環境感染誌

Vol. 32 no. 5, 2017

〈原 著〉

低濃度二酸化塩素による空中浮遊インフルエンザウイルスの制御―ウイルス失活効果の湿度依存性―
西村秀一 1）・林宏行 2）・浦繁 2）・阪田総一郎 3）

Inactivation of Airborne Influenza Virus Using Low Concentration of Chlorine Dioxide:
About the Relative Humidity-dependency
Hidekazu NISHIMURA1）, Hiroyuki HAYASHI2）, Shigeru URA2）and Soichiro SAKATA3）
1）Virus Research Center, Clinical Research Division, Sendai Medical Center, National Hospital Organization, Sendai, Japan,2）Research ＆ Development Division, AMTEC Co., Ltd., Osaka, Japan, 3）
Takasago Thermal Engineering Co., Ltd., Tokyo, Japan（2017 年 3 月 10 日受付・2017 年 6 月 22 日受理）
要旨
低濃度二酸化塩素（ClO2）のウイルス不活化能を種々の湿度条件で検証した．ClO2 は高湿度で不安定で，市販のゲルタイプ製剤では閉鎖空間で一定低濃度維持できない．そこで高湿度で低濃度
ClO2 環境を一定時間維持できる乾式法製剤を用いて実験した．一定室温下で低，中，高の三つの湿度条件下，生活空間でヒトが耐えうる濃度限界とされる 20-30 ppb の ClO2 の，空中浮遊インフ
ルエンザウイルス不活化能を調べた．各湿度，ガス濃度の閉鎖空間でウイルスを空中に放出し，一定時間ガス曝露後，一定量の空気を回収し含まれる活性ウイルス量を調べた．その結果，相対湿度30% 環境では，曝露 20 分後の回収ウイルス量は，対照のガス非存在下と統計学的な有意差はなかった．湿度 50，70% では，対照でも回収ウイルス量が放出量の約 10％ と 2％ 程度まで低下した一方，ガス存在下ではそれぞれ 0.3% と 0.03% まで低下し，低下は統計学的に有意であった．以上，湿度50-70％ 環境下であれば，20-30 ppb 程度の低濃度 ClO2 にも抗ウイルス効果はあった．だがそれは，感染管理の視点からは，患者から空間に放出され一定時間経過後残存する活性ウイルスの絶対数から見れば，湿度自体による大幅な感染リスクの減弱にやや上乗せされる程度の効果でしかない．一方湿度 30％ では，この程度の濃度では感染リスクの低下はほとんど望めないことが，明らかになった．
Key words：二酸化塩素，インフルエンザウイルス，湿度，空中浮遊，ウイルス不活化化あるいは殺菌について，必要とされる使用時の温度やはじめに二酸化塩素（Chlorine dioxide：以下 ClO2）は，ホル

湿度の条件の情報が明示されることなく，効果だけを標

マリンの代替薬剤として殺菌消毒に使用されることのあ榜する商品が市販されている．それらは市中の一般家庭

るガス状の化学物質である．米国環境保護庁（EPA）はや事業所等で広く使用されているが，それだけにとどま

その使用法を公開しており，ppm レベルの高濃度につらず，ときに医療従事者の側から感染制御への応用を提いてではあるが，殺菌消毒効果を最大限に発揮するため案されることもある．だが，そうした目的での採用の適には 21 ℃以上の温度と 65% 以上の相対湿度が必要であ否判断には，真に有効であることについてのエビデンス

１）

る，としている ．一方わが国では，30 ppb あるいはそが非常に重要である．そこで我々は，そうした商品のウ

れ以下のレベルの低濃度での使用におけるウイルス不活

イルス不活化や殺菌作用の効果の有無について，ひとつひとつテーマを絞った検証を行ってきている．そしてこ

1）国立病院機構仙台医療センター臨床研究部ウイルスセンター，
2）アムテック株式会社研究開発部，3）高砂熱学工業株式会社

れまで，そうした低濃度では，冬季の室内の温度湿度を模した条件下では空中浮遊ウイルスに対する不活化効果― 243 ―

環境感染誌

Vol. 32 no. 5, 2017がほとんどないこと２），さらに，環境に付着したウイル上に置き，下方から扇風機で気流を当て分包体からのガスや細菌を模してスライドガラス上に滴下したウイルス

