JP2002515770A - 無機過酸化水素複合体を用いた蒸気滅菌 - Google Patents

無機過酸化水素複合体を用いた蒸気滅菌

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Abstract

(57)【要約】 医療用器具および類似の器具の過酸化水素蒸気滅菌装置および方法を、無機過酸化水素複合体から放出された過酸化水素蒸気を使用して行う。過酸化水素蒸気は、室温および大気圧で放出されるが、過酸化水素蒸気の放出を促進するのに、圧力は50トル未満でも可能であり、温度は86℃以上でも可能である。本発明に使用するに好適な過酸化水素複合体には、Na427・3H22およびKH2PO4・H22が含まれる。加熱速度は、5℃以上が可能である。場合により、過酸化水素蒸気とともにプラズマを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】 無機過酸化水素複合体を用いた蒸気滅菌 発明の背景 発明の分野 本発明は、過酸化水素蒸気を用いて医療用器具などの物品を殺菌する装置およ び方法に関するものであり、さらに詳しくは、このような方法における無機過酸 化水素錯体の使用に関するものである。関連技術の説明 医療用器具は、旧来より、水蒸気などによる熱や、ホルムアルデヒドやエチレ ン・オキサイドなどの化学薬品を用いて、殺菌されてきている。これらの方法に はそれぞれ欠点がある。光ファイバー装置、内視鏡、電動工具などの多くの医療 器具は、熱、水分、あるいはそれらの両方に影響を受けやすい。ホルムアルデヒ ドやエチレンオキサイドは、ともに、作業者の健康管理にとって潜在的な危険要 因を持つ有毒ガスである。エチレンオキサイドでの問題は、特に激しい、という のは、その使用においては、殺菌した物品からエチレンオキサイドガスを除去す るために長い曝気時間が必要であるからである。このことにより、殺菌サイクル 時間が好ましくないほどに長くなる。さらに、ホルムアルデヒドおよびエチレン オキサイドは、両方とも、その系に多量の水分を必要とする。そのため、殺菌し ようとする器具は、この化学薬品を導入する前に濡らすか、この化学薬品と水分 とを同時に導入しなければならない。水分は、表1に示すように、気体蒸気状態 で、エチレンオキサイドやホルムアルデヒドや、その他の様々な化学薬品ととも に、殺菌作用を果たす。 過酸化水素蒸気を用いた殺菌は、他の殺菌方法に比べていくつかの利点があり (例えば、米国特許第4,169,123号および第4,169,124号を参 照されたい)、また、米国特許第4,643,876号公報に開示されているよ うに、過酸化水素とプラズマとを組み合わせて用いることで、さらなる利点が得 られる、ことが知られている。これらの開示においては、過酸化水素蒸気は、過 酸化水素の水溶液から発生され、そのため、この系には水分が確実に含まれる。 これらの開示には、それらを要約したものを表1に示したが、過酸化水素は、そ の最大の胞子殺滅活性を実現あるいは示すためには、蒸気相である必要があるこ とが、教示されている。しかしながら、殺菌用の過酸化水素蒸気を発生するため に、過酸化水素の水溶液を用いると、いくつかの問題が生じることになる。凝縮 、液化、大気圧などの比較的高い圧力下では、系中の過剰な水分は、凝縮を生じ る場合がある。そのため、殺菌封体中の相対湿度を、過酸化水素の水系蒸気を導 入する前に、低減しなければならない。 長く狭隘な内腔などの拡散が制限される領域を有する物品の殺菌には、過酸化 水素の水溶液から発生される過酸化水素蒸気に対して特別な難問がある、という のは: 1. 水は、過酸化水素に比べて高い蒸気圧を有しており、水溶液から過酸化水 素よりも速く蒸発する。 2. 水は、過酸化水素に比べて分子量が小さく、その蒸気状態では、過酸化裾 よりも速く拡散する。 このような理由によって、過酸化水素の水溶液が蒸発されると、その中の水分 が殺菌しようとする品物に先に到達してしまい、より高い濃度になってしまう。 したがって、この水分は、小さな割れ目や長い狭隘な内腔などの拡散が制限され る領域への過酸化水素の浸透を妨げる。過酸化水素の水溶液から水分を除去し、 より濃縮した過酸化水素を用いることは、その溶液の酸化特性により、危険とな る場合がある。 米国特許第4,642,165号および第4,744,951号では、この問 題を解決しようと試みている。前者には、過酸化水溶液を加熱した表面において 蒸気とするに際して次の増分が追加される前に先の増分が確実に蒸発するように 、各増分を調量することが、開示されている。この方法は、過酸化水素と水との 間の蒸気圧の差および揮発性の差をなくす役に立つが、蒸気状態において、水が 過酸化水素よりも速く拡散するという事実を知らせることができない。 後者には、過酸化水素と水の比較的に希薄な溶液から過酸化水素を濃縮し、濃 縮した過酸化水素を蒸気形態にして殺菌チャンバーに供給する方法が、記載され ている。この方法には、溶液から水の大部分を蒸発させ、濃縮した過酸化水素蒸 気を殺菌チャンバー内に注入する前に生成した水蒸気を除去する工程が、含まれ る。濃縮された過酸化水素溶液の好適な濃度範囲は、50重量%から重量80% である。この方法には、危険な範囲、すなわち、過酸化水素が65%以上の濃度 範囲にある溶液で作用するという欠点があり、また、この方法では、蒸気状態の 溶液から水をすべて除去できない。水は、溶液中に残留しているので、先に蒸発 し、より速く拡散し、そして殺菌しようとする品物に先に到達する。このような 作用は、特に、長い狭隘な内腔において、明らかである。 米国特許第4,943,414号には、少量の揮発性殺菌液が収納されたコン テナーが内腔に取り付けられ、殺菌過程において減圧することにより前記殺菌液 を蒸発させ、物品の内腔中に直接流れ込ませる方法が、開示されている。この方 法には、水と過酸化水素が、生じた圧力差によって、内腔を通り抜け、内腔の殺 菌速度を高めるという利点があるが、殺菌しようとする内腔のそれぞれに陽気を 取り付けなければならないという欠点がある。さらに、水がより速く蒸発し、過 酸化水素より先に内腔に入る欠点がある。 米国特許第5,008,106号には、PVPとH22との実質的に無水な錯 体が、表面の微生物量を低減するに有効であることが、開示されている。この錯 体は、白色の微粉末であり、抗菌性の溶液、ゲル、軟膏などを形成するために、 使用されている。また、この錯体は、ガーゼ、綿棒、スポンジ、および類似のも のに、塗布される場合もある。H22は、細菌のいる表面の水分に接触すること によって、解離する。したがって、この方法でも、殺菌を作用させるために、水 分が存在する必要がある。 報告されているいくつかの無機過酸化水素錯体には、次の類の中のものが含ま れている:アルカリ金属および炭酸アンモニウム、アルカリ金属蓚酸塩、アルカ リ金属燐酸塩、アルカリ金属ピロ燐酸塩、フッ化物および水酸化物。U.S.S .R.特許文献No.SU1681860(Nikolskayaら)には、フッ化アンモ ニウム・ペルオキソ酸水和物(NH4F・H22)が、不充分ではあるが、表面 の汚染を除去できることが、開示されている。しかしながら、この無機過酸化水 素錯体が殺菌作用を発揮するのは、70〜86℃という非常に狭い温度範囲でだ けである。この範囲においてすら、殺菌時間は実に長く、少なくとも2時間必要 である。さらに、フッ化アンモニウムは、40℃以上の温度で、アンモニアとフ ッ化水素酸とに分解する。フッ化水素酸は、その毒性と反応性により、ほとんど の殺菌系において、望ましくない。さらに、Nikolskayaらは、NH4F・H22 が、60℃で、その過酸化水素の90%が放出されるにもかかわらず、この温度 では、表面の殺菌には効果がないことを、開示している。したがって、この記載 の殺菌には、過酸化水素以外のパラメータが関係しているものと、思われる。 過酸化水素は、有機化合物とでも、無機化合物とでも、錯体を形成することが できる。これらの錯体の結合は、錯形成化合物中の電子リッチな官能基と過酸化 水素との間の水素結合によるものである。これらの錯体は、漂白剤、消毒剤、殺 菌剤、有機合成における酸化剤、そして、遊離基誘導重合反応用の触媒などの市 販および工業製品に、用いられている。 一般に、これらのタイプの化合物は、水溶液から錯体を結晶化させることによ って、調製されている。例えば、尿素過酸化水素錯体は、Luら(J.Am.Chem .Soc.63(1):1507-1513(1941))によって、液相において、尿素の溶液を過酸化 水素溶液に加え、適切な条件下で錯体を結晶化することにより、調製された。米 国特許第2,986,448号には、Na2CO3の飽和水溶液を、50から90 %のH22で、閉鎖循環系において、0から5℃で、4から12時間、処理する ことにより、調製したことが、記載されている。米国特許第3,870,783 号には、過酸化水素の水溶液と炭酸ナトリウムとを一括もしくは連続晶析器中で 反応させることにより、炭酸ナトリウム過酸化水素錯体を調製したことが、 開示されている。この結晶は、遠心沈殿法の濾過作用により、分離され、その分 離液は、さらに炭酸ナトリウム溶液をつくるために用いられる。Titovaら(Zhur nal Neorg.Khim.,30:2222-2227,1985)には、固体状炭酸カリウムと過酸化水 素の水溶液とを低温℃で反応させ、次に、エタノール溶液から炭酸カリウム・ペ ルオキシ無水物を結晶化させることによって、炭酸カリウム・ペルオキシ無水物 (K2CO3・3H22)を合成したことが、記載されている。これら方法は、水 溶液から、安定した、結晶性の、自由に流動する(free-flowing)生成物を形成 する過酸化錯体に対して、よく作用する。 米国特許第3,376,110号および第3,480,557号には、水溶液 から、N−ビニルヘテロ環式ポリマー化合物(PVP)を有する過酸化水素錯体 を調製したことが、開示されている。得られた錯体には、様々な含有量の過酸化 水素と、大量の水とが、含まれていた。米国特許第5,008,093号には、 PVPとH22溶液とを懸濁反応させることにより、自由に流動する、安定した 、実質的に無水な、PVPとH22との錯体を得ることができたことが、教示さ れている。さらに最近では、米国特許第5,077,047号には、30重量% から80重量%の過酸化水素水溶液を、微細な液滴状態にして、外気温に保った PVPの流動床に添加することにより、PVP−過酸化水素生成物を得る商用の 製造法が、記載されている。得られた生成物は、安定した、実質的に無水で、自 由に流動する粉末であり、過酸化水素濃度が15から24%であることが、判明 した。 米国特許第5,030,380号には、先ず、水溶液中に錯体を形成し、次に 、反応生成物を、生成物の熱劣化を避けるに充分低い温度で、真空乾燥もしくは 噴霧乾燥するによって、過酸化水素を含む固体高分子電解質錯体を調製したこと が、記載されている。 Titovaらは、Na437・10H2Oを30〜90%のH22に混合し、続い て、真空乾燥することによって、Na427・3H2O錯体を形成し た(Russ.J.Inorg.Chem.,40:384-387,1995)。この錯体は、120℃および 140℃で、2時間、等温曝露すると、部分的に分解することが、観察された。 過酸化水素錯体を調製する、これらの先行方法のすべては、過酸化水素の溶液 を用いている。反応物質、各錯体は、過酸化水素を含む溶液の中で形成されるか 、反応物質の流動床上に過酸化水素溶液の液滴を噴霧することで形成される。 蒸気相反応および気相反応は、周知の合成法である。例えば、米国特許第2, 812,244号には、脱水素化、熱分解、および脱メタンにおける固−気法が 、開示されている。Fujimotoらは、メタノールの気相カルボキシル化を記載して いる(J.Catalysis,133:370-382(1992))。Zellersらは、スチレン蒸気と平面四 辺形有機白金錯体との反応を議論している(Anal.CheM.,62:1222-1227(1990)) 。しかしながら、これら先行技術の蒸気相反応および気相反応は、過酸化水素錯 体を形成するために使用されなかった。 発明の要旨 本発明の一つの観点は、物品の過酸化水素殺菌装置に関する。本装置は、殺菌 しようとする前記物品を保持するコンテナーを有しており、過酸化水素蒸気の供 給源が前記コンテナーに流体流通可能に連通している。前記供給源には分解して ハロゲン化水素酸を形成することのない無機過酸化水素錯体が含まれており、該 供給源は前記蒸気が前記物品に接触して殺菌を行うように構成されている。この 装置は、必要に応じて、通気性バリア(breathable barrier)を有する。前記過 酸化水素蒸気供給源は、前記コンテナーの内部に配置する場合があり、また、前 記コンテナーに流体流通可能に連通された封体内に配置される場合もある。封体 を用いる場合、前記封体と前記コンテナーとの間にバルブを設ける場合がある。 前記無機過酸化水素錯体を加熱するに適したヒータを設ける場合がある。また、 前記錯体をコンテナー内に置き、該コンテナーをヒータにて加熱するように構成 する場合もある。あるいは、封体に前記過酸化錯体を収納し、この封体をヒータ にて加熱するように構成する場合もある。したがって、好適な実施例では、前記 コンテナー、前記錯体および前記封体をそれぞれ加熱する3つのヒータを設ける 。本装置において、その他に必要に応じて設ける要素に、前記コンテナーを排気 するポンプがある。封体を設ける場合、前記ポンプは前記コンテナーおよび前記 封体を排気するように設定し、好ましくは、それぞれ独立に排気するように設定 する。したがって、本装置では、2つのポンプを設ける場合もあり、一つは前記 コンテナーを排気するに適したポンプであり、2つめのポンプは前記封体を排気 するに適したポンプである。また、必要に応じて、前記コンテナーを換気するに 適した換気バルブを設ける。封体を設ける場合、第1のバルブを前記コンテナー を換気するように設定し、第2のバルブを前記第1のバルブと独立して前記封体 を換気するように設定する。さらに、本装置の必要に応じて設ける他の要素とし ては、プラズマ発生機構がある。プラズマは、コンテナーの内部に発生させる場 合もあり、コンテナーの外部にて発生させる場合もある。多様な錯体が使用でき る。使用錯体は、好ましくは固相である。一実施例では、使用錯体は、燐酸塩も しくは縮合燐酸塩の錯体である。他の実施例では、かかる錯体は、蓚酸塩、炭酸 塩、硫酸鉛または珪酸塩の錯体である。 本発明の他の観点は、物品の過酸化水素蒸気殺菌方法に関する。本方法には、 無機過酸化水素錯体から解離させた過酸化水素蒸気に前記物品を接触させて、物 品を殺菌する工程が、含まれる。前記使用の過酸化錯体は、分解してハロゲン化 水素酸を形成することがない。好ましくは、前記錯体は、10%未満の水を有し 、25℃もしくは25℃未満の温度で使用される。所定の錯体を使用する場合、 その錯体からの蒸気の解離を促進するために加熱する場合がある。多くのこれら 錯体においては、錯体は好ましくは86℃以上の温度に加熱する。好ましくは、 加熱は、少なくとも5℃/分、より好ましくは、少なくとも10℃/分、さらに 好ましくは、少なくとも50℃/分、そして、最も好ましくは、少なくとも10 00℃/分の速度で、実施する。一実施例において、加熱は、錯体を予熱された ヒータに接触させることにより、実現する。本方法は、大気圧または亜大気圧下 で実施する場合がある。ある実施例では、前記コンテナーは該コンテナー中に前 記蒸気を導入する前に、排気する。コンテナーを排気する場合、好ましくは、5 0トル未満、より好ましくは、20トル未満、そして最も好ましくは、10トル 未満の圧力にする。前記錯体を封体内に設置する場合があり、この場合は、コン テナーの圧力と封体の圧力は同一の場合も異なる場合もある。前記排気工程は、 好ましくは、物品に蒸気を接触させる前に、実行する。採用随意な工程では、蒸 気をコンテナー内に導入した後に、物品の周囲にプラズマを発生させる。このよ うなプラズマは、コンテナーの内部に発生させる場合もあり、コンテナーの外側 で発生させる場合もあり、コンテナーの内部および物品の周囲を流通させる。他 の採用随意な工程では、前記接触処理の間、蒸気の圧力波をかけたり、大気圧未 満または大気圧と同一の圧力に換気する。多様な無機錯体を使用することができ る。好適な一実施例において、前記錯体は、カリウムまたはナトリウム、マグネ シウムまたはカルシウムなどの燐酸塩または縮合燐酸塩の過酸化水素錯体である 。 この実施例では、一つの好適な錯体は、Na427の過酸化水素錯体であり 、好ましくは、一つの錯体に2つもしくは2つ以上の過酸化水素分子を有し、さ らにより好ましくは、Na427・3H22である。他の好適な錯体は、Na3 PO4,Na2HPO4,Na5310,K3PO4,K427(特に、一つの錯体 に2つもしくはそれ以上のH22分子を有するもの),K2HPO4,KH2PO4( 特に、KH2PO4・H22)およびCa227,Mg227の過酸化水素錯体 である。他の実施例では、無機錯体は、蓚酸塩の過酸化水素錯体である。好適な 蓚酸塩は、K224の過酸化水素錯体であり、特に、K224・H22である 。