CN111050846A - 杀菌方法、杀菌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过照射紫外线进行杀菌处理的方法，其能够抑制对人体的影响，进而还能够抑制紫外线照射后产生的异味。该杀菌方法具有下述工序：对手指或手臂的皮肤照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的工序(a)，和在所述皮肤的照射了所述紫外线的区域涂布含有选自以下的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物而成的皮肤外用剂、化妆品、或水溶液的工序(b)(氨基酸组A：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸)。

Description

杀菌方法、杀菌装置
技术领域
本发明涉及杀菌方法及杀菌装置，特别是涉及对人体的手指或手臂的皮肤进行杀菌的方法及装置。
背景技术
以往，已知有照射紫外线进行杀菌的技术。例如，已知DNA在波长260nm附近显示最高的吸收特性。并且，低压汞灯在波长254nm附近显示高的发光光谱。因此，使用低压汞灯进行杀菌的技术得到广泛利用。
但是，已知若对人体照射这样波段的紫外线，则存在对人体造成影响的风险。皮肤从靠近表面的部分起被分为表皮、真皮、其深部的皮下组织这3个部分，表皮进一步从靠近表面的部分起依次被分为角质层、颗粒层、棘细胞层、基底层这4层。若对人体照射波长254nm的紫外线，则透过角质层，到达颗粒层、棘细胞层、根据情况到达基底层，被存在于这些层内的细胞的DNA吸收。其结果，有发生皮肤癌的风险。
鉴于这样的课题，在下述专利文献1中公开了如下技术：通过在医疗现场使用波长为207nm～220nm的紫外线，在避免对人体的风险的情况下进行杀菌处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6025756号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在医疗现场，需要抑制二次感染等，因此杀菌处理不可或缺。根据上述专利文献1的技术，具有如下优点：通过不穿戴防护服、防护罩、防护眼镜等防护手段地照射紫外线，能够在抑制对患者或医院相关者的人体的影响的情况下进行杀菌处理。
但是，杀菌处理不限于医疗现场，特别是在处理食品的现场也不可或缺。对于食品工厂或便利店，一般规定在处理食品时有义务进行乙醇杀菌。例如，在食品工厂中，在作业员进入工厂生产线之前用肥皂事先清洗手指及手臂之后，喷雾酒精喷剂进行杀菌清洗。该作业在每次进入生产线或者每次变更操作场所时均进行的情况很多。在处理食品的店铺中，店铺工作人员每次都进行使用肥皂的事先清洗和使用酒精喷剂的杀菌清洗的情况也不少。
然而，由于像这样对手指以及手臂一天多次进行肥皂以及酒精清洗，存在皮肤的油分被清除而发生皮肤粗糙的风险。另外，频繁地进行这样的清洗处理也会对工作人员增加较多的负担。
本发明人考虑，在像这样处理食品等的现场，通过使用对人体影响较小的波长230nm以下的紫外线进行杀菌处理，也许能够减轻对工作人员在人体及作业方面的负担，本发明人对是否存在实用上的课题进行了深入研究。其结果，新发现对人的手指或手臂照射来自在波长222nm具有峰值的KrCl准分子灯的放射光时，会产生异味。更具体而言，确认到产生毛发燃烧那样的气味。另外，确认了该异味在紫外线照射后即使用肥皂清洗也无法去除。
如专利文献1中记载的那样在医疗现场对人体照射这样波段的紫外线的情况下，由于医疗现场存在独特的药品气味，因此这样的紫外线照射所产生的特有气味不易成为问题。但是，在处理食品的现场或店铺等中，存在这样的异味就成为问题，妨碍引入利用紫外线照射进行杀菌处理。
需要说明的是，在处理食品的现场、店铺等中，为了抑制该异味，也考虑喷雾含有酒精的除臭喷剂的方法，但在酒精成分挥发后会再次产生异味，因此并不有效。
本发明鉴于上述的课题，其目的在于提供一种通过照射紫外线进行杀菌处理的方法，其能够抑制对人体的影响，并且能够抑制紫外线照射后产生的异味。另外，本发明的目的还在于提供一种适于实现这样的杀菌方法的装置。
用于解决课题的手段
本发明的杀菌方法的特征在于，具有下述工序：
对手指或手臂的皮肤照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的工序(a)，和
对所述皮肤照射了所述紫外线的区域涂布含有选自以下的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物而成的皮肤外用剂、化妆品、或水溶液的工序(b)，