ス発生を促進し，更にその発生ガスがブース内に均一に液や菌液中のウイルスや細菌に対する失活あるいは殺菌拡散するよう別の扇風機を用いてブース内空気を撹拌し

３）

効果もほとんど期待できないことを，明らかにしてきた ．

た．ガスの発生量の調整は，顆粒剤に当てる気流速度を

我々のこれらの成績は，低濃度 ClO2 を利用してインフ調整したり，製品顆粒剤の量をパスボックス越しに増減

ルエンザウイルスの感染制御が可能であったとする動物したりして行った．

４）

５，
６）

さらに

ウイルスおよび空中浮遊ウイルスの発生，回収と定量

は空中浮遊状態の細菌やバクテリオファージ７）の制御に

本研究は，材料をひとつの実験室株である A/愛知/2/

も有効であったとする報告と，矛盾するものであった．

68（H3N2）株ウイルスに代表させ，発育鶏卵奨尿膜腔

しかし，それらの報告のほとんどは，室内温度域におけで増殖させたインフルエンザウイルス液（1x107 Plaqueる ClO2 の有効性を，濃度と暴露時間の変数との相関だ

Formingけで論じたものであった．我々は，先に述べた EPA にを用いた．1-10 μm の径のミストを発生させることのでよる高濃度での殺菌効果と相対湿度の関係の記述から，

きるネブライザー（オムロン社製 NE-C16）を用い，ウ

彼我の結果の違いの原因はガス使用の際の湿度条件にあイルス液を実験空間内に 4 分 30 秒間，液体容量にして実験 やガラス表面に付着したウイルスや細菌

２，
３）

Unit（PFU）/mL，タンパク質濃度約 1 wt%）に続

3-4 mL 相当噴霧し，浮遊終了後 30 秒経過時を基点としいて夏季の室内実験条件を加えた広範囲の湿度環境下でて 0 分，10 分，20 分経過後にブース内の空気を吸引ポの，低濃度の ClO2 の空中浮遊インフルエンザウイルス

ンプで 120 L 採取し，その中からウイルスを含むミストの不活化実験を行なおうとしてきた．だが，技術的な問をゼラチン膜フィルター（ザルトリウス社）で濾過採取

題からこれまで長い間，高湿度環境下で ClO2 の空間濃した．その後フィルターを 37 ℃の培養液で溶解し，回度を一定の低濃度に長時間維持することができずにいた．

収された活性ウイルスの量を MDCK 細胞を用いたプ

しかし，今回そのための方法を確立し実験が可能となっラーク法で測定した．

るとの仮説を立て，冬季室内空気条件下の実験たので，その方法ならびに得られた成績を報告する．
結

果

材料と方法

当初我々は，先行研究でたびたび検証対象としてきた

試験空間

ゲル基質に溶解された ClO2 が自然に放散されるタイプ

空中浮遊ウイルス実験は大筋でこれまでの我々の報告の製剤であるクレべリン G ゲル 60g を用いて，30 ppbと同じ方法２，３）で，常時―50 Pa の陰圧が確保される環境の低濃度の ClO2 についての，低湿度から高湿度状態ま