また、無機錯体は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸ルビジウムなど のひとつの炭酸塩の過酸化水素錯体である場合もある。好適な炭酸塩錯体には、 Na2CO3(特に、Na2CO3・1.5H22),K2CO3,NaHCO3,KH CO3およびRb2CO3が、含まれる。他の実施例では、錯体は、硫酸ナトリウ ムまたは硫酸カリウムなどの硫酸塩の過酸化水素錯体である。好適な硫酸塩錯体 には、Na2SO4およびK2SO4の過酸化水素錯体が含まれる。さらに他の実施 例では、無機錯体は、珪酸ナトリウムなどの珪酸塩の過酸化水素錯体である。好 適な珪酸塩錯体には、Na2SiO3またはNa2Si37の過酸化水素錯体が含 まれる。多くの好適 な錯体、および他の錯体は、大気圧および室温にて、過酸化水素を解離する。し かしながら、いくつかの錯体は、大気圧未満の圧力下で、過酸化水素を解離する 。別の実施例においては、前記接触処理には、過酸化水素の第2の供給源からの 過酸化水素が用いられる。この第2の供給源は、有機過酸化水素錯体を含む第2 の過酸化水素錯体である場合がある。いくつかの実施例では、過酸化水素錯体の 混合物が過酸化水素蒸気の供給源となる。この混合物は、後ほど定義するような 物理的混合物である場合もあり、化学的混合物である場合もある。 本発明の別の観点は、物品の過酸化水素蒸気による他の殺菌方法に関する。こ の方法には、前記物品に接触させて殺菌する過酸化水素蒸気を発生するようにN a427過酸化水素錯体を加熱することにより、前記過酸化水素錯体から解離 させた過酸化水素蒸気を前記物品に接触させること(処理)が、含まれる。好適 な実施例では、前記Na427錯体は、Na427・3H22である。前記接 触処理では、大気圧下で実施される場合があり、あるいは前記コンテナーが排気 される場合があり、その場合、蒸気がコンテナー内に入る時には、コンテナーは 50トル未満の圧力下に置かれる。また、錯体は、効果的に過酸化水素蒸気を解 離するために、約175℃の温度に加熱される場合がある。物品は、前記接触処 理の前に、コンテナー内に置かれる場合がある。 本発明のさらに他の観点は、物品の過酸化水素によるさらに他の殺菌方法であ る。この方法は、物品をコンテナー内に置き、分解してハロゲン化水素酸を形成 することのない無機塩の過酸化水素錯体を前記コンテナーと流体流通可能に連結 し、前記コンテナーを約70℃の温度下に前記錯体から過酸化水素蒸気を解離す るに充分な時間放置して前記物品の殺菌を行う工程を、有する。前記コンテナー としては、パウチ、チャンバーまたは室を含む、多くのあらゆるタイプのコンテ ナーが可能である。一つの好適な実施例では、前記無機塩は、燐酸塩または縮合 燐酸塩である。他の実施例では、無機酸は、蓚酸塩,炭酸塩,硫酸塩または珪酸 塩である。本発明のかかる観点によるある実施例では、コンテナーは、大気圧未 満の圧力下および/または約40℃以下の温度下に、放置する。ある実施例では 、錯体は、蒸気の解離を促進するために、23℃以上の温度に加熱する。過酸化 水素錯体は、粉末や錠剤を含む多様な形態が可能である。いくつかの実施例では 、過酸化水素錯体は、封体内に置く。封体を用いる場合、封体は、前記コンテナ ーの内部に置く場合もあり、コンテナーの内部に置く場合もある。封体は、バル ブによって、コンテナーから選択的に分離する場合もあり、いくつかの実施例で は、コンテナーから取り外すことができる。コンテナーは、好ましくはガス透過 性材料により、シールする場合がある。好適なガス透過性材料としては、TYVEK( 登録商標),CSRラップおよび紙が、含まれる。採用随意な工程としては、物 品をプラズマに曝す工程があり、取り外し可能な封体を用いる場合には、物品は 、好ましくは、封体をコンテナーから分離した後、プラズマに曝す。 本発明のまたさらに他の一つの観点は、外面と内部の狭隘な内腔とを有する物 品の過酸化水素殺菌方法に関する。この方法は、過酸化水素錯体を収納した容器 を前記物品の内腔に接続し、この物品をコンテナー内に置き、該コンテナーを排 気し、前記物品の内腔を前記過酸化水素錯体から解離した過酸化水素蒸気に接触 させる工程を、有する。過酸化水素錯体は、分解してハロゲン化水素酸を形成す ることのない錯体である。多くのあらゆる該錯体が使用可能であり、燐酸塩また は縮合燐酸塩,蓚酸塩,炭酸塩,硫酸塩および珪酸塩の錯体などがある。多くの あらゆる該錯体が使用可能であり、燐酸塩および縮合燐酸塩などがある。場合に より、物品の外面を、前記容器内に収納した過酸化水素錯体と同じ錯体、前記容 器内の過酸化錯体と異なった錯体、液状過酸化水素または二酸化塩素などの第2 の殺菌剤供給源に接触させる場合もある。他の採用随意な工程として、物品をプ ラズマに曝す工程がある。 図面の簡単な説明 図1は、本発明の蒸気殺菌装置を示す図である。 図2は、本発明の蒸気殺菌装置を示す図であり、この装置にはプラズマを発生 するために採用随意に使用される電極が設けられている。 図3Aは、過酸化物錯体を加熱するために用いることのできるデバイスを示す 図である。 図3Bは、本発明にかかる殺菌用の過酸化物供給源を保持するための好適なコ ンテナーを示す図である。 図4は、真空下で不安定な非水系無水過酸化グリシン錯体からの過酸化水素の 解離を示すグラフである。 図5は、本発明による無機過酸化水素錯体の過酸化水素の解離特性または分解 特性を測定するための示差走査熱量計(DSC)の圧力制御システムを示す図で ある。 図6は、小さな孔が一つ開いた蓋で覆った蓚酸カリウム過酸化物錯体から解離 した過酸化水素の圧力の作用を示すグラフである。 図7Aは、過酸化水素蒸気を導入する前に、本発明に従ってチャンバーに過酸 化水素蒸気を注入するためのベローズを示す図である。 図7Bは、図7Aのベロースを示す図であり、導入中における過酸化物錯体に 接触している加熱板を示している。 図8は、無機過酸化水素錯体用の殺菌チャンバーおよび加熱装置を示す図であ る。 図9は、蒸気殺菌に用いる過酸化水素錯体の拡散梱包層を示す図である。 図10は、大気圧下のK227・H22のDSC曲線における開口アルミニ ウム平鍋と錯体を覆う二つ孔の蓋をした平鍋の作用を示すグラフである。 図11Aは、760トル下のNa427・2H22およびNa427・3H22のDSCプロフィールである。 図11Bは、760トル下のNa427・4H22のDSCプロフィールで ある。 図12は、760トル、7トルおよび0.35トル下のNa3PO4・5H22 のDSCプロフィールである。 図13は、760トル下のNa2HPO4・1H22およびNa2HPO4・2H22のDSCプロフィールである。 図14は、760トル下のNa5310・H22のDSCプロフィールを示す 。 図15は、760トル、7トルおよび1トル下のK2PO4・3.34H22の DSCプロフィールを示す。 図16は、760トルおよび7トル下のK427・7H22のDSCプロフ ィールである。 図17は、760トルおよび1トル下のK2HPO4・3.15H22のDSC プロフィールを示す。 図18は、760トル下のKH2PO4・H22のDSCプロフィールを示す。 図19は、760トルおよび7トル下のNa2CO3・1.5H22のDSCプ ロフィールを示す。 図20は、760トル下のCa227・3.42H22のDSCプロフィー ルを示す。 図21は、760トルおよび7トル下のMg227・4.60H22のDS Cプロフィールを示す。 図22は、760トル下のNa2SO4・1.28H22のDSCプロフィール である。 図23は、760トル下のK2SO4・0.62H22のDSCプロフィールで ある。 図24は、760トル、1トルおよび0.5トル下のNa2SiO3・2.15 H22のDSCプロフィールである。 図25は、760トル下のNa2Si37・0.68H22のDSCプロフィ ールである。 発明の詳細な説明 過去に使用していた過酸化水素殺菌装置では、殺菌剤の供給源として過酸化水 素水溶液を変化させずに用いていた。これらの殺菌装置には、その系の中に水が 存在しているために問題があった。大気圧のような高圧下では、系中の過剰な水 は、凝縮を引き起こす場合がある。このことにより、殺菌しようとする封体に水 系過酸化水素蒸気を導入する前に、前記封体中の相対湿度を許容レベルに低減す る特別な工程が、必要となる。また、これらの殺菌装置には、高い蒸気圧を持つ 水が、水溶液から過酸化水素に比べてより迅速に蒸発し、水は、より低い分子量 を持つため、過酸化水素に比べより速く拡散するという事実によって生じる欠点 がある。医療器具または類似物を殺菌装置に入れる場合、過酸化水素供給源から 器具に到達する最初の殺菌剤は、供給源の濃度に比較して希釈される。希釈され た殺菌剤は、後から到達する殺菌剤を妨害するバリアとなる場合があり、特に、 殺菌しようとする器具が狭隘な内腔を有する内視鏡などの物品である場合には、 顕著である。これらの欠点を克服するために、過酸化水素の濃縮溶液を用いても 、満足できる結果は得られない。というのは、このような溶液は危険であるから である。 本発明では、前記先行技術の過酸化水素殺菌装置の欠点を、実質的に非水系( すなわち、実質的に無水)の過酸化水素蒸気を解離する実質的に非水系の過酸化 水素供給源を用いることによって、克服する。好適な実施例では、この実質的に 非水系な過酸化水素蒸気を実質的に非水系な過酸化水素錯体から直接に生成する 。しかしながら、この実質的に非水系な過酸化水素蒸気は、蒸発中に、真空下で など処理して水を除去した水系錯体からも発生させることができる。したがって 、水性過酸化水素錯体を使用する場合、本発明の工程を実行しながら、水性錯体 を実質的に非水系な過酸化水素錯体に転換することができる。好ましくは、前記 の実質的に非水系な過酸化水素錯体は、約20%未満の水を含有し、より好まし くは約10%未満の水を含有し、さらにより好ましくは約5%未満の水を含有し 、そして最も好ましくは約2%未満の水を含有する。 本発明に使用する実質的に非水系の過酸化水素錯体中の好適な水分割合から明 らかなように、前述のように、最も好適な過酸化水素錯体およびこの過酸化水素 錯体から生じる過酸化水素蒸気は、実質的に水分を含まないものである。それに もかかわらず、これらの形態から明らかなように、この系には幾分かの水が存在 するばあいがある。この水の幾分かは、過酸化水素が分解して水と酸素とを副生 成物として形成し、形成した水をいくらかの水素が錯体に結合させるということ が生じることから、生じる。 このような水の作用を、殺菌チャンバーを様々な相対湿度に維持することによ り行った一連の試験により、測定した。試験条件は、以下の実施例1に記載の条 件であり、3mm×50cmのステンレス製の内腔の中に胞子を付着させたステ ンレス鋼(SS)製の刃を入れて行った。表2に示すように、前記試験条件うち 、5%の相対湿度では、効力に効果がでなかったが、10%の相対湿度では殺菌 速度が低減された。この例が示していることは、少量の水分は、非水系過酸化物 錯体から発生された過酸化水素を用いる系において許容でき、このような系中に おける水の存在は暴露時間を増やすことで克服可能であるということである。 過酸化水素供給源の組成の第1次判定基準は、その安定性と過酸化水素の蒸発 速度との関係である。圧力、温度などの殺菌処理の因子によれば、より高いまた はより低い過酸化水素蒸発速度が望ましく、過酸化水素供給源を加熱することが 必要な場合も、必要な場合もある。過酸化物錯体を加熱する必要性は、錯体の蒸 気圧に依存する。ある過酸化物錯体は、充分に高い蒸気圧を有しており、該錯体 を加熱しなくても、多量の過酸化水素蒸気を解離する。一般に、錯体を加熱する と過酸化水素の蒸気圧を高め、錯体から過酸化水素が解離するのを加速する。 必要なほどに高い蒸発速度を得るには、供給源は望ましくは大きな表面積を持 つ必要がある。したがって、供給源は、微粉末や、大きな表面積を有する物質の 上にコーティングしたものがよい。もちろん、前記物質の安全性、有効度、およ びコストもまた重要な判定基準である。尿素,ポリビニルピロリドン,ナイロン 6,無水グリシン,および1,3−ジメチル尿素の過酸化水素錯体からの過酸化 水素の解離を、評価した。尿素,ポリビニルピロリドン,ナイロン6,無水グリ シンの過酸化水素錯体は、固体である。前記1,3−ジメチル尿素過酸化物錯体 は、液体である。無水グリシン過酸化水素錯体は、評価した他の錯体に比較して 減圧下では安定性に乏しく、真空下では、ほとんどの過酸化水素がその錯体から 加熱の必要なしに解離可能である。 尿素過酸化水素錯体は、錠剤形態のものが、フルカ・ケミカル・コーポレーシ ョン(Fluka Chemical Corp.,Ronkonkoma,NY)から市販され、粉末形態のもの が、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee, W1)から市販されている。この錯体は、尿素過酸化物,過酸化水素尿素錯体,過 酸化尿素,過酸化尿素付加物,尿素過酸化付加物,ペルカルバミド,過酸化水素 化カルバミド,および過酸化カルバミドとしても、知られている。本明細書で用 いる場合は、”尿素過酸化物”という用語に、前述のすべての用語を包含させる 。 ポリビニルピロリドン−過酸化水素錯体(PVP−H22)は、国際出願公報N o.WO 92/17158に開示の方法によって、調製することができる。あ るいは、PVPの錯体、ナイロン−6の錯体、1,3−ジメチル尿素の錯体およ び無水グリシンの錯体、そして、その他の有機および無機化合物の錯体も、後で 詳しく開示する方法によって、調製することができる。 無水過酸化物蒸気のその供給源からの好適な蒸発速度を実現するには、昇温お よび/または減圧によって、促進することができる。したがって、過酸化水素供 給源用のヒータおよび/または殺菌チャンバーを廃棄する真空ポンプを、望まし くは、本発明の殺菌装置の一部とする。望ましくは、供給源は、TYVEK(商標)、 ポリエチレン不織布、SPUNGUARD(商標)などのポリプロピレン不織布、または類 似の材料などの、過酸化水素蒸気は通過させるが、過酸化物錯体材料は通過させ ないガス透過材料の層で、覆う。穿孔アルミニウムまたは他の好適な穿孔材料も また被覆材として使用することができる。 図3Aに、様々な温度条件下で、過酸化水素錯体からの過酸化水素の解離を測 定するのに使用可能なデバイス80を示す。このデバイスでは、アルミニウム製 平鍋90が、医療等級のTYVEK(商標)の層などのガス透過性層92により覆われ ている。平鍋90は、パイレックス製平鍋96内に置かれた加熱パッド94の上 に置かれている。熱電対温度計98が平鍋90の外側に平鍋90の底から約1c m位置に取り付けられている。好適な実施例では、アルミニウム製平鍋90は、 大気に開口して、大気圧下で、蓚酸カリウム過酸化水素錯体が大量に解離するよ うにしている。 過酸化物供給源を保持するための好適なコンテナー99を図3Bに示す。この コンテナー99は、アルミニウム板などの金属板100を有しており、この板1 00には固体過酸化物錯体を加熱するために用いるヒータが必要に応じて取り付 けられる。温度計などの温度モニター101が前記板100に置かれて温度を監 視可能となっている。過酸化物錯体は、板100上に直接置かれる。あるいは、 すべての過酸化物錯体を均等に加熱するために、過酸化物錯体は、板100の上 に設置した一つ以上のアルミニウム・スクリーン102、104の間に置く。ア ルミニウム・スクリーン102、104は、大きな表面積を有しており、大量の 過酸化物錯体が使用される場合に、錯体を均等に加熱する。過酸化物錯体、また は一方または両方のスクリーン102、104は、次に、医療等級のTYVEK(登録 商標)またはSPUNGUARD(商標)などのガス透過性層106によって、覆い、それに より、錯体から解離した過酸化水素をチャンバーの他の部分に拡散する前にカバ ー106を通過させる。穿孔アルミニウム板108を必要に応じてTYVEK(商標 )またはSPUNGUARD(商標)の層106の上に設置して、錯体を加熱板100に接触 し続けるように押圧し、過酸化物錯体の均等加熱を確保する。 今説明したデバイスは、錯体を均等に加熱し、その結果、過酸化物錯体から解 離する過酸化水素蒸気量を増加させる。 図1は、本発明の過酸化水素蒸気殺菌装置を示す。チャンバー10は、殺菌し ようとする物品12を保持するもので、使用しやすいように、物品12を棚14 の上に設置するようになっている。ドア16によりチャンバー10内に入れる。 非水系過酸化水素供給源18は、採用随意なヒータ20の上に図示されており、 ヒータ20は温度コントローラ22によって制御されるようになっている。過酸 化物濃度は、採用随意なモニター24により監視することもできる。必要であれ ば、チャンバー10は、ポンプ26を用いて排気することができるが、殺菌は、 大気圧下で実施することもできる。 殺菌しようとする物品を保持するコンテナーは、慣用の殺菌チャンバーでよく 、このチャンバーは、排気されるもので、あるいは大気圧下(もしくは室内圧) で用いるコンテナーでもよい。 