器中に乾燥純酸素を３００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流して硫化物イオン含有ＬＤＨを酸素と接触させ、実施例２５及び実施例２６に係る試料を得た。酸素を流す時間は、実施例２５については１２時間、実施例２６については４時間とした。その後、これらの試料及び酸素処理を行わなかった実施例２７に係る試料について、それぞれ実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図３０にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例２５の結果を、（ｂ）が実施例２６の結果を、（ｃ）が実施例２７の結果を、それぞれ示している。これらの結果から、酸素との接触により、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制されることが確認された。これは、粒子表面に付着した硫化水素源、粒子間の空隙に保持された硫化水素源、及び粒子表面近傍の層間に挟み込まれたＨＳ−及び／又はＳｋ２−が酸化により不活性化された結果であると考えることができる。なお、酸素との接触によるＨ２Ｓの放出時間の延長は確認されなかったが、これはサンドイッチ状の多孔質カバーによる放出時間の延長効果が、酸素との接触によるものよりも大きかったためと推測される。【０１５２】
（実施例２８〜４２）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨの組成分布均質化により、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性能を有するものとなる場合があることを確認した。【０１５３】
実施例２８〜３１では、硫化物イオン含有ＬＤＨを室温で組成分布の均質化（保存）を行った場合の、保存期間がＨ２Ｓ放出挙動に及ぼす影響を確認した。
実施例２５〜２７と同様の方法で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨの包装体を、室温にて所定期間保存して、実施例２８〜３１に係る包装体を得た。保存期間は、実施例２８では２日間、実施例２９では１１日間、実施例３０では４週間、実施例３１では６ヶ月間とした。得られた各包装体を開封し、硫化水素徐放体２枚を取り出して１３．５ｍＬのガラス容器中に素早く入れ、実施例１と同様の方法でそれぞれＨ２Ｓの放出実験を行った。図３１にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例２８の結果を、（ｂ）が実施例２９の結果を、（ｃ）が実施例３０の結果を、（ｄ）が実施例３１の結果を、それぞれ示している。これらの結果から、硫化物イオン含有ＬＤＨを室温で長期間保存することにより、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間が長くなることが確認された。【０１５４】
実施例３２〜３６では、硫化物イオン含有ＬＤＨを６０℃で保存した場合の、保持期間がＨ２Ｓ放出挙動に及ぼす影響を確認した。
実施例２５〜２７と同様の方法で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨの包装体を、６０℃にて所定期間保存して、実施例３２〜３６に係る包装体を得た。保存期間は、実施例３３では５時間、実施例３４では１日間、実施例３５では３日間、実施例３６では７日間とし、各実施例を製造直後の包装体である実施例３２と比較した。得られた各包装体を開封し、硫化水素徐放体２枚を取り出して１３．５ｍＬのガラス容器中に素早く入れ、実施例１と同様の方法でそれぞれＨ２Ｓの放出実験を行った。図３２にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例３２の結果を、（ｂ）が実施例３３の結果を、（ｃ）が実施例３４の結果を、（ｄ）が実施例３５の結果を、（ｅ）が実施例３６の結果を、それぞれ示している。これらの結果から、硫化物イオン含有ＬＤＨを６０℃で保存することにより、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制され、かつ放出時間が長くなることが確認された。また、前述の実施例２８〜３１（図３１）と実施例３３〜３６（図３２）とを対比すると、６０℃にて保存した場合の方が、室温にて保存した場合に比べて短期間で、徐放性能の向上効果が得られることが判る。【０１５５】
実施例３７〜４０では、硫化物イオン含有ＬＤＨの保存温度がＨ２Ｓの放出挙動に及ぼす影響を確認した。
実施例２５〜２７と同様の方法で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨの包装体を、所定温度で３日間保存して、実施例３７〜４０に係る包装体を得た。保存温度は、実施例３７では室温、実施例３８では４０℃、実施例３９では８０℃、実施例４０では１００℃とした。得られた各包装体を開封し、硫化水素徐放体２枚を取り出して１３．５ｍＬのガラス容器中に素早く入れ、実施例１と同様の方法でそれぞれＨ２Ｓの放出実験を行った。図３３にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例３７の結果を、（ｂ）が実施例３８の結果を、（ｃ）が実施例３９の結果を、（ｄ）が実施例４０の結果を、それぞれ示している。これらの結果から、硫化物イオン含有ＬＤＨの保存温度が高いほど、一定期間保存後に放出されるＨ２Ｓの最大濃度が抑えられることが確認された。１００℃の保存温度では、硫化水素の濃度が、センサーの検出限界である０．４ｐｐｍに近くなっており、放出開始５時間以降の値が観測できなくなっているが、５時間以降にも低濃度で長時間の放出が継続されているものと解される。【０１５６】
前述した実施例２８〜４０の結果は、硫化物イオン含有ＬＤＨを一定期間保存することにより、表面近傍のＨＳ−及び／又はＳｋ２−が内部に拡散して分布の不均一が緩和され、大気に接触した際に、内部に位置するＨＳ−及び／又はＳｋ２−が遅れて放出されるようになった結果であると考えることができる。【０１５７】