２，
３）

3

試験室内で行ない ，今回は試験室内の 25 m の密閉クでの条件下での効果の検証を試みようとした．だが，同リーンブースで実施した．環境試験室の温度をほぼ 21-

製品では，中〜高湿度で二酸化塩素濃度の 30 ppb の濃

22 ℃に固定し，温度，湿度をモニタリングしながらブー度を維持することはできなかった．わずか 2 m3 の閉鎖

ス内の相対湿度を 30，50 あるいは 70% の 3 通りになる

小空間に製品を置いての予備的実験でさえ，相対湿度

よう温調器，加湿器，除湿器を手動で on/off 調整し，試30%（30%RH）では未使用品 1 個開封後 20 分で目的濃験を実施した．

度に達した一方で，50%RH ならびに 70%RH では製品試験空間内での二酸化塩素の発生と濃度維持

1 個では濃度の上昇が極めて遅く，2 個開封してそれぞ

低濃度二酸化塩素の発生は，先行研究でたびたび検証

れがやっと 20 あるいは 10 ppb 台の濃度になり，その対象としてきたゲルタイプの据え置きボトル型二酸化塩

後濃度は不安定に推移した．
（図 1）そのため，同製品

素製剤，クレべリン G ゲル 60g（大幸薬品 吹田市）なを用いての実用空間に近い容積 25 m3 の閉鎖空間での試

８）

らびに乾式法製剤であるソリッドタイプ の乾燥顆粒状

験を断念し，つぎに乾燥顆粒状二酸化塩素製剤 AMTEC

二酸化塩素製剤 AMTEC P-34D（アムテック，大阪市）

P-34D での試験に切り替えた．これは，1〜2 mm の顆を用いた．ガス濃度は，定電位電解方式ガス濃度センサー

粒体に安定化した亜塩素酸ナトリウムを坦持させ乾燥さ搭載型 ClO2 濃度計（インタースキャン社，Model1443-

せた，ガス体の ClO2 を低濃度で安定的に放出させる製

1000b）を用いて測定した．いずれの ClO2 発生源を用い剤である．ブース内に設置する顆粒剤の量をガス濃度のても，空間の ClO2 は温湿度に応じて微妙にあるいは時減衰にあわせて適宜増やすことが可能で，それにより 25に大きく変動した．そこでブース内の ClO2 の濃度が一分間の試験時間中，
ブース内ガス濃度を目標数値の 20-30

定に保たれるよう，濃度センサーでモニターしつつ生活

ppb の範囲に維持することができた（図 2）
．ガス濃度

９）

空間でヒトが感覚的に耐えうる濃度限界とされる 20-30

維持に必要な顆粒量の Log 値は，湿度と高い一次正相

ppb を目標に，以下の要領で手動で調整した．

関性を有し（相関係数 R2=0.95），結果的に湿度の上昇

顆粒剤を含む分包体を気中に固定したステンレス金網に対応して顆粒量を指数関数的に増加させる必要があっ― 244 ―

Vol. 32 no. 5, 2017஧㓟໬ሷ⣲⃰ᗘ SSE

環境感染誌⤒㐣᫬㛫 ศ

80

70

70

60

஧㓟໬ሷ⣲⃰ᗘ SSE┦ᑐ‵ᗘ 

図 1 クレベリン G による 2m3 空間での二酸化塩素濃度の変化
クレべリン G ゲル 60g を用い，低湿度から高湿度状態までの使用条件下での 30ppb の低濃度の二酸化塩素の濃度の空間を作ろうとした．30%RH の成績は未使用品 1 個を開封した際の成績であり，50%RH と 70%RH は 2 個を開封した成績．

60
50
40
30

50
40
30
20
10
0

20
-5

0

5 10 15 20 25 30⤒㐣᫬㛫 ศ

-5

0

5 10 15 20 25 30⤒㐣᫬㛫 ศ

30%RH (n=9)
50%RH (n=13)
70%RH (n=10)
図 2 空中浮遊ウイルス実験空間の二酸化塩素濃度の時間的推移と温湿度
25m3 の密閉クリーンブース内の温度，湿度の維持目標をそれぞれ 21.5℃，相対湿度 30, 50 あるい
は 70%RH とし，二酸化塩素濃度の維持目標を 20-30ppb として，空中浮遊ウイルスに対する不活化能検証実験を実施した際の，当該空間の実際の温湿度ならびに二酸化塩素濃度の時間的推移．

対照としてのガス非存在下では，回収された活性ウイル

た（図 3）．
図 4 に，本試験で行った結果の空中浮遊ウイルスのスの量の低下は 30％RH では浮遊 20 分後の時点でもご

経時的失活の様子をグラフで示した．ウイルス液ミスト

くわずかだった一方，50 および 70%RH では 90 数％程の噴霧後，それぞれの時間，相対湿度，ClO2 濃度の条

度の大きな低下が認められた．20-30 ppb ClO2 ガス存在

件下で一定量の空気からゼラチン膜フィルターに回収さ下では，30％RH では非存在下と比べて若干の低下が認れた活性ウイルスの量を，噴霧当初を 1 としたときの相められた程度であったものの，50 および 70％RH では対量としてあらわしている．ClO2 濃度を 0 ppb ならび