物品を殺菌するに必要な時間は、その物品の特性、物品の数および包装、およ びチャンバー内の位置に、依存する。あるいは、殺菌しようとするチャンバーそ れ自体(または部屋全体)に依存することもある。とにかく、最適な殺菌時間は 実験的に決定することができる。 圧力パルス法を用いて、殺菌剤ガスの浸透および殺菌活性を高めることは、殺 菌技術において周知であるが、この方法も非水系過酸化水素処理に適用すること ができる。圧力パルス法の模範的な処理の一つが、米国特許第5,527,50 8号に記載されており、この処理を本明細書に記載の方法および装置に連結して 適切に用いることが可能である。後にさらに詳しく説明するように、プラズマを 用いて、さらに活性および/または残留物の除去を促進することもできる。 殺菌工程の終わりには、過酸化水素がよく付着するデバイスから過剰の過酸化 水素を、デバイスと接触している空気を交換することにより、除去することがで きる。この作業は、暖めた空気をしばらくの時間デバイス周囲に流すことによっ て、あるいはチャンバーを排気することによって、実現することができる。 先に過酸化水素蒸気に曝して殺菌した物品を、プラズマにも曝して、物品に残 っている残留過酸化水素を除去することができる。過酸化水素はプラズマ処理中 に分解して非毒性生成物となるので、殺菌した物品は、それ以上の処理を実施し なくとも、使用可能となる。 過酸化水素蒸気が解離した後に過酸化水素供給源を殺菌装置から分離して蒸気 の再吸収をさけること、あるいはプラズマを用いる場合には、プラズマに供給源 を曝すのをさけることが、必要である。使用する錯体が真空下で安定でない場合 には、分離することは同様に有効である。分離は、バルブもしくは他の当業者に 周知の分離器具を用いて実現できる。 図2は、本発明の過酸化水素プラズマ殺菌システムを示す図である。殺菌は、 プラズマを使用して、あるいは使用せずに、実施する。プラズマは、過酸化水素 の胞子殺滅活性を促進し、さらに/もしくは殺菌した物品に残っているすべての 残留過酸化水素を除去するために、用いることができる。 殺菌は、チャンバー30内にて実施され、このチャンバー30には、殺菌しよ うとする物品を導入するためのドアもしくは開口32が設けられている。チャン バー30には、真空ポンプにつながる排気口34が取り付けられており、この排 気口34を介してチャンバーの排気が行われる。排気口34には真空ポンプ36 からチャンバーを分離するバルブ38が設けられている。また、チャンバー30 には、過酸化水素錯体を収納した封体42に連結した入口40が取り付けられて いる。入口40には、チャンバーから封体42を分離するバルブ44が設けられ ている。また、この殺菌システムには、封体42と真空ポンプ36とを連結する 導管41が設けられており、この導管41にはバルブ43が取り付けられている 。このシステムは、封体42とチャンバー30の両方を同時排気することもでき 、封体42またはチャンバー30のどちらかを独立に排気することもできる。排 気は、バルブ38、44、および43の開閉によって、制御される。当業者には 明らかであろうが、二つのポンプを各チャンバーに対し一つ設ける構成も、本シ ステムに採用することは可能である。 封体42には、採用随意なヒータ49が設けられており、このヒータ49は温 度コントローラ46に接続されて過酸化水素錯体の温度を制御するようになって いる。蒸気状態にある過酸化水素錯体の濃度は、採用随意な過酸化物モニター4 8によって監視することができる。チャンバーの内部には、高周波(RF)電極 50が設けられており、この電極50はマッチングネットワーク52およびRF 電力供給装置54に接続されている。電極の好適な形態は、穿孔された円筒体で あり、サンプルを取り囲み、両端が開口したものである。本工程の一般的な走査 は、以下のようである: 1. 殺菌しようとする物品56をチャンバー30内に置く。 2. チャンバー30を大気圧下に置くか、あるいは、過酸化水素の浸透を促 進するために排気する。排気は、バルブ38を開けて真空ポンプ38のスイッチ を入れることにより、行う。あるいは、チャンバー30と封体42の両方を、バ ルブ38および44、および/または43を開けることにより、排気してもよい 。 3. バルブ38および43を閉じて真空ポンプをチャンバー30と封体42 から分離し、バルブ44を開ける。過酸化水素蒸気を過酸化水素供給源からチャ ンバー30内に供給する。このとき、過酸化水素供給源を加熱して過酸化水素蒸 気の解離を促進してもよい。必要に応じて、空気または不活性ガスを加えてもよ い。 4. 殺菌しようとする物品56を、殺菌されるまで過酸化水素蒸気で処理す るか、殺菌に充分なパワーのプラズマを発生させる前に、チャンバー30内で過 酸化水素蒸気で前処理する。このとき、必要であるならば、チャンバー30を排 気してプラズマの発生を促進してもよい。プラズマ処理前の保持期間の持続時間 は、殺菌しようとする品目の使用包装のタイプ、特性および数、およびチャンバ ー内の品目の設置位置に、依存する。最適時間は、実験的に決めることができる 。 5. 物品56を、RF電極供給装置54から電力をRF電極50に印加する ことによって、プラズマに曝す。プラズマを発生させるこのRFエネルギーは、 パルス状でも連続的でもよい。物品56は、殺菌が完全に行われるまでの時間お よび/または残留過酸化水素を除去するまでの時間、プラズマ中に保持する。あ る実施例では、5から30分間プラズマを用いる。しかしながら、最適時間は実 験的に決めることができる。 “プラズマ”という用語は、本明細書および特許請求の範囲に用いる場合は、 電子、イオン、フリーラジカル、電場を印加した結果生成された解離されたおよ び/または励起された電子もしくは分子を含み、生成されうるあらゆる放射線を 同時に含むんだものを意味する。印加電場は、広い周波数範囲を含むけれども、 通常、高周波またはマイクロ波が用いられる。 本発明に開示した非水系過酸化水素供給システムに、前述の米国特許第4,6 43,878号に開示された方法によって発生したプラズマを用いてもよい。あ るいは、本システムに、米国特許第5,115,166号または第5,087, 418号に記載されたプラズマを用いてもよく、これら公報では、殺菌しようと する物品をプラズマ供給源から分離したチャンバー内に設置する。 今記載したデバイスは、特に、真空下で不安定な過酸化物錯体を用いる場合に 有効である。真空処理を実施中に過酸化水素の損失を最小にするために用いるこ とのできる方法が、少なくとも二つある。第1の方法は、小さなチャンバーを独 立に排気する場合である。第2の方法は、充分に小さいチャンバーを用いる場合 であり、その小さいチャンバーは全く排気する必要がない。 先の不安定な非水系な過酸化物錯体の一つは、グリシン無水過酸化物である。 この化合物は、真空下に置かれると、過酸化水素を解離する。 図4は、真空下でのグリシン無水過酸化物錯体からの過酸化水素の解離を示す グラフである。グリシン無水物錯体から過酸化水素を解離する手順は次のようで ある:(1)主チャンバー30をバルブ43および44を閉じて排気した。(2 )過酸化水素錯体を収納したチャンバー42をバルブ38および44を閉じると ともにバルブ43を開けて排気した。(3)バルブ43を閉じ、バルブ44を開 けて、過酸化水素蒸気をチャンバー30内に拡散させた。 前記グラブに示すように、圧力が下がると、加熱しなくとも、錯体から過酸化 水素蒸気が解離する。図4に示すように、錯体を高い温度に加熱することにより 、過酸化水素蒸気の解離が大きく増加する。したがって、不安定な過酸化物錯体 であっても、本発明の殺菌方法には有用である。 本発明は、従来の過酸化水素殺菌システムに対して、少なくとも4つの利点が ある: 1. 濃縮した、潜在的に危険な過酸化水素溶液の使用を、避けることができ る。 2. 凝縮を避けるために、殺菌しようとする領域の相対湿度をあらかじめ低 減する必要がない。 3. 水は実質的に本システムから除去され、その結果、長い狭隘な内腔への 水と過酸化水素の拡散が競合することがない。 4. 長い狭隘な内腔へ殺菌剤ガスを供給するための特別な容器を取り付ける 必要がほとんどなくなる。 実質的に水分を含まない過酸化水素蒸気を用いて殺菌を行うことができること が、本発明の顕著な知見の一つである。先行技術の教えていることは、化学薬品 のガスまたは蒸気状態の殺菌処理において、殺菌を実現するには、水の存在が必 要であるということである。有用なことに、本発明によれば、システムから実質 的に水を除去し、迅速に、より充分で効果的な殺菌を行うことができる。 さまざまな非水系過酸化水素錯体の殺菌効力を以下に記載する実施例1乃至4 に示すように測定した。 実施例1 効力データは、実質的に無水の尿素過酸化物錯体から解離した過酸化水素蒸気 を用い、枯草菌変種株(ニゲル)[Bacillus subtilis var.(niger)]の胞子を 金属およびTEFLON(登録商標)プラスチック製の内腔に微生物投与して用いて、 得たものである。 A.試験の手順 1.設備 4グラムの粉砕した過酸化水素尿素付加物の錠剤(Fluka Chemical Corp,Ronk onkoma,NY)を、図3Aに説明したように、アルミニウム製の平鍋90内に置い た。平鍋90の上部を医療等級のTYVEK(商標:通気性スパンボンド(spunbond )ポリエチレン織物)92で覆ったので、錯体から解離したすべての過酸化水素 は、チャンバーの残りの部分に拡散する前に、TYVEK(商標)カバーを通過しなけ ればならない。アルミニウム製平鍋90を、アルミニウム製殺菌チャンバーの底 に置いたパイレックス製の皿96内の加熱パッド94の上に置いた(図1参照) 。 殺菌チャンバーは、ほぼ173リットルの容量であり、このチャンバーもまた、 以下のものを含む: ・ 蒸気相の過酸化水素濃度を測定するための過酸化水素モニター。 ・ 加熱パッドの温度を制御するための温度コントローラ。 ・ チャンバー内に液状過酸化水素を注入することのできる噴射ノズル。 ・ 試験のために内腔を有するデバイスを収納したプラスチック製トレイを置い た金属製の棚。 ・ チャンバーの外側に取り付けられ、効力試験の間、チャンバーの温度を45 ℃に保つ電気抵抗ヒータ。 2.微生物の投与および試験 非水系過酸化物供給システムの効力を評価するために、1.04×105の枯 草菌変種株(ニゲル)の胞子からなる微生物投与したステンレス鋼製のメス刃を 、寸法が内径(ID)3mm×長さ40cm、内径3mm×長さ50cm、および 内径1mm×長さ50cmのステンレス鋼製のそれぞれの内腔内に、それらの両 端から等距離となる位置に、置いた。これらの内径および長さ寸法は、医療デバ イスに用いられる金属内腔の典型的な寸法である。微生物試験片が収納されてい る各内腔の中央の区画の寸法は、内径13mm×長さ7.6cmであった。金属 製内腔を用いたこの微生物試験では、試験ごとに合計9つの内腔を評価した。こ れらには、3つの異なった内径および長さの組のそれぞれからの3つの内腔を用 いた。 同様の試験を、4.1×105の枯草菌変種株(ニゲル)の胞子からなる微生 物投与した紙片(6mm×4mmのWhatman #1 chromatography paper)を、内 径1mm×長さ1メートル、内径1mm×長さ2メートル、内径1mm×長さ3 メートル、そして内径1mm×長さ4メートルのTEFLON(登録商標)製のそれぞ れの内腔内に、それらの両端から等距離となる位置に、置いたものを用いて、実 行した。微生物試験片が収納されている各内腔の中央の区画の寸法は、内径15 mm×長さ7.6cmであった。TEFLON(商標)製の内腔を用いたこの微生物試 験では、試験ごとに合計12の内腔を評価した。これらには、4つの異なった内 径および長さの組のそれぞれからの3つの内腔を用いた。 微生物試験サンプルが収納された内腔は、プラスチック製のトレイ中に置き、 次に、このトレイを、殺菌チャンバー内の棚に置いた。次に、チャンバーのドア を閉めて、チャンバーを真空ポンプを用いて0.2トルの圧力にまで排気した。 次に、過酸化水素尿素付加物を収納したアルミニウム製の平鍋を、80から81 ℃で5分間加熱した。このときの温度測定は、アルミニウム製平鍋の側壁の鍋底 から約1cmの位置に設置した熱電対温度計により行った。この間、チャンバー 内の過酸化水素濃度は、過酸化水素モニターで測定したところ、6mg/Lまで 上昇した。 微生物試験サンプルは、過酸化水素蒸気に、5,10,15,20,および2 5分の各時間暴露した。過酸化水素蒸気に暴露した後、微生物試験サンプルを、 無菌状態で、277ユニットのカタラーゼを含む15mLのトリプチカーゼ大豆 煮汁中に、搬送、投入して、試験サンプルに残っているすべての過酸化水素残留 物を中和した。すべてのサンプルを、32℃で7日間培養して菌の成長を観察し た。 同様に、比較実験を、50%の過酸化水素水溶液を殺菌チャンバー内に注入し て加熱された注入器(加熱された金属表面)から蒸発させることにより、行った 。注入量の過酸化水素溶液は、6mg/Lの蒸気相濃度の過酸化水素を発生した 。これらの試験に使用した試験内腔および微生物試験サンプルは、先の非水系過 酸化水素試験で使用したものと同一であった。過酸化水素に暴露した後の微生物 実験サンプルの処理も、同様にした。 B.試験結果 ステンレス鋼およびTEFLON(商標)製の内腔を用いたこれら試験の結果は、表 3および4にそれぞれ示した。結果から、金属および非金属製の内腔の両方にお いて、非水系過酸化水素供給システムの利点が示された。細菌性胞子の全殺菌は 、非水系過酸化水素供給システムで、評価した5つの内径が最も小さく長さが最 も長い内腔で、5分間以内に、成し遂げられた。同時に、50%過酸化水素水溶 液を用いたものでは、25分間の拡散時間の後でさえ、全殺菌は実現できなかっ た。 大量の水が存在しない状態で迅速な殺菌が実現できるという事実は、過酸化水 素以外の多くの殺菌剤により行う化学薬品ガス/蒸気相殺菌中には、一般的に水 分が存在するという事実に照らすと、驚くべきことである。蒸気相の過酸化水素 殺菌システムは、過酸化水素水溶液を使用しているので、同様に、これらのシス テムには水分が存在している。 他の過酸化物錯体の殺菌効力を試験するために、以下の実験を実施した。 実施例2,3および4 実施例1の装置を用いて、ポリビニルピロリドン−過酸化水素錯体(実施例2 )、ナイロン6−過酸化水素錯体(実施例3、および1,3ジメチル過酸化水素 錯体(実施例4)の効力を試験した。これらの化合物は、以下の実施例12およ び13に開示した方法に従って合成したものである。試験パラメータは以下のよ うであった: 各ケースでは、胞子の担体は、プラスチック製の内腔に入れた6mm×4mm の紙製基板と、ステンレス鋼製の内腔に入れたステンレス刃とであった。この効 力試験の結果を下記表5に示した。 表5に示した結果によれば、試験した各過酸化水素錯体は、たった5分間の暴 露で充分な殺菌をなす過酸化水素蒸気を発生する。 上に示した固形錯体から過酸化水素蒸気を解離するに必要な温度は、アルミニ ウム製平鍋の外側に鍋底から約1cmの位置に取り付けた熱電対温度計によって 測定した温度である。さらに、試験に使用した温度計は、蛍光透視温度計(fluo roptic thermometer)などであり、前記平鍋の内側の鍋底に取り付けられたもの で、以下の実施例5に記載したように、鍋底の温度は、約30〜35℃以上であ ることを、示した。したがって、先の実施例に置いて、前記熱電対温度計が80 ℃を示した時の、鍋底の温度は約110〜115℃であり、熱電対温度計が11 0℃を示した時の、鍋底の温度は約140〜145℃である。 実施例5 固形過酸化水素錯体を収納するために用いた前記アルミニウム製の平鍋の底部 の温度を測定するために、蛍光透視温度計をアルミニウム製の平鍋の内側の鍋底 にテープで留めた。オメガ(Omega;商標)熱電対温度計を、アルミニウム製の平 鍋の外側の鍋底から約1cmの位置に取り付けた。これら温度計から3つの異な った温度値が得られた。平鍋の側面に取り付けた温度計が示した所要の温度に平 鍋が加熱される都度、冷やし、その後、再度、所要の温度に加熱した。記録した 温度を以下に示した: この結果によれば、アルミニウム製の平鍋の底部の温度は、平鍋の側部に取り 付けた熱電対温度計によって示された温度よりも、約30〜35℃高いことが、 分かる。 さらに、水系と非水系の過酸化水素供給源を開放(内腔なし)系で用いて得た 効力データの比較を行うための試験を行った。この実験を以下に詳しく説明する 。 実施例6 実施例1の装置を用いて、6.8×105の枯草菌変種株(ニゲル)の胞子を 6mm×4mmのワットマン#1クロマトグラフィー用の紙片上に投与したもの をTYVEK(商標)/MYLAR(商標)製の封体に入れたもので、微生物投与試験を行 った。TYVEK(商標)は、ポリエチレン製のガス透過性の織物であり、MYLAR(登 録商標)は、非ガス透過性のポリエステル材料である。包装した細菌を投与した 紙片は、フレキシブルな光ファイバー製のS状結腸鏡を収納したポリフェニレン オキシド製のトレイの前方、中央および後方に、配置した。