(氨基酸组A：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸)
所述工序(b)中涂布的所述皮肤外用剂、化妆品或水溶液可以含有保湿成分或粘附/渗透成分。
所述工序(a)可以是对所述皮肤照射来自以KrCl或KrBr为发光气体的准分子灯的放射光的工序。
所述工序(a)和(b)可以在非医疗现场进行。
本发明的杀菌装置是用于对手、手腕或手臂的皮肤进行杀菌的杀菌装置，其特征在于，具备：
光源，所述光源能够照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线，
插入口，所述插入口用于将包括手、手腕或手臂在内的紫外线照射对象区域从所述杀菌装置的外侧插入到该杀菌装置内，和
喷雾口，所述喷雾口对含有选自以下的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物而成的皮肤外用剂、化妆品、或水溶液进行喷雾。
(氨基酸组A：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸)
所述光源可以包含以KrCl或KrBr为发光气体的准分子灯。
在所述杀菌装置中，也可以在从所述光源对所述紫外线照射对象区域照射所述紫外线后，自动地从所述喷雾口喷雾所述皮肤外用剂、化妆品、或水溶液。
所述杀菌装置也可以具备台座，所述台座配置在所述插入口的内侧，用于调整所述紫外线照射对象区域与所述光源的间隔距离。
所述杀菌装置也可以具备传感器，所述传感器能够检测所述紫外线照射对象区域被插入到所述杀菌装置内，
当通过所述传感器检测到所述紫外线照射对象区域被插入到所述杀菌装置内时，所述光源自动地仅以规定的时间照射所述紫外线。
所述杀菌装置可以为非医疗用途。
发明效果
根据本发明，能够在以杀菌处理为目的而照射紫外线的情况下抑制对人体的影响以及处理后产生的异味的产生。
附图说明
图1是示意性地表示紫外线照射装置的构成的图。
图2是示意性地表示紫外线照射装置的另一构成的图。
具体实施方式
本发明的方法包含以下2个工序而构成。该2个工序是：对手指或手臂的皮肤照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的工序(a)、和对皮肤的照射了紫外线的区域涂布含有选自以下的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物而成的皮肤外用剂、化妆品、或水溶液的工序(b)。其中，工序(b)中所说的“氨基酸组A”是指包含缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸的组。
<工序(a)：紫外线照射工序>
波长200nm以上且230nm以下的紫外线即使对手指或手臂的皮肤进行照射，对人体的影响也小。这是因为，即使对人体照射该波段的紫外线，也被皮肤的角质层吸收，不会向其内侧(基底层侧)行进。角质层中含有的角质细胞是不具有细胞核的细胞，因此例如不存在如棘细胞那样的DNA。因此，几乎不存在如照射波长250nm左右的紫外线的情况那样、被细胞吸收而D NA被破坏的风险。因此，也可以根据所要求的杀菌性能来调整紫外线的强度、照射时间。
从抑制对人体的细胞核(DNA)的影响的观点出发，优选紫外线的波长较短。但是，即使照射波长小于200nm的紫外线，该波段的光也被空气(空气中的氧)吸收，因此到达手指或手臂的皮肤的光量大幅减少。其结果是，无法确保杀菌效果。
作为被用作波长200nm以上且230nm以下的紫外线的光源，可以利用采用含有KrCl或KrBr的发光气体的准分子灯。另外，在该光源中，优选内置截止波长长于230nm的光的滤波器。
例如，可以利用如图1所示的紫外线照射装置1。紫外线照射装置1具备能够照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的光源2、和用于将手、手腕、手臂等紫外线照射对象区域插入到装置1内的插入口3。另外，根据需要，如图1所示，可以具备台座4。台座4是为了调整光源2与照射对象物(手腕、手掌等)的间隔距离而设置的。在利用该紫外线照射装置1时，从插入口3插入手或手腕，从光源2向手、手腕、手臂照射紫外线L1。另外，紫外线照射装置1也可以构成为内置有规定的传感器(未图示)，当检测到将手或手腕从插入口3插入时，自动地向光源2供给电力，仅以规定的时间照射紫外线L1。
当对手指或手臂照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线时，产生了毛发燃烧这样的气味(异味)。该气味即使是肥皂清洗也无法去除。详细情况将参照验证例后述。
<工序(b)：氨基酸涂布工序>