湿度のそのものによる低下からさらに一桁ないし二桁低に，20-30 ppb に設定し，同じ測定を 3-5 回繰り返して下していた．これらの成績を統計学的に検討する目的で，各データの平均と標準偏差を求めた．この図から，相対得 ら れ た 数 値 の 差 を 対 数 減 少 値１０）：Log

湿度によって低下の度合いが違っていたことがわかる．

Value：LRV 値，［LRV］＝log10×（［初 期 値］［実 験 値］）/― 245 ―

Reduction

環境感染誌

Vol. 32 no. 5, 2017

であらわし，各濃度のガス存在下と非ガス存在対照の活は認められなかった一方，50%RH と 70%RH の環境下性ウイルス回収量についての有意差検定を行った（表 1）．

ではこのような低濃度であっても低下は有意と判定され，その結果，ガス濃度 20-30 ppb では，30%RH の低湿度

その程度は 70%RH の方が大きかった．

条件下では失活は検出されても対照と比べて有意の低下
考察
高湿度の閉鎖空間で ClO2 をある一定の低濃度に保つ

1000

ことは，技術的に容易なことではない．湿度が高くなるに従い空間内部の器材の表面に付着している水分への溶㢛⢏๣㔞 J100

入，器材への吸着や分解等により急速に濃度が低下するためである１１）．ClO2 発生剤には，発生時に水分の発生をᶗᴾᵛᴾᵐᵐᵌᵑᵎᵕᶃᵎᵌᵎᵑᵏᵏᶖ
ᵰ㔊ᴾᵛᴾᵎᵌᵗᵒᵗᵓ

伴う湿式法製剤と水分の発生が殆どない乾式法製剤があ10る８）．本試験では，空間中の湿度を手動で調整したが，湿度の維持に対する製剤自体の影響を極力抑えるために，

1

さらには製剤の量の増減を介したガス発生量調整のしやすさの点から，後者に属するソリッドタイプの乾燥顆粒
状 ClO2 製剤を選択した．結果的にガス濃度維持のため

0.1
20

40
60
┦ᑐ‵ᗘ 5+80

図3

空間湿度と，当該空間湿度でのガス濃度維持に必要な乾燥顆
粒状二酸化塩素製剤量
低濃度二酸化塩素の発生に使用した乾燥顆粒状二酸化塩素製剤
AMTEC P-34D の，25m3 の密閉クリーンブース内で目的ガス濃度を維持するのに必要であった量と当該空間の相対湿度との関係を示した．

に用いられた顆粒量は，湿度の上昇と指数関数的に対応した．この事実は，市販の小さな簡易型製剤製品を用いても通常の生活環境レベルの室内容積環境下では一定の低濃度 ClO2 環境の維持が非常に難しいことを，意味している．
これまで ClO2 を用いる病原体制御は，ppm レベルの高濃度で行われてきた．だが，その毒性から米国産業衛1஧㓟໬ሷ⣲⃰ᗘ

0.1

0 ppb

ឤᰁ౯┦ᑐ್

0.01
0.001
0.00011
0.1

20-30 ppb

0.01
0.001
0.0001020

10᭚㟢᫬㛫䠄ศ䠅
図 4 種々の相対湿度，二酸化塩素濃度の条件下における空中浮遊ウイルスの経時的失活
気温 22℃，容積 25m3 の密閉クリーンブース内の相対湿度ならびに ClO2 濃度を，それぞれ 30, 50, 70 %RH ならびに 0ppb ならびに 20-30ppb に設定し，各条件下，ウイルス液
ミストの噴霧後，一定の時間経過後一定量の空気から回収された活性ウイルス量．噴霧当初を 1 とした相対比で表している．各条件で 3-5 回の繰り返し実験を行い，平均値と標準偏差値をもとめた．