前記トレイは、上部 に拡散を可能にする一つのポートを有するとともに、底部にも拡散を可能にする 二つのポートを有するポリフェニレンオキシド製のコンテナー内に設置した。前 記の直径4インチのポートを通気性ポリプロピレン包装材料[SPUNGUARD(商標)H eavy Duty Sterilization Wrap,Kimberly-Clark,Dallas,TX]で覆い、殺菌後 のコンテナーの殺菌能力を維持するようにした。このコンテナーを実施例1の装 置内に置き、チャンバー内の圧力を0.2トルに低減した。次に、2グラムの過 酸化水素尿素付加物(Fluka Chemical Corp.製)を収納したアルミニウム製の平 鍋を、アルミニウム製の平鍋の外側の鍋底から約1cm位置に取り付けた熱電対 温度計で測定しながら、約5分間、80から81℃に加熱して、3mg/Lの過 酸化水素蒸気をチャンバー内に発生させた。微生物試験サンプルを過酸化水素蒸 気に5分間および10分間暴露した。暴露後、試験サンプルを、実施例1でと同 様に処理した。 比較実験を、50%の過酸化水素水溶液を殺菌チャンバーに注入し、加熱注入 器から蒸発させることにより、同様に行った。注入量の過酸化水素溶液から3m g/L濃度の蒸気相が発生した。この試験の構成、微生物試験サンプルの成分、 および暴露後の微生物試験サンプルの処理は、すべて、前記非水系過酸化水素試 験で用いたものと同様であった。これらの試験の結果を表6に示した。 これらの試験の結果には、微生物サンプルが内腔に置かれない“開放”系で、 水系過酸化水素処理に比べた場合、非水系の効力が優れていることが示されてい る。ここでも再び、驚くべきことに、非水系システムでは、長い狭隘な内腔への 拡散を必要としない場合においてさえも、優れた殺菌を示すことが、判明した。 これにより示唆されることは、過酸化水素の作用様式が、水のあるなしで同一で はないことである。 さらに、標準の、減圧しない、圧力での非水系過酸化水素蒸気の効力を測定す るための試験を実施した。この試験の詳細を以下に述べる。 実施例7 効力試験は、大気圧下の開放系において、尿素過酸化物錯体から解離させた過 酸化水素蒸気を用いて、実施した。この試験において、微生物投与として、1. 04×106の枯草菌変種株(ニゲル)の胞子をステンレス鋼製の外科用刃に投 与したものをTYVEK(商標)/MYLAR(商標)製の封体に包み込んだものを用いた 。微生物を投与して包装した刃を、ポリフェニレンオキサイド製のトレイの前方 、中央、および後方に配置した。トレイを実施例1の装置内に置き、チャンバー のドアを閉じた。4.0グラムの尿素過酸化物(Fluka Chemical Corp.製)を収 納したアルミニウム製平鍋を、アルミニウム製平鍋の側部の鍋底から約1cmの 位置に取り付けた熱電対温度計によって測定しながら、80から81℃に、試験 の間、加熱した。微生物試験サンプルを、過酸化水素蒸気に、5、10、20お よび30分の時間暴露した。暴露後、試験サンプルを、実施例1での処理と同様 に処理した。これらの試験の結果を表7に示した。結果から、大気圧下の開放系 における非水系過酸化水素処理の効力が示された。 さらに、様々な温度で、過酸化水素尿素錯体から解離する概算量の過酸化水素 を測定するための試験を実施した。この試験を実施例8に説明した。 実施例8 市販の錠剤(Fluka Chemical Corp.製)を粉砕して得た、尿素過酸化物粉末を 、図3Bによる装置中の寸法12.7cm×12.7cmのアルミニウムスクリ ーンの間に配置した。次に、アルミニウム板を加熱し、温度はアルミニウム板の コーナー近傍に配置した温度計を用いて監視した。表8には、5分間加熱した後 の様々な温度で解離した過酸化水素の概略のパーセントを示した。データには、 ほぼ100%の過酸化水素が140℃の温度におかれた錯体から解離しているこ とが、示されている。より低い温度では、より少ないパーセントの過酸化水素が 解離されている。 尿素過酸化物錯体などの室温および大気圧下で過酸化水素蒸気を解離する能力 を有する錯体は、様々な殺菌応用に効果的に用いることが可能である。これら錯 体は、前述の本発明の殺菌装置に使用できるだけでなく、本発明の化合物は、自 己−殺菌包装材料の一部としても使用することができ、あるいは、ガーゼ、スポ ンジ、綿、および類似物に塗布して使用することができる。前記化合物は、室温 もしくは昇温温度下でシールされた包装品の殺菌に用いることができ、特に、包 装した医療または外科製品の殺菌に有用である。 本発明の化合物の特別な使用については、以下の実施例において説明する。以 下の実施例で使用する過酸化水素錯体は、錠剤形態の尿素過酸化物錯体(Fluka Chemical Corp.製)あるいはこれら錠剤を粉砕して得た粉末形態の尿素過酸化物 錯体である。 実施例9 自己−殺菌パウチを次のように組み立てた:3.8×106の枯草菌変種株( ニゲル)の胞子をその表面に付着させた外科刀を、殺菌したペトリ皿に入れた。 この皿を大きなペトリ皿に1グラムの錠剤形態または粉末形態の尿素過酸化物錯 体とともに入れた。次に、大きなペトリ皿を、パウチ成形したTYVEK(商標)/MYL AR(商標)(ガス透過性、表9)、MYLAR(商標)/MYLAR(商標)(非ガス透過性、 表10)または紙/MYLAR(商標)(ガス透過性、表10)に挿入した。次に、こ のパウチをシールした。 各パウチを、以下の表9及び表10に示すように、様々な温度に様々な時間暴 露した。この微生物試験サンプルを、実施例1に記載したように、殺菌率を評価 した。その結果を表9及び表10にまとめた。表中の“+”印は、細菌の成長を 示すものである。 表10に、(紙/MYLAR(商標))を有する自己−殺菌パウチおよび(MYLAR(商 標)/MYLAR(商標))すなわち通気性バリアを持たない自己−殺菌パウチの効力 データを、掲げた。これらパウチは、前述のように組み立てたが、過酸化水素供 給源は、粉末形態の尿素酸化物のみであった。 この試験から得られた結果には、通気性バリアを有するパウチと同バリアを持 たないパウチに入れた本発明の尿素過酸化物錯体が、パウチ内の物品に、水分な しで室温および大気圧下で、たった2から3時間で、効果的な殺菌を与えること が、示されている。 閉じたコンテナー内での本発明の殺菌システムの効力を測定するために、以下 の実験を行った。 実施例10 自己−殺菌コンテナーを次のように組み立てた:3.8×106の枯草菌変種 株(ニゲル)の胞子をその表面に付着させたステンレス鋼製の支持体(表11) 、または9.2×105枯草菌変種株(ニゲル)の胞子をその表面に付着させた ステンレス鋼製の支持体(表12)を、その表面に20個の孔(3/16”寸法 の)を有する小さなポリエチレン(PE)製の瓶の中に入れた。この瓶を大きな PE製の瓶に入れ、この瓶を気密キャップまたはSPUNGUARD(商品名)(CSR ラップ)のガス透過性の層で覆った。同様に、前記大きな瓶に、同じく20個の 孔(3/16”寸法)をその表面に有する第2のPE製の瓶を収納した。この瓶 に1グラムの粉末形態または錠剤形態の尿素過酸化物を収納し、SPUNGUARD(商標 )(CSRラップ)製またはTYVEK(商標)製のパウチで密封した。 各コンテナーを、下記の表11および12に示すように、様々な温度に、様々 な時間暴露した。微生物試験サンプルに対して実施例1に記載したように殺菌率 の評価を行った。その結果を表11および12に示した。表中の“+”印は、細 菌の成長を示すものである。 この試験の結果には、通気性バリアを有するコンテナーおよび同バリアを持た ないコンテナーの中に収納された非水系尿素過酸化物錯体が、室温下、たった3 〜4時間後において、効果的な殺菌をもたらすことが、示されている。高温度で は、殺菌は、30分ほどの少ない時間の後で、成し遂げられた。 過酸化水素を解離する非水系過酸化物錯体は、室温での物品の殺菌に有用であ り、より高温度では、さらに効果的であることが、判明した。これらの錯体は、 パウチ、コンテナー、チャンバー、室またはシールすることのできるあらゆる領 域内に配置することができ、そこにおいて、これら錯体は、物品を効果的に殺菌 する過酸化水素蒸気を解離する。これら錯体は、加熱することにより、蒸気の解 離を促進することができ、室温殺菌に必要な時間よりも少ない時間で殺菌が成し 遂げることができる。したがって、本発明の化合物は、殺菌を必要とする様々な 用途に有用である。殺菌しようとする物品を収納したシールした領域に単に錯体 を配置するだけで、殺菌を実現することができる。先行技術の方法と異なり、過 酸化水素の活性をもたらすために水分と接触させる必要がない。 殺菌がより短い時間でより低い圧力で実現することを確認するために、以下の 実験を実行した。実施例11 自己−殺菌コンテナーを次にようにして組み立てた:9.2×105の枯草菌 変種株(ニゲル)の胞子をその表面に付着させたステンレス鋼製の支持体を、そ の表面に20個の孔(3/16”寸法)を持つ小さなPE製の瓶の中に置いた。 この瓶を、CSRラップ(SPUNGUARD(商標))のガス透過性の層で覆った大きな PE製の瓶の中に置いた。同様に、前述の大きな瓶の中に、同様にその表面に2 0個の孔(3/16”寸法)を持つ第2のPE製の瓶を入れた。この瓶には、1 グラムの粉末または錠剤形態の尿素過酸化物を収納した。次に、この瓶を、CSR ラップまたはTYVEK(商標)製のパウチの中に封じた。 前記大きな瓶を、4.5Lの殺菌チャンバーまたは173Lの殺菌チャンバー の中に置いた。各コンテナーを、表13に示すように、100トルの圧力と、2 3度の温度に、2時間暴露した。微生物試験サンプルに対して、実施例1に記載 したように殺菌率の評価を行った。その結果を表13に示した。 これらの結果から、通気性バリアを持つコンテナー内に収納された非水系尿素 過酸化物錯体が、100トル下の室温で、たった2時間の後で、効果的な殺菌を もたらすことが、分かる。これらの結果から、表12の結果と比較すると、本発 明の過酸化物錯体は、大気圧下で殺菌を成し遂げるに必要な時間より少ない時間 で、減圧下で殺菌が行えることが、明らかとなる。 したがって、本発明の過酸化水素錯体は、大幅に短い時間で効果的な殺菌をも たらすことができる。さらに、前述のように、プラズマもまた、この過酸化水素 蒸気の殺菌活性を促進するために使用することができる。殺菌しようとする物品 は、過酸化水素蒸気に暴露された後、プラズマに曝され、プラズマ中に完全な殺 菌が成し遂げられるに充分な時間保持される。 過酸化水素蒸気に暴露することにより殺菌された物品は、プラズマに曝されて 該物品に残っている残留過酸化水素を除去することができる。プラズマ処理中に 、残留過酸化水素は、分解して非毒性の生成物になるため、殺菌された物品は、 いかなる追加工程を行わずとも、次の処理にすぐに用いることができる。 非水系過酸化物錯体は、自己−殺菌包装の成分を含んだ様々な用途に有用であ るさらに、この錯体は、米国特許第4,943,414号に開示の方法などの、 物品の様々な蒸気殺菌方法に用いて好適である。この特許には、蒸発性の液体殺 菌剤溶液を収納した容器を内腔に取り付け、殺菌サイクルの間中減圧しながら、 殺菌剤を蒸発させて、蒸気を物品の内腔の中に直接流す方法が、開示されている 。この発明に開示されている方法は、非水系過酸化物化合物の使用を許容するよ うに変更することが可能である。この化合物を容器内に置いて、殺菌しようとす る物品の内腔に連結する。次に、この物品をコンテナー内に設置し、コンテナー を排気する。物品の内腔と物品の外面とを非水系化合物から解離させた過酸化水 素蒸気に接触させる。プラズマを必要に応じて発生させ、殺菌を促進するため、 および/またはあらゆる残留過酸化水素を除去するために使用することができる 。今説明したシステムは、水溶液中の水が迅速に蒸発し、過酸化水素蒸気より先 に内腔に到達してしまうという欠点を克服することができる。したがって、より 効果的な殺菌が実現でき、殺菌を成し遂げるためのより短い時間が、必要とされ る。グリシン無水物などの過酸化水素錯体は、錯体をさらに加熱する必要なしに 、減圧下で、大量の過酸化水素を解離するので、特に有用である。非水系過酸化水素錯体の合成 本発明は、さらに、過酸化水素蒸気殺菌装置における供給源として、あるいは 前述のような自己−殺菌包装の成分として有用な非水系過酸化水素錯体の調製方 法を提供する。もちろん、過酸化水素錯体は、漂白剤、コンタクトレンズ溶液、 触媒、および当業者に周知の他の用途などの別の用途にも使用することができる 。 本発明の過酸化水素錯体調製の一般的手順は、次のようである: (1)チャンバー内へ反応物質を投入する 過酸化水素と反応させようとする材料は、さまざまな形態の固体(たとえば、 粉末、結晶、フィルムなどで、好ましくは、反応速度を高めるために大きな表面 積を有するもの)が可能である。また、この反応物質は、チャンバー内で圧力が 低減された後に溶媒を蒸発させるに充分な時間が得られる場合には、水あるいは 他の溶媒の溶液として存在してもよい。また、この材料は、その沸点は過酸化水 素の沸点(150℃)より高ければ、液体でもよい。昇温下では反応速度は速い ので、チャンバーは好ましくは反応成分を導入する前または後に加熱する。しか しながら、温度は、反応物質が沸騰もしくは蒸発する温度より高くすべきではな い。 反応成分は、過酸化水素蒸気に連通可能であれば、どのような容器にでも収納 してもよい。反応成分が、チャンバーを排気したときに、吹き飛ばされ得る粉末 や他の形態である場合には、過酸化水素を内部に拡散することのできる通気性の コンテナーに保持すればよい。 (2)チャンバーを排気する ある実施例では、チャンバーを、すべての過酸化水素を蒸気相にするために、 過酸化水素の蒸気圧(これはその濃度および温度に依存する)以下の圧力などの 大気圧以下に排気する。前記蒸気圧は、温度上昇とともに増加し、過酸化水素濃 度の増加とともに減少する。ほとんどの実験において、チャンバーは、約0.2 トルに排気されるとともに、環境温度またはそれ以上の温度にされる。 (3)過酸化水素蒸気を発生させる 過酸化水素蒸気は、過酸化水素溶液から、あるいは実質的に無水の過酸化水素 錯体から発生させることができる。後者では、蒸気状態の乾燥過酸化水素を生じ 、この過酸化水素は、形成しようとする前記蒸気または錯体と反応させようとす るいずれかの物質がハイドロスコピック(hydroscopic)である場合に、有用であ る。実質的に水を含まない錯体から過酸化水素蒸気を発生させる他の利点は、形 成しようとする錯体中の過酸化水素のパーセントが、H22水溶液から蒸気が発 生する場合よりも高いことである。これは、多分、水溶液がH22蒸気を発生さ せるのに用いられる場合の錯体上の結合部位に対して水分子とH22分子とが競 合することによるものである。 過酸化水素蒸気は、前記反応物質が収納されているチャンバーと同じチャンバ ー内で発生させる場合も、真空バルブによって前記チャンバーから分離されてい る他のチャンバー内で発生させる場合もある。 (4)反応物質と過酸化水素とを反応させる この反応に必要な時間は、もちろん、反応物質と過酸化水素との反応速度に依 存する。過酸化水素が反応物質に結合している間、減少する圧力を監視すること によって、前記時間は、実験的に決定することができる。典型的に、前記反応時 間は、約5〜30分である。蒸発した過酸化水素濃度および開始材料の重量は、 最終反応生成物中の過酸化水素の重量パーセントを決定する。過酸化水素に対す る反応物質の重量割合が増加すると、錯体中の過酸化水素の重量パーセントが減 少する。この反応は、多数回繰り返して、錯体中の過酸化水素濃度を高めること ができる。 (5)チャンバーを再び排気する 反応期間が終わったら、再度、チャンバーを約2トルに排気して、すべての身 反応過酸化水素を除去する。 (6)チャンバーを換気し、過酸化水素錯体を回収する 過酸化水素が前記反応物質と錯体を形成するメカニズムは、完全には理解され ていない。前記錯体の形成には、反応物質の酸素および/または窒素を含む電子 リッチな官能基と過酸化水素との間のに水素結合が関与しているものと信じられ ている。これが結合のただ一つの形式であるかどうかは不明であるが、広範な官 能基を有する材料が過酸化水素と錯体を形成することが判明している。 先行の過酸化水素錯体形成方法に対する該蒸気相反応の利点には、以下のもの が含まれる: 1. 反応物質に対する過酸化水素の割合は、蒸気状態で存在する過酸化水素 量を、または該蒸気に曝される反応物質の量を変化させることによって、正確に 制御することができる。 2. 反応生成物から溶媒を除去する必要をなくす。 3. 形成可能な過酸化物錯体は、液体、あるいは粉末、結晶、フィルムなど の液体または固体である。 4. ハイドロスコピック(hydroscopic)な物質の過酸化物錯体を調製するこ とができる。 本発明による非水系過酸化物錯体の合成は、以下の実施例においてさらに説明 する。これら化合物の多くは、触媒として利用することができ、さらに、当業者 には容易に理解されるように、本明細書に詳細に説明した用途を有する。以下の 例は、本発明の組成および方法の実施例を示すものであるが、これらはなんら本 発明の範囲を限定するものではない。 