将含有选自包含缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物的皮肤外用剂、化妆品或水溶液涂布在工序(a)中照射了紫外线的区域。由此，确认到上述的异味被除去。需要说明的是，以下，将“含有选自氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物的皮肤外用剂、化妆品或水溶液”称为“特定溶剂B”。
本发明人研究发现，作为在工序(a)实施后产生异味的原因，在紫外线照射下，角质层细胞中所含的角蛋白(表皮角蛋白)中所含的氨基酸的一部分被破坏而生成与氨基酸不同的其他物质，其结果产生了来自该物质的气味。因此推测，在工序(b)中，通过对照射了紫外线的区域的皮肤涂布特定溶剂B，被破坏的氨基酸得到修补、醛减少，其结果除去了异味。详细情况将参照验证例后述。
需要说明的是，在对手指或手臂照射波长为250nm左右的紫外线的情况下，在考虑是否存在异味的问题之前，由于如上所述本身对人体的影响大，因此异味问题变得不明显。进一步而言，假设对手指或手臂照射波长为250nm左右的紫外线，该光通过角质层而到达颗粒层、棘细胞层、根据情况到达基底层，因此被角质细胞吸收的光量与照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的情况相比降低。因此考虑，在照射波长为250nm左右的紫外线的情况下，表皮角蛋白中所含的氨基酸的一部分被破坏所引起的异味的问题与照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的情况相比，变得不明显。
特定溶剂B的剂型是任意的，可制备成液状、乳液、凝胶状、喷剂状、慕斯状等。另外，特定溶剂B可含有选自氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物，可适当配合通常在医药品、医药部外品(疗效性化妆品)、化妆品等中配合的其他成分，例如阴离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂、增稠剂、油剂、防腐剂、香料、保湿剂、生理活性成分、抗氧化剂、金属离子螯合剂、pH调节剂、水、醇类、色素、香料等成分。
需要说明的是，从修补工序(a)中被破坏的表皮角蛋白中所含的氨基酸的观点出发，更优选特定溶剂B中含有具有保湿和粘附/渗透的功能的成分。作为具有保湿功能的成分，例如可以利用透明质酸钠、吡咯烷酮羧酸钠水溶液(PCA-Na)、丁二醇、甘油等。另外，作为具有粘附/渗透功能的成分，可以利用聚二甲基硅氧烷、卡波姆(羧基乙烯基聚合物)等。
以下，参照验证例详细说明本发明。
[验证例1]
使用图1所示的紫外线照射装置1，对验证员M1、M2、M3、M4、M5、M6这6名以3.8mW/cm2的照度、30秒的照射时间对右手手掌照射在波长222nm具有峰值的紫外线。手掌与光源的间隔距离为8cm。紫外线照射装置1是将以KrCl为发光气体的准分子灯作为光源2的装置。其中，紫外线照射部位与光源的间隔距离由台座4调整。在以下的验证例中也同样。
然后，在(1-1)刚照射后、(1-2)照射后经过1分钟后、(1-3)照射后经过1分钟后、使用碱性肥皂清洗手指及手臂后，判定各时点有无气味。将判定结果示于表1。
表1
(1-1)刚照射后 (1-2)照射后经过1分钟后 (1-3)使用肥皂清洗后
M1 有异味 有异味 有异味
M2 有异味 有异味 有异味
M3 有异味 有异味 有异味
M4 有异味 有异味 有异味
M5 有异味 有异味 有异味
M6 有异味 有异味 有异味
如表1所示，在(1-1)刚照射后、(1-2)照射后经过1分钟后、(1-3)照射后经过1分钟后使用肥皂清洗手指和手臂后的任一情况下，全部6名组员均产生异味。
进而，在照射紫外线之前，对手指以及手臂进行酒精杀菌后，与验证例1同样地，对验证人员M1、M2、M3、M4、M5、M6这6名的手指以及手腕附近的手臂照射紫外线。在该情况下，也与验证例1同样地，在(1-1)刚照射后、(1-2)照射后经过1分钟后、(1-3)照射后经过1分钟后使用肥皂清洗手指和手臂后的任一情况下，全部6名组员均产生异味。
[验证例2]
对于Japan·Tissue·Engineering公司制的人工皮肤，使用与紫外线照射装置1相同的光源，照射在波长222nm具有峰值的紫外线。其结果，产生了与验证例1同样的异味。
人工皮肤是在无菌状态下制作的，根据验证例1和验证例2的结果，考虑该异味不是来自细菌的气味，而是来自蛋白的气味。
[验证例3]