― 246 ―

環境感染誌表1

Vol. 32 no. 5, 2017

ClO2 ガス処理による浮遊ウイルス不活化効果評価結果

相対湿度

ガス濃度（ppb）

30%

1）
活性ウイルス数減少効果（LRV 値）

P 値 2）

n

平均値

SD

0
20-30

3
3

0.42
0.90

0.21
0.25

‐
0.0626

50%

0
20-30

5
5

1.41
2.68

0.34
0.48

‐
0.014＊

70%

0
20-30

4
3

1.69
3.34

0.64
0.32

‐
0.0013＊1）
散布直後の回収活性ウイルス数（PFU 値）を 1 とし，曝露 20 分後の相対値を LRVに換算
2）
同条件下の対照 0 ppb の値との比較を Student-t 検定した．（危険率 5%, 両側検定）＊
5% 危険率で有意差あり

生専門家会議は，人体に許容される作業環境基準濃度を１２）

ルス量は，ウイルス遺伝子コピー数で言えば，スーパー

100 ppb 以下としており ，また 30 ppb 以上の濃度環

スプレッダーとされる患者ですら数百から千程度のレベ境に対しては多くの人がそのガス特有の臭いに不快感をルであり，活性ウイルスの量はその中の 100 分の 1 かそ９）持つ とされている．よってヒトのいる環境での使用は，

れ以下の程度であることが報告されている１６，１７）．感染管

現実的には 30 ppb 以下に限られる．

理は，このレベルのウイルス数で考える必要がある．たそのような低濃度でも感染制御が可能であったとする

とえば上述の患者が 100 回咳をすれば，空気中に活性を研究報告は，ほとんどが本邦からのものであり，動物実持ったウイルスが数千個放出される．これはウイルスの

４）

１３，
１４）

験 のみならず集団での感染制御の介入試験もある

時間的失活の少ない低湿度の状態では脅威だが，50-70％

ほか，in vitro ５〜７）の実験報告もかなりの数に上る．だが，RH では先の減衰率を適用すれば 20 分後には数十個でこれらの研究のほとんどは同一グループからの有効性をある．さらに通常の部屋の容積を加味すれば，ウイルス

主張する報告であり，in vitro の実験もほとんどが一定

濃度は高くてせいぜい数個/m3 である．これにヒトの呼の温湿度域でのものだけであった．例外的に複数の湿度

吸容積を加味すれば，その場でウイルスを吸い込む確率

条件下での実験報告もあったが，それらは低湿度領域をは相当低いことが理解できる．さらには，図 4 のグラ

除いた RH50％ 付近と 70％ 付近の範囲のみでの報告で

フの傾きからは，時間をさらに長くとればガス空間のウ

６）あった ．すなわち，これまで低濃度 ClO2 ガスの有効性

イルスは検出限界以下になることが予想されるが，それの根拠とされてきた実験成績には，冬季の室内を想定しはガスが存在していなくとも同じである．数個/m3 は，た低湿度の条件下のものは含まれていなかった．よって，ガスなしでもさらなる時間経過とともに 0 個/m3 となっ

低濃度 ClO2 を利用して感染制御を図ろうとするならば，ていく．これにさらに ClO2 で介入する意義は，かなり湿度条件を低湿度から高湿度までを広く設定した検証が低いと言わざるを得ない．

不可避であった．

だが，それでも感染制御においてできる限りのことを本研究によって，低湿度では低濃度の ClO2 ガスに空するという意味での使用は，あっても良いかもしれない．

中浮遊インフルエンザウイルスに対する不活化作用はほ本邦の冬季室内暖房環境では，50-70% という湿度は望

とんど期待できない一方，高湿度条件下であれば，従来めず，したがって 20-30 ppb ClO2 ガスでは全く効果が望知られている湿度そのものによるウイルスの活性減衰効

めないことを理解しつつ，夏季あるいは熱帯の高温多湿

果１５）に付加的に，同ガスがウイルスを不活化する能力をの地域のような限られた温湿度条件のもと，温湿度自体発揮できる可能性が示された．ただし，結果の解釈にはによるウイルス失活の上に付加的な効果を期待する程度

注意が必要である．たとえば湿度 70%RH の場合，対照であることを承知の上で使用するのであれば，あえて否で放出直後に比べ 20 分後の回収活性ウイルス量は 50 分