実施例12 グリシン無水物の過酸化水素錯体を次のようにして調製した:1.0グラムの グリシン無水物(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,Wl)のサンプルを、45 ℃の温度に保たれた173リットルのチャンバー内のアルミニウム製のトレイに 置いた。アルミニウム製のトレイの上部を、TYVEK(商標)不織布によって覆った 。前記不織布は、チャンバーが減圧された時にグリシン無水物がトレイからこぼ れるのを防止するが、通気性であり、過酸化水素を吸着しない。チャンバーのド アを閉じ、チャンバーの圧力を真空ポンプによってチャンバーを排気することに より0.2トルに低減した。10mg/リットルの過酸化水素濃度を、70%の 過酸化水素水溶液(FMC Corp.,Philadelphia,PA)の適当量を蒸気にすることに より、チャンバー内に発生させた。得た過酸化水素蒸気をグリシン無水物に20 分間接触させ続けた。反応期間が終了した時、チャンバーの圧力を2トルに低減 し、次に、大気圧に戻した。反応生成物を、チャンバーから除去し、過酸化水素 の重量パーセントを、次の沃素滴定反応により、分析した。 H22+2KI+H2SO4---→I2+K2SO4+2H2O I2+2N a223---→Na246+2NaI でんぷんインジケータを、沃素−チオ硫酸ナトリウム滴定反応に用いて、終点 の色変化を増幅した。過酸化水素の重量パーセントは、次の等式により、算出し た: H22のwt%=[(Na2S2O3のml)*(Na2S2O3の当量)*1.7]/(サンプル重量グラム) グリシン無水物錯体中の過酸化水素の重量パーセントは、24.3%であった 。 実施例13 広範多様な有機および無機の過酸化水素錯体を、実施例12の手順を用いて調 製した。各ケースでは、反応条件は、グリシン無水物の代わりに、表14に示し た化合物の各一つを1.0g使用した以外は、実施例12の条件と同じであった 。 形成した有機錯体は、過酸化水素と水素結合を形成することのできる下記範囲 の官能基をカバーする:アルコール、エーテル、ケトン、酸、アミノ酸、エステ 得る、有機塩、アミン、アミド、ポリアミド、ポリウレタン、尿素、およびビウ レット。無機錯体は、ナトリウム、カリウム、およびルビジウムカチオンの各炭 酸塩、ならびに重炭酸ナトリウムを含む。さらに、水酸化カルシウムおよびピロ 燐酸四ナトリウムの過酸化水素錯体も調製した。開始物質は、微粉末またはわず かに大きい結晶物質であったが、ナイロン6,6とポリビニルメチルエーテルと だけは異なり、ナイロンは厚み0.12mmのフィルムとして処理され、ポリビ ニルメチルエーテルは50%の水溶液であった。 前記試験条件下でこれらの物質で得られた過酸化水素錯体は、ポリビニルピロ リドン、ヒスタミン、ポリ(ビニルメチルケトン)、プロピオンアミド、および 1,3−ジメチル尿素以外は、固体であった。1,3−ジメチル尿素とプロピオ ンアミドの過酸化水素錯体は、自由に流動する液体であり、蒸気相合成プロセス のおいて容易に取り扱うことができる。というのは、最終生成物を得るために溶 媒を必要としないからである。ヒスタミン、ポリビニルピロリドン、ポリ(ビニ ルメチルケトン)の錯体は、粘着性の物質であり、扱いにくい。 実施例14および実施例15において、ポリビニルピロリドンを異なった処理 条件下で用いて、自由流動固体生成物の錯体を得た他の実験を、説明する。 実施例14 ポリビニルピロリドンの過酸化水素錯体を、該ポリビニルピロリドン錯体中の 過酸化水素のパーセントを蒸気状態における過酸化水素濃度に対してポリビニル ピロリドンの重量比率を変えることによって変化させて、調製した。これらの紙 面における条件は、ポリビニルピロリドンの重量を1.0グラムから3.0グラ ムおよび5.0グラムへと増加させた以外、実施例12での条件と同じであった 。すべての試験において、過酸化水素濃度は、チャンバー容積の10.0mg/ リットルに一定に保持した。これら試験の結果は、表15に示した。実施例15 PVPの過酸化水素錯体を、20個の過酸化水素尿素錯体から過酸化水素を解 離して、調製した。この方法で過酸化水素を解離すると、ほとんど水なしとなる 。この試験では、5グラムのPVPを反応チャンバー内に置き、チャンバー容積 の10mg/リットルのH22を尿素の35%H22錯体の約7gを約110℃ に約5分間加熱するによって反応チャンバー中に解離した。この試験の残りの条 件は、実施例12でと同様であった。PVP錯体中の過酸化水素のパーセントお よび該錯体の物理的状態を、表15に示した。 これらの試験結果から、自由流動固体を、蒸気状態の過酸化水素に対するPVP の比率を制御することによって、あるいは、実質的に水を含まない過酸化水素蒸 気供給源を用いることによって、PVP−H22錯体を用いて得ることができる ことが、明らかである。 無機過酸化水素錯体 無機過酸化水素錯体は、以前に有機過酸化水素錯体について詳しく説明したよ うに、無機過酸化水素錯体も同様に殺菌剤として使用するに好適である。過酸化 水素蒸気はこれらの無機錯体から大気圧および室温下で解離することができる。 しかし、以下に詳細に説明するように、大量の過酸化水素蒸気を、大気圧および 減圧の両方の下で固有の解離温度に迅速に加熱することにより、無機過酸化水素 錯体から解離することができる。無機化酸化物から過酸化水素を効果的に解離す るために、無機化酸化物錯体の加熱速度を、好ましくは少なくとも5℃/分に、 より好ましくは、少なくとも10℃/分に、さらにより好ましくは、少なくとも 50℃/分に、そして最も好ましくは、少なくとも1000℃/分にする。 これらの無機錯体の記載リスト、および過酸化水素の重量パーセントを、表1 6に示した。好適な無機錯体は、分解してハロゲン化水素酸を形成することのな いものである。したがって、特に好適な錯体は、ハロゲンを含まない。過酸化水 素供給源として錯体の混合物を用いることも好ましい。このような混合物は、二 つの予め調製した錯体を物理的に混合した“物理的混合物”でもよく、錯体中の の化合物をそれらから過酸化水素錯体を調製する前に混合した“化学的混合物” でもよい。 錯体中のH22の重量パーセントを測定するために使用する滴定手順は、実施 例12に記載のものである。炭酸ナトリウムH22錯体は、Fluka Chemicai Cor p.から購入したものである。無機H22錯体を合成するために用いる蒸気相合成 手順は、実施例12に開示のものと同様であり、異なるところは、10gの固体 無機サンプルを1〜5gの代わりに用いたことと、一つの反応サイクルに対し二 つの反応サイクルを用いたことである。 実施例16 無機過酸化水素錯体の液相合成の反応手順は、Jonesらによって記載されてい る(J.Chem.Soc.,Dalton,12:2526-2532,1980)ように、基本的である。簡潔 に述べれば、無機固体をまず30%の過酸化水素水溶液に溶かして飽和溶液をつ くり、次に、この溶液にエタノールを液滴添加する。蓚酸カリウムおよび炭酸ル ビジウムの錯体については、添加されたエタノールの量が徐々に増えるに従って 、白色の過酸化物析出物が形成された。炭酸カリウム、ピロ燐酸カリウムおよび ピロ燐酸ナトリウムについては、それらの飽和溶液を−10℃に数時間保持して 結晶性過酸化物錯体の形成を促進する。この錯体を真空濾過によって、液相から 分離し、エタノールで少なくとも3回洗浄し、真空乾燥する。 示差走査熱量計(DSC)(Model PDSC 2920,TA and Metler-Toledo Model DSC 27HP instruments)を、前記無機化酸化物錯体のH22解離または分解特性 を測定するために、使用した。このDSCは、10℃/分の加熱ランプで、30 ℃および220℃の間の範囲の温度で、大気圧および様々な減圧条件下で、運転 した。図5に示すように、このDSCは、サンプルチャンバー110、加熱板11 2および圧力制御システムを具備している。圧力制御システムは、圧力ゲージ1 16が連結された圧力変換器114を有する。圧力ゲージ116は制御装置11 8に連結されており、次に、制御装置118は、圧力制御バルブに連結されてい る。圧力変換器114は、圧力制御バルブ120と、ポンプ122とに、流体流 通可能に連結されている。 前述のようにして合成した蓚酸カリウム過酸化水素錯体を、DSC内に置き、固 有の真空圧に、50℃から170℃の温度範囲で、暴露した。図6に示すように 、サンプル平鍋の蓋に一つの孔を設けた該DSC条件下で、H22の大量の解離、 吸熱工程が、低い圧力下で生じ、一方、H22の発熱分解が好ましいことに高い 圧力で生じた。しかしがから、図10に示すように、平鍋にいかなる覆いもせず に(すなわち、鍋を開けて)、同じ実験を繰り返した場合、大気圧下で、過酸化 物の部分的解離が同様に生じる。したがって、ある過酸化水素錯体においては、 より開放した系および/または減圧下で、錯体からのH22の解離を促進するこ とができる。 殺菌における無機過酸化水素錯体の使用において、錯体の安定性にとって、迅 速に加熱することが重要であり、迅速な加熱は、アルミニウム板を無機過酸化物 成分を接触させる前に、予備加熱することによって、実現する。無機化酸化物化 合物の使用において、温度は、86℃より高いことが望ましい。 上述のように、無機過酸化水素錯体を、迅速に、すなわち1000℃/分以上 の迅速さで、加熱することが、望ましい。これは、予備加熱した板に過酸化物を 接触させることにより、実現することができる。このような迅速な加熱を実現す るための好適な実施例を、図7Aおよび7Bに示す。図7Aに示すように、閉鎖 状態にある殺菌チャンバー131中に過酸化物蒸気を注入するための装置125 が示されている。無機過酸化水素錯体は過酸化物ディスク132内に合体されて いる。このディスク132は、5つの層を有している:3つのCSRラップ層、 錯体粉末およびポリプロピレンを被覆したアルミニウム箔である。このディスク 132はその周囲端をヒートシールされて前記錯体粉末を保持している。この過 酸化物ディスク132は、アルミニウム取り付け具142によってハウジング1 50に取り付けられた穿孔アルミニウム板130の直下に配置されている。ディ スク132はO−リング151の間に緩やかに保持されている。過酸化物蒸気を チャンバー内に導入する前に、加熱したアルミニウムプラテン134を前記過酸 化物ディスク132から離し、アルミニウム板136に当接する。ベローズ13 8内のスプリング(不図示)は、前記板136を下方に付勢して閉鎖状態にする 。チャンバー131が排気される場合は、同時にベローズ138も排気される。 板136はO−リング148に対向して位置しており、それにより、流路158 から過酸化物解離チャンバー152を分離している。本装置は、殺菌チャンバー 131に位置決めされて、ボルト144、146、154および156によって 、固定されている。 図7Bに示すように、前記プラテン134を上動させて前記過酸化物ディスク 132に接触させるために、前記ベローズ138を換気する。一度、圧力があが ると、ベロース138は上動し、それにより、加熱したアルミニウムプラテン1 34を過酸化物ディスク132に当接させる。好適な実施例では、アルミニウム プラテン134を175℃に予備加熱するが、他の温度を用いてもよい。次いで 、前記CSP層を通して前記粉末から過酸化物蒸気が解離し、穿孔アルミニウム板 130の孔160を通過し、過酸化物解離チャンバー152に入る。加熱された アルミニウムプラテン134の上動によって、同時に、過酸化物解離チャンバー 152が開き、殺菌チャンバーに流体流通可能に連結している流路158に過酸 化物蒸気が進入する。 図8に示すように、多数のガラス棒172が直交配列して収納されている殺菌 チャンバー170が、図示されている。ステンレス鋼製の外科刀174および1 76が、バシラス=ステアロテルモフィルス(Bacillus stearothermophilus)が 付着されたチャンバー170の上部と底部にそれぞれ置かれる。チャンバー17 0内に置かれることになる、右側に図示されている装置178は、過酸化水素錯 体を加熱するために用いられるもので、その具体的目的は、ピロ燐酸ナトリウム (Na427・3H22)および蓚酸カリウム(K224・H22)過酸化水素 錯体を加熱することである。装置178は、チャンバー170の底部に置かれる パイレックス製のボウル180を有している。このパイレックスボウル180の 上にはパイレックス皿182が配置される。加熱パッド186を有するアルミニ ウム板184が前記パイレックス皿182の上に配置される。錯体が前記アルミ ニウム板184の上に置かれる。電力コード188が加熱パッド186に接続さ れており、熱電対190がアルミニウム板184に取り付けられている。外科刀 174はアルミニウム板184の2インチ上方に置かれている。 ある実施例では、過酸化水素錯体が、殺菌しようとする物品が収納されている コンテナーと流体流通可能に連結されている別体の封体内に供給される。封体内 の圧力とコンテナー内の圧力は、同じでも異なっていてもよい。封体内の圧力が コンテナー内の圧力より陽圧になっている場合は、封体内の錯体から解離した過 酸化物蒸気がコンテナー内に移動するのが、促進される。このような陽圧は、コ ンテナーが部屋全体である場合のように大きい時には、特に有用である。 他の実施例では、粉末形態の過酸化物錯体が、接着表面に塗布されている。好 適な接着表面としては、A10およびA25接着テープ(3M Corp.,Minneapolis,MN )などの高温度定格(high temperature rated)の接着テープが、含まれる。 これらの過酸化物錯体粉末を被覆した接着テープを、次いで、加熱して、それ らから、たとえば、図3A,図7A及び図8に示す装置に用いる過酸化物を、解 離する。 図9に示すように、過酸化物錯体粉末202を有する高温度定格の接着テープ 200がアルミニウム箔層204上に積層されている。一つもしくはそれ以上の CSR層206が接着テープ層200の上面に積層されている。この配列は、個々 のシート材料の形態を採る場合もあり、材料からロールにする場合もある。 実施例17及び実施例18において使用し、その解離過酸化物量と、殺菌効力 を測定した無機過酸化物錯体は、ピロ燐酸カリウム(K427・3H22:PP )、蓚酸カリウム(K224・1H22:PO)および炭酸ナトリウム(Na2 CO3・1.5H22:SC)である。 実施例17 SC,POおよびPPからの過酸化物の解離 SC,POおよびPPからH22を解離した時の理想温度(ideal temperature )を、DSCによって、測定した。2gの各これら錯体から解離したH22の実 際の量を、75リットルのチャンバーと図7Aおよび7Bに示した装置とを用い て、様々な温度下で測定した。175℃でPPから解離したH22の量は、SC およびPOにおけるより多かった。75℃でSCは最も少ないH22量を解離し たが、サンプル量を増やすと、解離量が顕著に増加した。 実施例18 SC,POおよびPPを用いた効力試験 2×106の枯草菌変種株(ニゲル)の胞子をSS刃に接種させた。3つの接 種刃を、それぞれ、Spunguardでラップした10”×21”×3.5”のポリフ ェニレンオキサイド製のトレイの前部、中央、後部のそれぞれの位置に、配置し た。次に、ラップしたトレイを、0.2トルの初期真空圧を有する75リットル の真空チャンバー内に置いた。5.5”の過酸化物ディスクを、SC,SOまた はPP無機過酸化物粉末を3つのSpunguard層と1つのポリエチレンフィルムで 被覆したアルミニウム箔層との間に、ヒートシールすることによって、作製した 。この過酸化物を、前記ディスクを175℃に予備加熱したアルミニウム板に2 分間接触させることにより、解離し、続いて、合計暴露時間10分間に対して8 分間拡散させた。処理後、前記3つの刃をトリプチカーゼ大豆煮汁(TSB)中 に互いに離して配置し、32℃で、7目間保持し、細菌の成長を集計した。その 結果を表18にまとめた。 表18に示すように、2gのSC(1/3)を除いて、胞子の成長は認められな かった。しかしながら、蒸気に曝されるSC量が3グラムに増えると、細菌の成 長は認められなくなった。これらの結果により、無機過酸化水素錯体を用いた殺 菌 の効力が強調された。 無機過酸化水素錯体は、有機過酸化物錯体を用いた前述の殺菌手順に容易に組 み合わせることができる。例えば、無機錯体は、プラズマ殺菌方法に組み合わせ たり、該錯体から徐々に過酸化物を解離させる自己−殺菌封体に組み合わせて使 用することができる。同様に、狭隘な内腔を有する物品の殺菌に使用することも でき、その場合、この無機錯体を収納した容器を前記内腔に連結する。さらに、 無機過酸化物錯体から解離した蒸気を圧力パルス化して用いることも可能である 。殺菌に無機錯体を使用する他の例は、本明細書を参照することで、当業者には 明らかであろう。燐酸塩および縮合燐酸塩過酸化物錯体の合成 いくつかの燐酸塩および縮合燐酸塩錯体は、前記文献に報告されているそれら の合成手順に沿って得たものであり、表19にまとめて示した。