以作为表皮中所含的蛋白的构成材料的氨基酸为目标，对以下的18种氨基酸验证了在波长222nm具有峰值的紫外线的照射前后的气味的变化。具体而言，向φ40培养皿中投入各氨基酸的水溶液3mL，使用与紫外线照射装置1相同的光源，以3.8mW/cm2的照度、30秒的照射时间照射紫外线。培养皿与光源的间隔距离为8cm。18种氨基酸是胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸、蛋氨酸、色氨酸。这些18种氨基酸均已知是构成表皮中所含的蛋白的材料。
将判定结果示于表2。其中，在表2中记载了紫外线照射前的气味、紫外线照射后的气味、与紫外线照射后的验证例1的气味的对比。需要说明的是，与验证例1的气味的对比是通过验证员M1、M2、M3、M4、M5、M6这6名进行的感官评价来进行的。
表2
Figure BDA0002392091400000081
如表2所示，确认到对于亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸各氨基酸，在照射波长222nm的紫外线后，产生与照射人的手指或手臂后基本相同的气味。由该验证结果考虑，将波长222nm的紫外线照射到手指或手臂时产生异味的原因是由于构成皮肤的氨基酸中的亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸中的任一种分解而产生的。
[验证例4]
利用与验证例1同样的方法，使用图1所示的紫外线照射装置1，对各验证人员M1、M2、M3、M4、M5、M6这6名以3.8mW/cm2的照度、30秒的照射时间照射在波长222nm具有峰值的紫外线。
然后，将验证例3中利用的18种氨基酸(胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸，精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸，苯丙氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸、蛋氨酸、色氨酸)的各水溶液(摩尔浓度：1mM)涂布于照射了紫外线的区域。具体而言，将各水溶液进行喷剂喷雾后，以用手掌揉搓的方式进行涂布。然后，验证各水溶液涂布前后的气味的变化。
将判定结果示于表3。需要说明的是，表3中仅示出了对验证员M1的结果，但对于其他5名也得到了完全相同的结果。
表3
Figure BDA0002392091400000091
由表3的结果可知，当在紫外线照射后涂布推测为在验证例3中产生异味的原因的亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸或蛋氨酸的水溶液时，没有确认到异味。另外可知，除亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸外，在紫外线照射后涂布谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸或甘氨酸的水溶液时也没有确认到异味。
从验证例3和验证例4的结果可得出如下结论：通过对皮肤照射波长为222nm的紫外线，氨基酸的一部分被破坏而产生异味，之后，通过对紫外线照射后的皮肤涂布特定的氨基酸，被破坏的氨基酸的一部分或全部得到修复，异味产生原因消失，异味变得不再产生。
需要说明的是，上述验证例虽是使用波长为222nm的紫外线进行的，但基于同样的原理，对于波长222nm的附近、以及比波长222nm短波长的光也可得到如下结论：在工序(a)中产生异味，在工序(b)中所产生的异味得到抑制。
另外，通过上述验证例3和4的结果确认了，在照射波长为222nm的紫外线后，通过涂布特定的氨基酸可不产生异味，但基于同样的理由可知，通过涂布含有该特定的氨基酸的材料、或含有该特定的氨基酸的衍生物的材料，也能够抑制异味的产生。
[验证例5]
与验证例4同样地，使用图1所示的紫外线照射装置1，对各验证员M1、M2、M3、M4、M5、M6这6名的右手的手掌以3.8mW/cm2的照度、30秒的照射时间照射在波长222nm具有峰值的紫外线。
然后，将下述4例市售品涂布于照射了紫外线的区域。
(市售品A)松山树脂株式会社制、氨基酸渗透凝胶
含有保湿成分：透明质酸Na、PCA-Na、丁二醇、乳酸Na
含有氨基酸：脯氨酸、甘氨酸、精氨酸、甜菜碱
含有粘附/渗透成分：卡波姆(羧基乙烯基聚合物)
(市售品B)Nivea花王株式会社制、Atrix HAND GEL
含有保湿成分：透明质酸Na、PCA-Na、丁二醇、甘油
含有氨基酸：脯氨酸、甘氨酸、精氨酸、甜菜碱、月桂酰基谷氨酸
含有粘附/渗透成分：聚二甲基硅氧烷、卡波姆(羧基乙烯基聚合物)
(市售品C)资生堂株式会社制、Men‘s Deodorant spray
含有保湿成分：无
含有氨基酸：无