定はしない．ただしその場合でも，使用環境の相対湿度の 1 の量までの低下が認められた一方，20-30 ppb のガと ClO2 のガス濃度の維持がきちんと担保できることがス存在下では約 2200 分の 1 の量までの低下が認められ必須であることは，言を俟たない．

ている．このように比で表現した数値では一見極端に大各湿度における浮遊ウイルスへの ClO2 の不活化効果

きな差のように見える．だが，それらを実数で表現すれは，ClO2 の効果の純粋な湿度依存性と，湿度そのもの

ば，感染管理上，異なって見えてくる．

がウイルス活性へ及ぼす影響という二つの要素の影響を

実際のインフルエンザ患者の 1 回の咳に含まれるウイ

受ける．今回は，元来後者の影響が大きいインフルエン― 247 ―

環境感染誌

Vol. 32 no. 5, 2017
ruses using extremely low concentrations of chlorine dioxide gas. Pharmacology 2016; 97: 301-6.
8）日本二酸化塩素工業会：二酸化塩素の自主運営基準設定のための評価について―ガス製品―（2014. 3），II 項（評価対
象物資の概 要）：http://chlorinedioxide.or.jp/wordpress/w
p-content/uploads/2014/03/ce8e9d8e9c7aa15e2aa90cadb23
3bfa7.pdf.：2017 年 1 月 20 日現在.
9）国民生活センター：二酸化塩素による除菌をうたった商
品―部屋等で使う据置タイプについて―：http://www.kok
usen.go.jp/news/data/n-20101111̲1.html：2010 年 11 月 11
日現在.
10）Dunkelberg H, Fleitmann-Glende F: Measurement of the
microbial barrier effectiveness of sterilization containers interms of the log reduction value for prevention of nosocomial infections. Am J Infect Cont 2006; 34: 285-9.
11）Tsutsumi H, Shinoda F, Tanabe S, Setujima M, Nakahara
K: Effects of various indoor environmental factors on the
decay of chlorine dioxide gas concentration: Implicationsof its use against pandemic influenza. HVAC＆R Research
2012; 18: 643-57.
12）US Department of labor: OSHA Chlorine dioxide: https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH̲226600.ht
ml. accessed April 19, 2016.
13）Ogata N, Shibata T: Effect of chlorine dioxide gas of extremely low concentration on absenteeism of schoolchildren. Int J Med. Med Sci 2009; 1: 288-9.
14）三村敬司，藤岡高弘，三丸敦洋：二酸化塩素放出薬のイン
フルエンザ様疾患に対する予防効果．環境感染誌 2010; 25(5): 277-80.
15）Schaffer FL, Soergel ME, Straube DC: Survival of airborne
influenza virus: effects of propagating host, relative humidity, and composition of spray fluid. Arch Virol 1976; 51:
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16）Hatagishi E, Okamoto M, Ohmiya S, Yano H, Hori T, Saito
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17）Lindsley WG, Blachere FM, Thewlis RE, Vishnu A, Davis
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18）Harper GJ: Airborne micro-organisms: survival tests withfour viruses. J Hyg Camb 1981; 59: 479-86.

ザウイルスが検証対象であったが，湿度に対する耐性は
１８）

ウイルスによって異なる ．よって，とくにその影響が乏しいようなウイルスでは，トータルでのウイルス失活の湿度依存性はインフルエンザウイルスより低くなる可能はある．ClO2 のウイルス失活効果については，個々のウイルス種ごとに本研究と同様，すべての湿度帯での実験を行う必要があろう．
以上，本研究により，もし感染管理目的で低濃度のClO2 を用いて空中浮遊インフルエンザウイルスを不活化させようとするならば，環境湿度の管理が非常に重要であることが明らかになった．
謝 辞：この場をお借りして，本研究に協力してくれた仙台医療センター臨床研究部ウイルスセンターの職員と客員研究員諸氏に深謝いたします．