実施例４１〜４２では、硫化物イオン含有ＬＤＨの保存温度を室温よりも低くした場合のＨ２Ｓの放出挙動を確認した。
実施例２５〜２７と同様の方法で得られた硫化物イオン含有ＬＤＨの包装体を、実施例４１については３．４℃の冷蔵庫中で、実施例４２については−１０．２℃の冷凍庫中で、それぞれ１週間保存した。得られた各包装体を開封し、硫化水素徐放体２枚を取り出して１３．５ｍＬのガラス容器中に素早く入れ、実施例１と同様の方法でそれぞれＨ２Ｓの放出実験を行った。図３４にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例４１の結果を、（ｂ）が実施例４２の結果を、それぞれ示している。これらの結果から、室温よりも低い温度での硫化物イオン含有ＬＤＨの保存は、徐放性の向上には寄与しないものの、合成直後の徐放性を良く保っていることが確認された。これは、硫化物イオンの分布状態の変化が抑制された結果と考えられ、低温下での保存が放出特性の変化の抑制に役立つことを示唆している。【０１５８】
（実施例４３〜４５）
本実施例では、硫化物イオン含有ＬＤＨから、含有する硫化水素の一部を予め放出させることで、徐放性が向上し、高度な硫化水素徐放性能を有するものとなることを確認した。【０１５９】
実施例２と同様の方法で調製した１０ｍｇのＣｌ−ＭｇＡｌ−ＬＤＨ２を、２０ｍＬのガラスバイアルに入れた。他方、脱ガスしたメタノール１０ｍＬに１９．３ｍｇのＮａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏを溶かしてＮａ２Ｓ溶液を調製した。前記ガラスバイアルに前記Ｎａ２Ｓ溶液を加えて超音波分散させた後、ガラスバイアルを密栓して室温で２日間反応させた。反応後の液の全量を孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、脱ガスしたメタノールでろ物（残渣）を洗浄した。その後、残渣の載ったメンブランフィルターを、残渣が内側になるように二つ折りにし、さらに１／４に切断してメンブランフィルター片を得た。得られたメンブランフィルター片を、ポーラステープの粘着面に載せて、その上からポーラステープで挟むように接着することで、サンドイッチ状のカバーを形成した。メンブランフィルターを切断しないように余分なテープをカットした後、真空下で３０分程度乾燥し、１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓し、包装体を得た。他方、前述のメンブランフィルター片を、そのまま真空下で３０分程度乾燥し、１３．５ｍＬのガラス容器（包材）中に入れて密栓した包装体も作製した。ここまでの処理操作は、いずれも窒素雰囲気のグローブボックス中で行った。
サンドイッチ状のカバーを形成した試料（硫化水素徐放体）を収容した包装体を大気中で開栓し、２０℃、５０％ＲＨに調整した空気を、流量１００ｃｃ／ｍｉｎで１５分間流通して、硫化物イオン含有ＬＤＨをエアレーションした。その後、窒素ガスを、流量５００ｃｃ／ｍｉｎで１５分間流通して包装体内をパージし、実施例４３に係る試料を得た。また、サンドイッチ状のカバーを形成した試料（硫化水素徐放体）を収容した包装体を大気中で開栓して実施例４４に係る試料とし、メンブランフィルター片をそのまま収容した包装体を開栓して実施例４５に係る試料とした。
実施例４３〜４５に係る試料について、それぞれ実施例１と同様の方法でＨ２Ｓの放出実験を行った。図３５にＨ２Ｓ濃度の経時変化を示す。図においては、（ａ）が実施例４３の結果を、（ｂ）が実施例４４の結果を、（ｃ）が実施例４５の結果を、それぞれ示している。図における（ａ）と（ｂ）との対比から、エアレーションにより硫化物イオン含有ＬＤＨから硫化水素の一部を予め放出させることで、放出初期の高濃度のＨ２Ｓの放出が抑制されるとともに、放出時間全体に亘って放出濃度が抑制されることが判る。これは、硫化物イオン含有ＬＤＨの粒子表面に付着した硫化水素源、粒子間の空隙に保持された硫化水素源、及び粒子表面近傍の層間に挟み込まれたＨＳ−及び／又はＳｋ２−に由来する硫化水素が放出されて該硫化水素源が除去されたためと考えることができる。なお、図における（ｂ）と（ｃ）との対比により、上述した実施例１６〜１９と同様に、硫化物イオン含有ＬＤＨを多孔質のカバー又はケースに収容することによる徐放性向上効果が確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明によれば、常温・大気中にて硫化水素を徐放する無機固体材料を簡単に、そしてより安全に得ることができる。
得られる硫化物イオン含有ＬＤＨは、空気に接することによって、加熱や加水をすることなく硫化水素を発生し、その硫化水素濃度は層間に包接された硫化物イオンの割合にほぼ比例するため、硫化水素濃度の制御が容易である。このため、低濃度に長時間暴露するといった医療用途の硫化水素ガス供給源に適したものと期待される。具体的な用法としては、生体に害のない濃度で、局所的に患部近傍で硫化水素を発生させて治療を行うことが挙げられる。
また、硫化水素は、重金属などへの親和性があるため、医療用途のみならず、重金属を扱う工業的な分野や研究的な分野においても利用されており、このような分野においても、取り扱いが難しく、事故の危険性のある高重量のガスボンベに代わる硫化水素源として、本発明は大いに期待できる。
また、本発明では、市販の安価なＬＤＨ及び硫化物を原料として使用でき、特別な製造装置も必要としないため、製造コストを抑えることもできる。
さらに、本発明の無機固体材料は、硫化水素の放出が終了した後もＬＤＨの構造を保持するため、化学的に安定で、高い安全性を有する硫化水素徐放剤・徐放体として有用である。
【符号の説明】
【０１６１】
１  ポーラステープ
２  メンブランフィルター
３  硫化物イオン含有ＬＤＨ
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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