一般に、これら 錯体は、燐酸塩を過酸化水素水溶液に(固体を過酸化物溶液に加えるか、固体に 過酸化物溶液を加えて)混合することによって、合成することができる。反応に よって発生した熱は、過酸化水素の分解をもたらすので、反応温度の制御は、固 体を過酸化物溶液に緩やかに混合するか、冷やした過酸化物溶液(例えば、0℃ )を用いるかによって、実現している。また、過酸化物錯体は、燐酸塩水和物ま たは縮合燐酸塩を過酸化物溶液中で溶かすことによって、形成することもできる 。 噴霧法 前記文献に記載された手順と同じ手順を実行して、燐酸塩および縮合燐酸塩錯 体を調製するための手順の容易性および制限を求めた。一般に、錯体は、均等に 拡げた固体塩の上に過酸化物溶液を噴霧し、続いて、真空乾燥またはオーブン乾 燥することにより、調製した。表20に、この噴霧法により合成した錯体をまと めて示した。Na427 3H22は、従来技術を構成する30%H22溶液 を用いて、合成することはできなかった。K3PO4過酸化物錯体は、H22溶液 を無水K3PO4に室温で直接に添加することによって、調製することはできなか った。合成条件の詳細は、以下の実施例21から36に示す。 Na47nH22の液−噴霧合成法 一般に、ピロ燐酸ナトリウムおよび過酸化水素の無水錯体(Na427nH2 2)を、液−固相反応に続き、真空乾燥および/またはオーブン乾燥を用いて 、合成した。以下の実施例21〜27に記載したように、ピロ燐酸ナトリウムと 過酸化水素の錯体の液−噴霧合成に関連して、多くの因子を変化させた。濃縮過 酸化水素溶液(30〜90%H22)をピロ燐酸ナトリウム(98%、Aldrich )上に液滴噴霧した。混合物を、10℃、25℃または45℃で、1〜16時間 、保持し、続いて、25℃〜60℃で真空乾燥および/または60℃でオーブン 乾燥した。H22濃度、開始H22のNa427に対するモル比、液相に対す る固相の比、保持時間および温度、乾燥形式、乾燥温度および開始材料量を、以 下の例に記載のように変化させて、生成物組成におけるそれらの効果を測定した 。 実施例21から23には、反応時間2時間、温度25℃で得た錯体中のH22 の最終wt%における乾燥法(それぞれ、30℃で真空乾燥、60℃で真空乾 燥、そして60℃でオーブン乾燥)の効果を示す。 実施例24には、25℃での真空乾燥による反応時間に対する効果を示す。そ の結果から、1時間の反応時間が、ピロ燐酸ナトリウムの錯体中のH22に対す る比が1:3比であるピロ燐酸ナトリウムを形成するのに、充分な時間であるこ とを、示す。 実施例25には、過酸化物錯体形成における反応温度の効果を示す。その結果 から、少量の開始材料を用いた場合には、約1:3比の錯体を、45℃以下の温 度においても、まだ形成できることを、示す。 実施例26には、液体−噴霧合成を用いて得た過酸化物錯体の組成における過 酸化水素の効果を、示す。表26に示したように、30%のH22をピロ燐酸ナ トリウム固体上に噴霧した場合、H2O2のSPに対するモル比が4:1であって も、得られた錯体すなわちNa4271.64H22における、H22のSPに 対する比は、2:1未満であった(ビス−ペルオキシ水和物)。トリス−ペルオ キシ水和物(Na427 3H22)は、H22の濃度が45%以上である場 合に、好ましくは50%以上である場合に、形成することができた。H22のS Pに対する比が4:1である、Na427 4H22組成は、60℃以下の温 度でのみ、安定であった。 実施例27には、ピロ燐酸ナトリウム トリス−ペロオキシ水和物錯体を、大 量のNa427を使用した場合、液−噴霧法によって、うまく調製することが できないことを、示す。 実施例21 30℃での真空乾燥 H22(59%)をピロ燐酸ナトリウム(SP)に、固体の液体に対する重 量比が1:0.8、1:0.9および1:1.1で混合し、25℃で2時間保持し 、そして、30℃の真空下で4時間乾燥するか、30℃で4時間乾燥した後に6 0℃で15時間乾燥した。生成物の収量は、84%から99%の範囲であった。 その結果を表21にまとめた。 実施例22 60℃での真空乾燥 H22(59%)をピロ燐酸ナトリウムに、固体の液体に対する重量比を1: 0.8、1:0.9および1:1.1として、混合し、25℃で2時間、保持し、 60℃の真空下で4時間乾燥させた。その結果を表22にまとめた。 実施例23 60℃でのオーブン乾燥 H22(59%)をピロ燐酸ナトリウムに、固体の液体に対する重量比を1: 0.8、1:0.9および1:1.1として、混合し、25℃で2時間、保持し、 60℃で、6時間または21時間、オーブン乾燥した。その結果を表23にまと めた。 実施例24 反応時間の効果 H22(59%)をピロ燐酸ナトリウムに、固体の液体に対する重量比を1: 0.8として、混合し、25℃で、1、2および16時間、保持し、そして、2 5℃の真空下で、4時間、乾燥させた。その結果を表24にまとめた。 実施例25 反応温度の効果 H22(59%)をピロ燐酸ナトリウムに、固体の液体に対する重量比を1: 0.8、1:1.1または1:1.3として、混合し、10℃、25℃または45 ℃で、保持し、真空下で乾燥した。その結果を表25にまとめた。 実施例2622濃度の効果 異なった濃度のH22溶液をピロ燐酸ナトリウム(Aldrich社製、98%)に 液滴添加した。この混合物を25℃で2時間、保持し、次に、25℃で4時間、 真空乾燥し、つづいて、60℃で15時間、乾燥したが、表26の最後の列のサ ンプルだけは、25℃で4時間、真空乾燥し、次に、49℃で9時間、オーブン 乾燥した。その結果を表26にまとめた。結果には、高濃度の過酸化物がH2O2 のSPに対するモル比が約1:3である錯体を得るに必要であることが、示され ている。 実施例27 開始化合物量の効果 室温にある59%のH22溶液をピロ燐酸ナトリウム固体上にゆっくりと噴霧 したが、この混合物の温度は上昇した。59%のH22を300グラムのSPに 加えた場合、混合物の温度は、60℃に上昇した。したがって、大量のSPは、 少量のSPと同様に作用するとは思われない。その結果を表27にまとめた。 その他の過酸化物錯体のいくつかのその他の液−噴霧合成を、以下の実施例2 8〜34に説明する。 実施例28 Na3PO4 5H2O2の液−噴霧合成 30%、59%および70%濃度の過酸化水素水溶液を、固体オルト燐酸ナト リウム、三塩基物(SPT;96%,Aldrich社製)上に、噴霧して、ペースト を形成した。この混合物を、2時間、25℃で、保持し、次に、25℃で、真空 乾燥した。その結果を表28にまとめた。 実施例29 Na2HPO422およびNa2HPO42H22の液体合成 燐酸ナトリウム、すなわち二塩基性固体(99.95%,Aldrich社製)を過酸 化水素水溶液に溶かし、25℃で1時間、保持し、次に、25℃の真空下で乾燥 した。得られた生成物は、Na2HPO4/H22比が約1:2のゲルであった。 さらに、このゲルを乾燥して、Na2HPO4/H22比が約1:1の粉末を得た 。その結果を表29にまとめた。 実施例30 Na5310・1.2H22の液体−噴霧合成 濃縮過酸化水素溶液をトリポリ燐酸ナトリウム(85%、Aldrich)(STP )上に、液滴噴霧した。この混合物を25℃で1時間、保持し、25℃で真空乾 燥し、次に、80℃でオーブン乾燥した。結果を表30に示す。 実施例313PO4nH22の液体一噴霧合成 室温にある59%のH22を、燐酸カリウム、すなわち三塩基物(97%、Al drich)に、液滴添加した。噴霧中の反応生成物の温度は、約80℃に上昇した 。このペースト混合物を真空下で4時間、乾燥した。その結果を表31にまとめ た。その結果には、錯体中の過酸化物の大部分が高い反応温度のために分解した ことが、示されている。 実施例32427nH22の液体−噴霧合成 59%または70%濃度の過酸化水素水溶液を、ピロ燐酸カリウム(PP)( 97%、Aldrich)上に噴霧して、ペーストを形成した。噴霧中のペーストの温 度は、約30℃から35℃であった。この混合物を、25℃で2時間、保持し、 次に、25℃の真空下で、乾燥した。その結果を表32にまとめた。 実施例332HPO4 3H22の液体−噴霧合成 濃縮H22溶液を燐酸水素カリウム(98%、Aldrich)(PHP)上に、液 滴噴霧した。その混合物を25℃で1時間、保持し、25℃で真空乾燥した。そ の結果を表33に示す。 実施例34 KH2PO422の液体−噴霧合成 濃縮過酸化水素溶液を燐酸二水素カリウム(98%、Aldrich)(PDHP) 上に、液滴噴霧した。この混合物を、25℃で1時間、保持し、25℃で、真空 乾燥した。その結果を表34に示す。 実施例35 Ca227 3.42H22の液体−噴霧合成 59%の過酸化水素水溶液を固体ピロ燐酸カルシウム(Aldrich)上に、噴霧 した。この混合物を1時間、25℃で、保持し、次に、25℃で、真空乾燥した 。この結果を表35にまとめた。 実施例36 Mg227 4.60H22の液体−噴霧合成 59%のH22水溶液を固体ピロ燐酸マグネシウム(Aldrich)上に、噴霧し た。この混合物を、1時間、25℃で、保持し、次に、25℃で、真空乾燥した 。その結果を表36にまとめた。 いくつかの燐酸塩過酸化物錯体を説明したが、安定した錯体を製造するための 一般的な合成方法は、知られていない。H22溶液と燐酸塩または縮合燐酸塩と の間の反応は、発熱反応である。この発熱反応によって生じる熱は、過酸化水素 の分解をもたらす場合がある。結果的に、この錯体は、不安定であり得るし、あ るいは、過酸化物の燐酸塩または縮合燐酸塩に対する比が必要な比より低いこと もある。この問題は、大量の錯体を調製する場合に、詳しく述べる。ペースト法 過酸化水素溶液と燐酸塩または縮合燐酸塩との反応によって生じる熱を制御す る努力において、我々は、多くの合成方法を開発した。このような方法の一つを 、我々は“ペースト”法と呼んでいるが、それは、ペーストが、始めに、燐酸塩 または縮合燐酸塩と水とから、形成されるからである。この無機過酸化水素錯体 のペースト−液体合成法は、所要の無機化合物を水と混合して柔らかなペースト を形成する工程を有する。このペーストを放冷し、この無機ペーストに過酸化水 素水溶液を加える。得られた混合物を乾燥して水を除去し、無機過酸化水素錯体 を生じる。 この合成機構の主な利点は、無機化合物と水との反応が発熱反応でありながら 、無機化酸化物錯体の形成中に生じる熱が非常に少なく、そのため、合成中の過 酸化水素の分解を避けることができること、である。この点は、過酸化水素を分 解する大量の熱が発生する従来方法に比べて、大変重要である。得られる無機化 酸化物錯体の結晶は、他の方法により得たものより、微細であり、より安定であ り、より低い濃度の過酸化水素を同様に使用することができる。いかなる特別な 理論または作用機構と結びつけようとせずに考察したところ、水和物が始めにペ ーストの形成に伴って形成され、次に、これら水和物の水が過酸化物と置換して 、無機化酸化物錯体を形成するものと、我々は確信している。実施例37および 38に、二つの異なった燐酸塩過酸化物錯体の典型的な製造方法を、示す。 実施例37 異なった過酸化水素濃度を用いたNa427 2.3H22 のペースト−液体合成 ピロ燐酸ナトリウム固体(98%、Aldrich)を脱イオン水と混合して、緩や かに攪拌し、柔らかなペーストを形成した。この反応は発熱反応であるため、ペ ーストを放冷して室温にした。異なったH22濃度のH22水溶液を前記ペース トと混合した。温度の上昇は生じなかった。この混合物を、25℃で、1時間、 保持し、次に、25℃で、真空乾燥した。真空乾燥したサンプルは、さらに、6 0℃で、オーブン乾燥し、すべての水を除去した。その結果を表37にまとめた 。 表37には、過酸化水素錯体を調製するためのペースト法のいくつかの利点が 、示されている: 1. H22の開始濃度は、ピロ燐酸ナトリウム・トリス−ペロオキシ水和物 (Na427 3H22)を調製するために、50%以上に制限されない。こ の錯体は、12%という低い濃度のH22溶液を使用した場合でも、調製できる 。2. Na427 3H22は、大量の開始材料(例えば、200gのSP )を用いると、うまく調製できない。というのは、H22溶液とSP−水ペース トとの混合中に、温度の増加がないからである。 3. 異なった組成の過酸化物錯体を、前記開始混合物中のH22のSPに対 するモル比を制御することにより、容易に調製することができる。 実施例383PO4nH22のペースト−液体合成 燐酸カリウム三塩基物(97%、Aldrich)(PPT)を、脱イオン水と混合 し 、ゆっくり攪拌して、柔らかなペーストを形成し、このペーストを放冷して室温 にした。H22水溶液(59%)を前記ペーストと混合した。温度の上昇は観察 されなかった。この混合物を、25℃で、2時間、保持し、25℃の真空下で、 乾燥した。その結果を、表38にまとめた。燐酸カリウム過酸化物は、ほとんど の燐酸塩−過酸化物錯体の合成に用いられている液体−噴霧法を用いて(実施例 31に示すように)、形成することができなかった。過酸化水素溶液を固体燐酸 ナトリウム上に噴霧した場合、反応混合物の温度は約80℃に上昇した。このよ うな高い温度は、ほとんど過酸化水素の分解をもたらし、その結果、過酸化水素 の燐酸カリウムへの取り込みが最小になってしまう。このペースト法は、K3P O4 3H22錯体の調製に対して、液体−噴霧法よりも、明らかに優れている 。 実施例39 噴霧法およびペースト法を用いて調製した Na427 3H22の熱安定性 ほぼ0.3gの錯体サンプルを、5mlのプラスチックボトル内に入れ、蓋を 開けるか(開口、条件1)、しっかりキャップをして(シール、条件2)、保存 した。この開口ボトルおよびシールボトルを、23℃、50%の相対湿度(RH )の恒温器または60℃のオーブンの中に、入れた。次に、前記錯体のH22含 量を測定した。その結果を表39にまとめた。 表39に報告した結果を比較すると、噴霧法により製造した錯体の安定性は、 60℃では、ペースト法により調製した錯体より、劣っていた。しかしながら、 23℃で50%の相対湿度での安定性は、ほぼ匹敵するものであった。したがっ て、通常、出荷中に生じる不利な貯蔵条件下では、ペースト法は、望ましくない 安定性を示す。水和物(ハイドレート)法 前述のように、我々は、ペースト法では、最初に、燐酸塩または縮合燐酸塩の 水和物が生じるものと、確信している。多くの燐酸塩または縮合燐酸塩において 、水和物は、当業者に周知の技術を用いて容易に製造できるか、あるいは市販品 を購入できる。したがって、我々は、ペースト法の最初のペースト−形成を省略 し、代わりに調製済みの水和物を代用する、過酸化物錯体の水和物法を、試みた 。ペースト法において生じると信じられているように、水和物の水分子は、過酸 化物により置換される。以下の実施例40に、典型的な水和物合成法を示す。実施例40 Na427 3H22の水和物合成 ピロ燐酸ナトリウム十水和物固体(99%、Aldrich)を、12%、30%ま たは59%のH22水溶液と混合し、一時間、25℃で、保持し、次に、25℃ で、真空乾燥した。その結果を表40にまとめた。したがって、この錯体は、3 0%未満の過酸化水素水溶液を用いて、調製することが可能である。 硫酸塩過酸化物錯体の合成 また、我々は、本明細書に記載の殺菌方法とともに使用するための硫酸塩の過 酸化水素錯体の合成も行った。実施例41および42に、二つの典型的な硫酸塩 錯体の合成の詳細を、示す。 実施例41 Na2SO4 1.28H22の液体−噴霧合成 59%のH22水溶液を固体硫酸ナトリウム(99%+、Aldrich)上に噴霧 した。その混合物を1時間、25℃で、保持し、次に、25℃で、真空乾燥した 。その結果を表41にまとめた。 実施例422SO4 0.62H22の液体−噴霧合成 59%のH22水溶液を固体硫酸カリウム(99%+、Aldrich)上に噴霧し た。この混合物を、1時間、25℃で、保持し、次に、25℃で、真空乾燥した 。その結果を表42にまとめた。 珪酸塩過酸化物錯体の合成 また、我々は、本明細書に記載の殺菌方法とともに用いるための珪酸塩の過酸 化水素錯体の合成を、行った。実施例43および44に、二つの典型的な珪酸塩 錯体の合成の詳細を、示す。 実施例43 Na2SiO3nH22のペースト−液体合成 固体メタ珪酸ナトリウム(Na2SiO3、Aldrich)を、水と混合し、柔らか なペーストを形成し、このペーストを放冷して室温にした。過酸化水素水溶液( 12%)を前記ペーストと混合した。混合中の温度は、30〜35℃であった。 この混合物を、1時間、25℃で、保持し、次に、25℃で、真空乾燥した。こ の結果をまとめて表43に示した。 実施例44 Na2Si37 0.68H22の水和物合成 59%の過酸化水素水溶液を、固体三珪酸ナトリウム水和物(Na2Si37 xH2O、Aidrich)上に、噴霧した。この混合物を、1時間、25℃で、保持し 、次に、真空乾燥を25℃で行った。その結果をまとめて表44に示した。 したがって、我々は、広範多様な無機塩の過酸化水素錯体を製造できることを 、示した。