利益相反自己申告：申告すべきものなし．

文献1）US EPA: Anthrax spore decontamination using chlorine
dioxide: http://www.aquamira.com/wp-content/uploads/2
015/05/anthrax-spore-decontamination-using-chlorine-dioxi
de-pesticides-us-epa.pdf. accessed April 19, 2016.
2）西村秀一：ウイルス不活化効果を標榜する市販据置き型二酸化塩素ガス放散製剤の，冬季室内空間相当の温湿度での空中浮遊インフルエンザウイルス不活化の実用性の有無の検証．環境感染誌 2016; 31: 310-3.
3）西村秀一：二酸化塩素ガス放散製剤のインフルエンザウイ
ルス不活化および黄色ブドウ球菌殺菌能の検証―低湿度環
境表面での検討―．環境感染誌 2017; 32: 131-4.
4）Ogata N, Shibata T: Protective effect of low-concentration
chlorine dioxide gas against influenza A virus infection. J
General Virology 2008; 89: 60-7.
5）Morino H, Fukuda T, Miura T, Shibata T: Effect of lowconcentration chlorine dioxide gas against bacteria and viruses on a glass surface in wet environments. Letters in
Applied Microbiology 2011; 53: 628-34.
6）Morino H, Fukuda T, Miura T, Lee C, Shibata T, Sanetaka
T: Inactivation of feline calicivirus, a Norovirus surrogate,
by chlorine dioxide gas. Biocontr Sci 2009; 14: 147-53.
7）Ogata N, Sakasegawa M, Miura T, Shibata T, Takigawa Y,
Taura K, et al.: Inactivation of airborne bacteria and vi-〔連絡先：〒983-8520 宮城県仙台市宮城野区宮城野 2 丁目 8-8
国立病院機構仙台医療センター臨床研究部ウイルスセン
ター 西村秀一
E-mail: vrs.center@snh.go.jp〕― 248 ―

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Vol. 32 no. 5, 2017

Inactivation of Airborne Influenza Virus Using Low Concentration of Chlorine Dioxide:
About the Relative Humidity-dependency
Hidekazu NISHIMURA1）, Hiroyuki HAYASHI2）, Shigeru URA2）and Soichiro SAKATA3）
1）Virus Research Center, Clinical Research Division, Sendai Medical Center, National Hospital Organization, Sendai, Japan,2）Research ＆ Development Division, AMTEC Co., Ltd., Osaka, Japan, 3）Takasago Thermal Engineering Co., Ltd., Tokyo, Japan

Abstract
Chlorine dioxide gas has bactericidal and virucidal abilities. However, it is unstable under highhumidity, and it is difficult to keep its concentration low in a high-humidity, closed environment.
We have now developed a methodology that can maintain low chlorine dioxide concentration in
air even under high humidity. Using this method, the effect of humidity on airborne influenza virus inactivation by exposing the virus to the gas at a very low concentration was examined: thegas concentration was set between 20-30 ppb, which is considered to be the maximum limit concentration that people can tolerate in a day; room temperature at 21.5℃; relative humidity (RH)
at 30%, 50% or 70% . For each condition, the virus was atomized in the closed chamber, and after
20 minutes, the virus in the air was collected for titration. The result showed only a slight andstatistically insignificant decrease of virus titer in the air collected from 30% RH environment,
compared with that of non-gas exposed control. On the other hand, statistically significant decrease of virus titer was observed under 50% and 70% RH; a reduction of about 0.3% and 0.03%,
respectively, from the initial airborne influenza virus load, while the reduction in the non-gas control was about 10% and 1%, respectively, and it was statistically significant.
Thus, it was shown that chlorine dioxide at low concentration of less than 20-30 ppb has anability to inactivate airborne influenza virus under 50% and 70% RH conditions. However, from aviewpoint of infection control, it is a minor effect for reducing infection risk, which is merely additional to the major effect by the humidity itself of 50% and 70% RH conditions, when we consider the actual load of viruses released from an influenza patient in a room space and still remain active after certain time. Besides, it was also observed that such a low concentration ofchlorine dioxide is almost meaningless for the infection control under 30% RH condition which iscommonly observed as normal humidity in the temperate zones in winter.
Key words: chlorine dioxide, influenza virus, humidity, air-borne, inactivation― 249 ―