含有粘附/渗透成分：无
其它成分：杀菌剂(IPMP(异丙基甲基苯酚)、氧化锌)、除臭剂(明矾)
(市售品D)大正制药株式会社制、防晒霜
含有保湿成分：甘油、丁二醇
含有氨基酸：无
含有粘附/渗透成分：聚二甲基硅氧烷
其它成分：UV吸收剂(甲氧基肉桂酸乙基己酯、二乙基氨基羟基苯甲酰基苯甲酸己酯)、油脂类(光润、肌肤保护等)
将判定结果示于表4。需要说明的是，表4中仅示出了对验证员M1的结果，但对于其他5名也得到了完全相同的结果。
表4
Figure BDA0002392091400000111
由表4的结果确认了，仅涂布粘附、渗透、除臭等功能目的的药剂，不一定能去除紫外线照射后的异味。由该表4的结果也显示，基于在验证例1～4中验证的结果而得到的研究结果是正确的。即确认了，通过对皮肤照射波长为222nm的紫外线，氨基酸的一部分被破坏而产生异味，但之后通过对紫外线照射后的皮肤涂布特定的氨基酸(验证例5中为脯氨酸、甘氨酸、精氨酸)，被破坏的氨基酸的一部分或全部得到修复，异味产生原因消失，不再产生异味。
[其他实施方式]
如图2所示，紫外线照射装置1可具备将皮肤外用剂、化妆品或水溶液向紫外线照射部位喷雾的喷雾口5，所述皮肤外用剂、化妆品或水溶液含有特定溶剂B、即选自缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物。由此，作业者通过将自己的手指、手臂插入到装置1内，自动地在规定时间内照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线后，接着向照射区域喷雾特定溶剂B。由此，作业员之后仅通过将自己的手指或手臂伸出到装置1外，并用手揉搓特定溶剂B，不仅能够抑制异味的产生，而且能够进行杀菌处理。
符号说明
1：紫外线照射装置
2：光源
3：插入口
4：台座
5：喷雾口
L1：紫外线
B：特定溶剂

Claims (10)

1.一种杀菌方法，其特征在于，具有下述工序：
对手指或手臂的皮肤照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线的工序(a)，和
在所述皮肤的照射了所述紫外线的区域涂布含有选自以下的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物而成的皮肤外用剂、化妆品、或水溶液的工序(b)；
氨基酸组A：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸。
2.根据权利要求1所述的杀菌方法，其中，在所述工序(b)中涂布的所述皮肤外用剂、化妆品或水溶液包含保湿成分或粘附/渗透成分。
3.根据权利要求1或2所述的杀菌方法，其中，所述工序(a)是将来自以KrCl或KrBr为发光气体的准分子灯的放射光照射到所述皮肤的工序。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的杀菌方法，其中，所述工序(a)和(b)在非医疗现场进行。
5.一种杀菌装置，其是用于对手、手腕或手臂的皮肤进行杀菌的杀菌装置，其特征在于，具备：
光源，所述光源能够照射波长200nm以上且230nm以下的紫外线，
插入口，所述插入口用于将包括手、手腕或手臂在内的紫外线照射对象区域从所述杀菌装置的外侧插入到该杀菌装置内，和
喷雾口，所述喷雾口对含有选自以下的氨基酸组A中的至少一种氨基酸或氨基酸衍生物而成的皮肤外用剂、化妆品、或水溶液进行喷雾；
氨基酸组A：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸。
6.根据权利要求5所述的杀菌装置，其中，所述光源包含以KrCl或KrBr为发光气体的准分子灯。
7.根据权利要求5或6所述的杀菌装置，其特征在于，在从所述光源向所述紫外线照射对象区域照射所述紫外线后，自动地从所述喷雾口喷雾所述皮肤外用剂、化妆品、或水溶液。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的杀菌装置，其特征在于，具备台座，所述台座配置在所述插入口的内侧、用于调整所述紫外线照射对象区域与所述光源的间隔距离。
9.根据权利要求5～8中任一项所述的杀菌装置，其特征在于，具备传感器，所述传感器能够检测所述紫外线照射对象区域被插入到所述杀菌装置内，
当通过所述传感器检测到所述紫外线照射对象区域被插入到所述杀菌装置内时，所述光源自动地仅以规定的时间照射所述紫外线。
10.根据权利要求5～9中任一项所述的杀菌装置，其特征在于，其为非医疗用途。
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