我々は、少なくとも酸素および/または窒素原子の一つを含むような 、水素結合を可能とするアニオンの、多数の塩を用いて、本明細書に開示した殺 菌方法に用いるH22の良好な解離を、成し遂げることができることを、確信し ている。前記表14、例示の有機錯体およびその他の無機錯体を、参照された い。それらは、本発明の方法とともに使用することができる。錯体からの過酸化物の解離 例えば、図6などの、先の実例に示したDSC曲線は、一つ孔を持つ蓋で覆っ た平鍋を用いて、大気圧および減圧下で、得たものである。たった一つの小孔を 蓋に有するものでは、蓚酸塩過酸化物錯体における一気圧でのDSCに、発熱ピ ークが観察された。同様の試験を大気圧下で繰り返して、さらに開口した系を用 いて、より多くの過酸化物を解離できるかを測定した。それを以下の実施例45 にしめす。 実施例45 大気圧下でのK224過酸化物錯体からのH22の解離蓚酸 カリウム過酸化水素錯体(K22422)を、大気圧下で、図5に示した装 置を用いて、加熱した。前記装置では、二つの孔を持つ蓋で密閉されたサンプル 平鍋が加熱板112の上に配置されるか、大気圧に開口したアルミニウム製平鍋 が設けられる。そのDSCプロフィールを図10に示した。大きな吸熱ピークに 続いて小さな発熱ピークある曲線は、平鍋が開口している場合のH22の部分的 解離を示している。小さな吸熱ピークに続いて大きな発熱ピークがある曲線は、 二つの孔を持つ蓋を付けた平鍋で生じたもので、幾分の解離があるが、大部分が 分解していることを、示している。 実施例45の結果は、開口した平鍋を使用した場合、大量のH22の解離が可 能であったが、二つ孔の蓋で塞いだ平鍋を用いたものでは不可能であることを、 示しており、この結果を受けて、我々は、大気圧下で、開口平鍋を用いて場合と 、減圧下で、一つの孔を持つ蓋で平鍋を覆った場合とで、錯体からの過酸化物の 解離を知るために、残りの我々の試験を、実行し、DSCに記録した。多数の無 機錯体のDSCプロフィールを図11〜25に示すとともに、DSC試験におけ る過酸化物錯体の熱的挙動の要約を表45に示す。 図11Aは、760トル下のNa427・2H22およびNa427・3H22のDSCプロフィールである。図に見るように、一つの吸熱ピークが観察さ れ、ほとんど完全な解離が生じていることを示している。 図11Bは、760トル下のNa427・4H22のDSCプロフィールで ある。図に見るように、二つの吸熱ピークが観察され、ほぼ完全な解離が生じて いることを示している。 図12は、760トル、7トルおよび0.35トル下のNa3PO4・5H22 のDSCプロフィールである。この錯体は液体−噴霧法を用いて合成された。図 に見るように、吸熱ピークに続いて小さな発熱ピークが観察され、1気圧下で部 分的解離が生じていることを示している。しかし、真空下では、広い吸熱が生じ ており、ほぼ完全な解離が生じていることを、示している。 図13は、760トル下のNa2HPO4・1H22およびNa2HPO4・2H22のDSCプロフィールである。DSCには、両錯体が吸熱作用を示し、大気 圧下で、ほぼ全体の解離が生じていることを示している。 図14は、760トル下のNa5310・H22のDSCプロフィールを示す 。いくつかの吸熱ピークが観察され、大気圧下で、ほぼ全体の解離が生じている ことを示している。 図15は、760トル、7トルおよび1トル下のK2PO4・3.34H22の DSCプロフィールを示す。DSCに、一つ発熱ピークが大気圧下で観察され、 大気圧下でほとんどのH22が分解していることを示している。しかし、真空下 で、前記発熱ピークの前に、吸熱ピークが観察されるので、真空下では、部分的 解離が生じていることを、示している。 図16は、760トルおよび7トル下のK427・7H22のDSCプ ロフィールである。独立に得た重量損失データに基づくと、大気圧下で、140 ℃〜180℃の範囲で、吸熱ピークが発熱ピークによって打ち消されているもの と、思われる。真空下では、いくつかの吸熱ピークが観察され、これらの条件下 では、ほぼ全体の解離が生じていることを示している。 図17は、760トルおよび1トル下のK2HPO4・3.15H22のDSC プロフィールを示す。大気圧では、いくつかの吸熱ピークに続いて発熱ピークが 観察され、部分的解離が生じていることが示している。しかし、真空下では、発 熱ピークは観察されず、これらの条件下では、ほぼ全体の解離が生じていること を示している。 図18は、760トル下のKH2PO4・H22のDSCプロフィールを示す。 二つの吸熱ピークが観察され、大気圧下では、ほぼ全体の解離が生じていること が示されている。 図19は、760トルおよび7トル下のNa2CO3・1.5H22のDSCプ ロフィールを示す。大気圧および真空の両条件下で、90〜100℃で吸熱ピー クが観察され、H22の解離があると信じられる。大気圧下で、約150℃で発 熱ピークが観察され、H22がほとんど分解していることを示している。しかし ながら、真空下では、発熱ピークが吸熱ピークになり、続いて小さな発熱ピーク が観察され、ほとんどのH22が解離されていることを示している。 図20は、760トル下のCa227・3.42H22のDSCプロフィー ルを示す。吸熱ピークが観察され、ほとんど完全なH22の解離が生じているこ とを示している。 図21は、760トルおよび7トル下のMg227・4.60H22 のDSCプロフィールを示す。大気圧下では、吸熱ピークに続いて発熱ピークが 観察され、H22の部分的解離が生じていることが示されている。しかし、真 空下では、大きな吸熱ピークが観察され、ほぼ全体の解離が生じていることが示 されている。 図22は、760トル下のNa2SO4・1.28H22のDSCプロフィール である。大気圧条件下では、吸熱ピークが観察され、ほぼ完全な解離が生じてい ることを示している。 図23は、760トル下のK2SO4・0.62H22のDSCプロフィールで ある。大気圧条件下では、吸熱ピークが観察され、ほぼ完全な解離が生じている ことが示されている。 図24は、760トル、1トルおよび0.5トル下のNa2SiO3・2.15 H22のDSCプロフィールである。大気圧下および減圧下は、発熱ピークが観 察され、これらの条件下では、ほとんどのH22が分解されていることを示して いる。 図25は、760トル下のNa2Si37・0.68H22のDSCプロフィ ールである。大気圧下では、発熱ピークが観察され、ほとんどのH22が分解さ れていることを示している。 以下の表45には、DSC試験における過酸化物錯体の熱的挙動がまとめられ ている。 効力試験の結果 先の実例、例えば、実施例17および実施例18には、無機化酸化物錯体が、 この明細書に記載されている技術とともに、真空条件下のどこかの場所で、殺菌 に使用することができることが、明示されている。これらの無機錯体が大気圧条 件下での殺菌に使用することができることを明示するために、我々は、多くの化 合物の殺菌効力を試験した。実施例46Aに、ある錯体において、1気圧下で、 低温度(≦60℃)で、殺菌が行えた結果を、1気圧における一つの吸熱ピーク だけを示すDSCとともに、示す。実施例46Bに、ある錯体において、1気圧 下で、低温度(≦60℃)で、殺菌が行えた結果を、1気圧における吸熱と発熱 の両ピークを示すDSCとともに、示す。実施例46Cに、ある錯体において、 1気圧下で、低温度(≦60℃)で、殺菌が行えた結果を、1気圧における一つ の発熱ピークだけを示すDSCとともに、示す。実施例47に、ある錯体におい て、1気圧下で、前記錯体を加熱して、殺菌が行えた結果を、1気圧における吸 熱ピークのみを示すDSCとともに、示す。実施例48に、ある錯体において、 1気圧下で、前記錯体を加熱して、殺菌が行えた結果を、1気圧における吸熱と 発熱の両ピークを示すDSCとともに、示す。以下に見るように、これらの条件 下で、効力のある殺菌が、1気圧下で、これらの錯体を用いて、DSCに発熱ピ ークが一つしかない錯体においてさえも、成し遂げることができた。前述のよう に、ある例において、吸熱ピークが同じ温度範囲に生じた発熱ピークに覆われて おり、このことは、効力のある殺菌は、DSCに発熱ピークのみを示す錯体を使 用することによりなされると思われることを、説明していることが、確信される 。 実施例46A KH2PO4・H22過酸化物錯体を用いた殺菌 (1気圧および低温度) 自己−殺菌パウチを次のように組み立てた:7.7×105B.ステアロテル モフィルスの胞子をその表面に付着させたステンレス鋼製の刃を、殺菌したペト リ皿(60×15mm)中に置き、2グラムのKH2PO4・H22錯体粉末(2 0.31重量%のH22を含む)を別のペトリ皿に置いた。両方の皿を、一緒に 、TYVEK(商標)/MYLAR(商標)から形成された100×250mmのパウチの中 に入れた。これらパウチをシールし、室温(ほぼ23℃)、40℃(培養器の中 )および60℃(オーブンの中)に、異なった時間で、暴露した。これらの殺菌 性試験の結果を表46Aにまとめた。 実施例46B224・H22過酸化物錯体を用いた殺菌 (1気圧および低温度) 自己−殺菌パウチを次のように組み立てた:1.4×106枯草菌変種株ニゲ ルの胞子をその表面に付着させたステンレス鋼製の刃を、殺菌したペトリ皿(6 0×15mm)の中に置いた。2グラムのK22422錯体粉末(14.1 重量%のH22を含む)を別のペトリ皿の中に置いた。両方の皿を、一緒に、M YLAR(商標)/MYLAR(商標)から形成された100×250mmのパウチに入れ た。このパウチをシールし、40℃(培養器の中)および60℃(オーブンの中 )に、異なった時間で、暴露した。この殺菌性試験の結果を表46Bにまとめた 。 実施例46C Na2CO3・1.5H22過酸化物錯体を用いた殺菌 (1気圧および低温度) 自己−殺菌パウチを次のように組み立てた:1.34×106枯草菌変種株ニ ゲルの胞子をその表面に付着させたステンレス製の刃を、殺菌したペトリ皿(6 0×15mm)の中に置いた。2グラムのNa2CO3・1.5H22錯体粉末( 27.78重量%のH22を含む。Fluka)を、別のペトリ皿の中に置いた。両方 の皿を、MYLAR(商標)/MYLAR(商標)から形成された100×250mmのパウ チの中に入れた。このパウチをシールし、60℃(オーブンの中)に、異なった 時間で、暴露した。この殺菌性試験結果を表46Cにまとめた。 実施例47 Na427・3H22過酸化物錯体を用いた殺菌 (1気圧で、錯体温度を上昇) Na427・3H22(wt%=27%)を、図8に示した殺菌装置に用い た。殺菌パラメータは、次のようである。すなわち、チャンバー寸法=6.25 ”×6.25”×7”(4.5リットル);チャンバーの温度=40℃;チャン バーの圧力=760トル;加熱温度=175〜180℃である。B.ステアロテ ルモフィルス(1.5×106/外科刀)を接種細菌として使用した。その結果 を表47Aおよび47Bにまとめた。表47Aによって明らかなように、加熱装 置の上方2インチに配置した外科刀の完全殺菌は、ちょうど0.01gの該錯体 によって、成し遂げられた。これに対し、チャンバーの底部に配置した接種体で は、0.3gの該錯体が、完全殺菌に必要であった。 実施例48224・H22過酸化物錯体を用いた殺菌 (1気圧および上昇させた錯体温度) K224・H22(wt%=16.3%)を、図8に示した殺菌装置に使用 した。殺菌パラメータは、実施例47と大筋同様であるが、異なる点は、加熱温 度が155〜180℃である点である。この実験において、接種された外科刀を 、加熱板の上にだけ置いた。その結果を表48に示す。 蓚酸カリウム錯体を用いた場合、完全な殺菌は、0.01gで、30分の暴露 で、生じた。完全な殺菌は、すべての三つのサイクルにおいて、錯体0.03g で、見られた。 結論として、H22は、1気圧で、室温で、該錯体から解離できる。 この解離は、温度を上げることと、圧力を下げることにより、促進することが できる。過酸化水素錯体から蒸気を解離するためのシステム 図7Aおよび図7Bと関連して前述した装置は、過酸化水素錯体から過酸化水 素蒸気を解離するためのシステムに使用することができる。そのような装置は、 ディスク内に形成した過酸化物錯体とともに用いることができる。それにも関わ らず、粉末形態で使用する場合に、より透過し、より効果的に蒸気が解離するこ とを、我々は、知見した。粉末は、図7Aおよび図7Bとともに先に説明した同 じ機構を用いた装置の中に置くことができる。しかしながら、粉末を導入する他 の方法は、最初に、粉末を高温度接着テープに塗布しておくことによって、実現 する。例えば、3Mコーポレーションは、同社の接着剤A10を用いた高温度テ ープ9469を製造している。前記粉末を前記接着剤の上にまぶし、このテープ を、過酸化水素蒸気を解離するために、前記チャンバー内に導入する。当該目的 のための別の典型的な接着テープは、3Mテープ9485に3M接着剤A25 を組み合わせて、形成することができる。総括 注意すべきことは、本発明は、詳細な説明に記載した実施例に限定されるもの ではないということである。本発明の精神を有するすべての実施例は、本発明の 範囲内に含まれるものであると、考えられるべきである。しかしながら、本発明 は、以下の特許請求の範囲の視野によってのみ限定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AU,BR,CA,J P,KR,MX,NO,SG (72)発明者 チェン,キシャオラン アメリカ合衆国、92715 カリフォルニア 州、アルバイン、ロックビュー・ドライブ 143

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 物品の過酸化水素滅菌装置であって、 滅菌しようとする前記物品を保持するためのコンテナーと、そして 前記コンテナーと流体流通可能に連結されている過酸化水素蒸気供給源とを有 し、前記過酸化水素蒸気供給源は、分解してハロゲン化水素酸を形成することが なく、前記過酸化水素蒸気が前記物品に接触して滅菌を行うように構成されてい る無機過酸化水素複合体を有することを特徴とする物品の過酸化水素滅菌装置。 2. 該装置が通気性バリアを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。 3. 前記過酸化水素蒸気供給源が前記コンテナー内に設置されていることを特 徴とする請求項1に記載の装置。 4. 前記過酸化水素蒸気供給源が前記コンテナーと流体の流通が可能に連結さ れている封体内に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。 5. 前記封体と前記コンテナーとの間にバルブをさらに有することを特徴とす る請求項4に記載の装置。 6. さらに前記無機過酸化水素複合体を加熱するに適したヒータを有すること を特徴とする請求項1に記載の装置。 7. 前記無機過酸化水素複合体が前記コンテナー内にあり、該装置がさらに前 記コンテナーを加熱するに適したヒータを有することを特徴とする請求項1に記 載の装置。 8. さらに前記封体を加熱するに適したヒータを有することを特徴とする請求 項4に記載の装置。 9. さらに前記複合体を加熱するに適したヒータを有することを特徴とする請 求項4に記載の装置。 10. さらに前記コンテナーを排気するポンプを有することを特徴とする請求 項1に記載の装置。 11. さらに前記コンテナーおよび前記封体を排気するに適したポンプを有す ることを特徴とする請求項4に記載の装置。 12. 前記ポンプが前記封体を排気するのとは独立して前記コンテナーを空に できるように設定されていることを特徴とする請求項11に記載の装置。 13. さらに前記コンテナーを排気するに適した第1のポンプと、前記封体を 排気するに適した第2のポンプとを有することを特徴とする請求項4に記載の装 置。 14. 前記コンテナーを排気するに適した第1の排気バルブをさらに有するこ とを特徴とする請求項10に記載の装置。 15. 前記コンテナーを排気するに適した第1の排気バルブと該第1の排気バ ルブと独立して前記封体を排気するように設定された第2の排気バルブとをさら に有することを特徴とする請求項11に記載の装置。 16. さらにプラズマを発生するために機構を有することを特徴とする請求項 1に記載の装置。 17. 前記プラズマが前記コンテナー内で発生されることを特徴とする請求項 16に記載の装置。 18. 前記複合体が燐酸塩もしくは縮合燐酸塩の過酸化水素複合体であること を特徴とする請求項1に記載の装置。 19. 前記複合体が蓚酸塩の過酸化水素複合体であることを特徴とする請求項 1に記載の装置。 20. 前記複合体が炭酸塩の過酸化水素複合体であることを特徴とする請求項 1に記載の装置。 21. 前記複合体が硫酸塩の過酸化水素複合体であることを特徴とする請求項 1に記載の装置。 22. 前記複合体が珪酸塩の過酸化水素複合体であることを特徴とする請求項 1に記載の装置。 23. 前記複合体が固相状態であることを特徴とする請求項1に記載の装置。 24. 物品の過酸化水素蒸気滅菌方法であって、前記物品を無機過酸化水素複 合体から放出された過酸化水素蒸気に接触させて該物品を滅菌することからなり 、前記過酸化水素複合体が分解してハロゲン化水素酸になることがないことを特 徴する物品の過酸化水素蒸気滅菌方法。 25. 前記複合体が10%未満の水を含有することを特徴とする請求項24に 記載の方法。 26. 該方法を25℃以下の温度で実施することを特徴とする請求項24に記 載の方法。 27. さらに前記複合体を加熱して該複合体から前記蒸気を放出するのを促進 することを特徴とする請求項24に記載の方法。 28. 前記加熱を少なくとも5℃/分の速度で実行することを特徴とする請求 項27に記載の方法。 29. 前記加熱を少なくとも10℃/分の速度で実行することを特徴とする請 求項27に記載の方法。 30. 前記加熱を少なくとも50℃/分の速度で実行することを特徴とする請 求項27に記載の方法。 31. 前記加熱を少なくとも1000℃/分の速度で実行することを特徴とす る請求項27に記載の方法。 32. 前記加熱が前記複合体を予熱ヒータに接触させることを含むことを特徴 とする請求項27に記載の方法。 33. 前記複合体を86℃以上の温度にまで加熱することを特徴とする請求項 27に記載の方法。 34. 該方法は大気圧下で実施することを特徴とする請求項24に記載の方法 。 35. 該方法は亜大気圧下で実施することを特徴とする請求項24に記載の方 法。 36. 前記物品をコンテナー内に置き、さらに該コンテナーを排気することを 含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。 37. 前記圧力が50トル未満であることを特徴とする請求項35に記載の方 法。 38. 前記圧力が20トル未満であることを特徴とする請求項37に記載の方 法。 39. 前記圧力が10トル未満であることを特徴とする請求項38に記載の方 法。 40. 前記過酸化水素蒸気が封体内に位置した無機過酸化水素複合体から放出 されることを特徴とする請求項24に記載の方法。 41. 前記封体の圧力と前記コンテナーの圧力とが異なることを特徴とする請 求項40に記載の方法。 42. 前記排気する工程が前記物品を前記蒸気に接触させる工程の前に実行す ることを特徴とする請求項36に記載の方法。 43. さらに前記蒸気を前記コンテナー内に導入した後に前記物品の周囲にプ ラズマを発生させることを有することを特徴とする請求項24に記載の方法。 44. 前記プラズマを前記コンテナーの内側で発生させることを特徴とする請 求項43に記載の方法。 45. 前記プラズマを前記コンテナーの外側で発生させ、前記コンテナーの内 側と前記物品の周囲に流すことを特徴とする請求項43に記載の方法。 46. 前記接触工程が前記蒸気のパルス的圧力を含むことを特徴とする請求項 24に記載の方法。 47. 前記接触工程が大気圧未満もしくは大気圧にまで排気することを含むこ とを特徴とする請求項24に記載の方法。 48. 前記無機複合体が燐酸塩もしくは縮合燐酸塩の過酸化水素との複合体で あることを特徴とする請求項24に記載の方法。 49. 前記塩が、カリウム塩またはナトリウム塩、マグネシウム塩またはカル シウム塩であることを特徴とする請求項48に記載の方法。 50. 前記無機複合体がNa427の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項49に記載の方法。 51. 前記無機複合体が二つもしくは二つ以上の過酸化水素分子を有すること を特徴とする請求項50に記載の方法。 52. 前記無機複合体がNa427・3H22であることを特徴とする請求 項51に記載の方法。 53. 前記無機複合体がNa3PO4の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項49に記載の方法。 54. 前記無機複合体がNa2HPO4の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項49に記載の方法。 55. 前記無機複合体がNa5310の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項49に記載の方法。 56. 前記無機複合体がK3PO4の過酸化水素複合体であることを特徴とする 請求項49に記載の方法。 57. 前記無機複合体がK427の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項49に記載の方法。 58. 前記無機複合体が二つ以上のH22分子を有することを特徴とする請求 項57に記載の方法。 59. 前記無機複合体がK2HPO4の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項49に記載の方法。 60. 前記無機複合体がKH2PO4の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項49に記載の方法。 61. 前記無機複合体がKH2PO4・H22であることを特徴とする請求項6 0に記載の方法。 62. 前記無機複合体がCa227の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項48に記載の方法。 63. 前記無機複合体がMg227の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項48に記載の方法。 64. 前記無機複合体が過酸化水素と蓚酸塩との複合体であることを特徴とす る請求項24に記載の方法。 65. 前記無機複合体がK224の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項64に記載の方法。 66. 前記無機複合体がK224・H22であることを特徴とする請求項6 5に記載の方法。 67. 前記無機複合体が炭酸塩の過酸化水素複合体であることを特徴とする請 求項24に記載の方法。 68. 前記炭酸塩がナトリウム塩、カリウム塩またはルビジウム塩であること を特徴とする請求項67に記載の方法。 69. 前記無機複合体がNa2CO3の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項68に記載の方法。 70. 前記無機複合体がNa2CO3・1.5H22であることを特徴とする請 求項69に記載の方法。 71. 前記無機複合体がK2CO3の過酸化水素複合体であることを特徴とする 請求項68に記載の方法。 72. 前記無機複合体がNaHCO3の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項68に記載の方法。 73. 前記無機複合体がKHCO3の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項68に記載の方法。 74. 前記無機複合体がRb2CO3の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項68に記載の方法。 75. 前記無機複合体が過酸化水素と硫酸塩との複合体であることを特徴とす る請求項24に記載の方法。 76. 前記硫酸塩がナトリウム塩もしくはカリウム塩であることを特徴とする 請求項75に記載の方法。 77. 前記無機複合体がNa2SO4の過酸化水素複合体であることを特徴とす る請求項76に記載の方法。 78. 前記無機複合体がK2SO4の過酸化水素複合体であることを特徴とする 請求項76に記載の方法。 79. 前記無機複合体が過酸化水素と珪酸塩との複合体であることを特徴とす る請求項24に記載の方法。 80. 前記珪酸塩がナトリウム塩であることを特徴とする請求項79に記載の 方法。 81. 前記無機複合体がNa2SiO3の過酸化水素複合体であることを特徴と する請求項80に記載の方法。 82. 前記無機複合体がNa2Si37の過酸化水素複合体であることを特徴 とする請求項80に記載の方法。 83. 前記無機複合体が大気圧下の室温で過酸化水素を放出することを特徴と する請求項24に記載の方法。 84. 前記過酸化水素が大気圧未満の圧力下で放出されることを特徴とする請 求項24に記載の方法。 85. 接触工程は、過酸化水素がその第2の供給源から放出されることをさら に有することを特徴とする請求項24に記載の方法。 86. 前記第2の供給源が第2の過酸化水素複合体であることを特徴とする請 求項85に記載の方法。 87. 前記第2の過酸化水素複合体が有機過酸化水素複合体であることを特徴 とする請求項86に記載の方法。 88. 前記過酸化水素蒸気が少なくとも二つの異なった過酸化水素複合体から 放出されることを特徴とする請求項24に記載の方法。 89. 前記異なった過酸化水素複合体を物理的に混合することを特徴とする請 求項88に記載の方法。 90. 前記異なった過酸化水素複合体を化学的に混合することを特徴とする請 求項88に記載の方法。 91. 物品の過酸化水素蒸気滅菌方法であって、前記物品に接触して該物品を 滅菌することのできる過酸化水素蒸気を生じさせるようにNa427過酸化水 素複合体を加熱することによって該複合体から放出させた過酸化水素蒸気に前記 物品を接触させることを有することを特徴とする物品の過酸化水素水蒸気滅菌方 法。 92. 前記Na4P2O7過酸化水素複合体はNa427・3H22であること を特徴とする請求項91に記載の方法。 93. 前記接触工程が大気圧下であることを特徴とする請求項91に記載の方 法。 94. 前記複合体を約175℃の温度に加熱して前記蒸気を放出させることを 特徴とする請求項91に記載の方法。 95. 前記接触工程の前に、前記物品をコンテナー内に置くことをさらに有す ることを特徴とする請求項91に記載の方法。 96. 前記物品を前記蒸気に接触させる前に前記コンテナーを空にして、前記 蒸気が前記コンテナー内に存在するときに、前記コンテナーが50トル未満の圧 力になるようにすることを、さらに有することを特徴とする請求項95に記載の 方法。 97. 物品を過酸化水素蒸気滅菌する方法であって、 前記物品をコンテナー内に置き、 分解してハロゲン化水素酸になることのない無機塩の過酸化水素複合体を前記 コンテナーと流体流通可能に連結して設置し、 前記コンテナーを、約70℃以下の温度で、前記複合体から過酸化水素蒸気を 放出するに充分な時間放置して、前記物品の滅菌を行う、 ことを有する物品を過酸化水素蒸気滅菌する方法。 98. 前記コンテナーが、袋、チャンバーまたは室であることを特徴とする請 求項97に記載の方法。 99. 前記無機塩が燐酸塩もしくは縮合燐酸塩であることを特徴とする請求項 97に記載の方法。 100. 前記無機塩が蓚酸塩であることを特徴とする請求項97に記載の方法 。 101. 前記無機塩が炭酸塩であることを特徴とする請求項97に記載の方法 。 102. 前記無機塩が硫酸塩であることを特徴とする請求項97に記載の方法 。 103. 前記無機塩が珪酸塩であることを特徴とする請求項97に記載の方法 。 104. 前記コンテナーが大気圧未満の圧力下に放置することを特徴とする請 求項97に記載の方法。 105. 前記コンテナーが約40℃以下の温度に放置することを特徴とする請 求項97に記載の方法。 106. 前記複合体を23℃以上の温度に加熱して前記蒸気の放出を促進する ことを特徴とする請求項97に記載の方法。 107. 前記過酸化水素複合体は粉末形態であることを特徴とする請求項97 に記載の方法。 108. 前記過酸化水素複合体は錠剤形態であることを特徴とする請求項97 に記載の方法。 109. 前記過酸化水素複合体は封体内にあることを特徴とする請求項97に 記載の方法。 110. 前記封体は前記コンテナーの内部にあることを特徴とする請求項10 9に記載の方法。 111. 前記封体は前記コンテナーの外部にあることを特徴とする請求項10 9に記載の方法。 112. 前記封体はバルブによって前記コンテナーから選択的に分離されてい ることを特徴とする請求項111に記載の方法。 113. 前記封体を前記コンテナーから分離することをさらに有することを特 徴とする請求項111に記載の方法。 114. 前記コンテナーをシールすることを特徴とする請求項97に記載の方 法。 115. 前記コンテナーをガス透過性材料によりシールすることを特徴とする 請求項114に記載の方法。 116. 前記ガス透過性材料がTYVEK(登録商標)であることを特徴とす る請求項115に記載の方法。 117. 前記ガス透過性材料がCSRラップであることを特徴とする請求項1 15に記載の方法。 118. 前記ガス透過性材料が紙であることを特徴とする請求項115に記載 の方法。 119. 前記物品をプラズマに曝すことをさらに有することを特徴とする請求 項97に記載の方法。 120. 前記封体を前記コンテナーから分離した後に前記物品をプラズマに曝 すことを特徴とする請求項113に記載の方法。 121. 外面と内部の狭隘な内腔とを有する物品の過酸化水素滅菌方法であっ て、 分解してハロゲン化水素酸を形成することのない複合体である過酸化水素複合 体を収納した容器を前記物品の内腔に連結し、 前記物品をコンテナー内に置き、 前記コンテナーを排気し、そして 前記物品の内腔を前記過酸化水素複合体から放出した過酸化水素蒸気に接触さ せる、 ことを有することを特徴とする、外面と内部の狭隘な内腔とを有する物品の過酸 化水素滅菌方法。 122. 前記複合体が燐酸塩もしくは縮合燐酸塩であることを特徴とする請求 項121に記載の方法。 123. 前記複合体が蓚酸塩であることを特徴とする請求項121に記載の方 法。 124. 前記複合体が炭酸塩であることを特徴とする請求項121に記載の方 法。 125. 前記複合体が硫酸塩であることを特徴とする請求項121に記載の方 法。 126. 前記複合体が珪酸塩であることを特徴とする請求項121に記載の方 法。 127. 前記物品の外面を滅菌剤の第2の供給源と接触させることをさらに有 することを特徴とする請求項121に記載の方法。 128. 前記滅菌剤の第2の供給源が前記容器内に入れた過酸化水素複合体と 同じ過酸化水素錯手体であることを特徴とする請求項127に記載の方法。 129. 前記滅菌剤の第2の供給源が前記容器内に入れた過酸化水素複合体と 異なった過酸化水素錯手体であることを特徴とする請求項127に記載の方法。 130. 前記滅菌剤の第2の供給源が液状過酸化水素であることを特徴とする 請求項127に記載の方法。 131. 前記滅菌剤の第2の供給源が二酸化塩素であることを特徴とする請求 項127に記載の方法。 132. 前記物品をプラズマに曝すことをさらに有することを特徴とする請求 項121に記載の方法。 133. 前記コンテナーが50トル未満の圧力下に置かれ、前記無機過酸化水 素複合体が86℃以上の温度下に置かれることを特徴とする請求項1に記載の装 置。 134. 前記圧力が20トル未満であることを特徴とする請求項133に記載 の装置。 135. 前記圧力が10トル未満であることを特徴とする請求項133に記載 の装置。 136. 前記供給源が前記コンテナー内に置かれていることを特徴とする請求 項133に記載の装置。 137. 前記複合体から放出された蒸気が入り口にたどって移動して前記コン テナー内に入り滅菌を行えるように、前記複合体が収納されている前記コンテナ ーの外側に配置された封体が設けられ、入り口が前記コンテナーと前記封体との 間を流体流通可能に連結していることを、さらに有することを特徴とする請求項 133に記載の装置。 138. 前記無機過酸化水素複合体が、炭酸ナトリウムの複合体、ピロリン酸 カリウムの複合体または蓚酸カリウムの複合体であることを特徴とする請求項1 33に記載の装置。 139. さらに前記コンテナーの内部に配置されたヒータを有し、それにより 、前記複合体が前記ヒータの上に置かれ、加熱して前記複合体から前記蒸気が放 出するのを促進することを特徴とする請求項133に記載の装置。 140. 前記ヒータは前記複合体と接触する前に加熱されることを特徴とする 請求項139に記載の装置。 141. さらに、前記コンテナーを排気するために該コンテナーに流体流通可 能に連結された真空ポンプを有することを特徴とする請求項133に記載の装置 。 142. さらに、前記物品の周囲にプラズマを発生させるに適した電極を有す ることを特徴とする請求項133に記載の装置。 143. 前記電極は前記コンテナーの内側に設けられていることを特徴とする 請求項142に記載の装置。 144. 前記電極は前記コンテナーから離間しており、それにより、発生させ たプラズマを前記物品に向けて流し、該物品の周囲に流通させるに適しているこ とを特徴とする請求項142に記載の装置。 145. 前記複合体が固相であることを特徴とする請求項133に記載の装置 。 146. 前記コンテナーを放置する工程の前に、前記コンテナー内の圧力を低 減することをさらに有することを特徴とする請求項121に記載の方法。 147. 滅菌製品と過酸化水素蒸気を放出することのできる無機過酸化水素複 合体とを収納したシールされた封体。
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