JP2004323430A - 抗菌性及び抗ウイルス性材料およびその用途 - Google Patents

Abstract

【課題】マスクは、口鼻を覆うことにより、異物が外部より体内に取り込まれるのを防止するために使用する。マスクを長時間着用すると、マスクに付着した菌類が繁殖するため、最近、抗菌性、及び抗ウイルス性を有するマスクが求められている。本発明は、簡便で、かつ、天然物由来のため、環境や生体に対する安全性の高い抗菌性及び抗ウイルス性材料およびこれを用いたフィルタを提供することを目的とする。
【解決手段】クマザサ抽出成分と無機多孔質とを含んでなる抗菌性及び抗ウイルス性材料。上記抗菌性及び抗ウイルス性材料を含んでなるフィルタ。マスクである上記フィルタ。

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、新規な抗菌性及び抗ウイルス性材料およびその用途であるフィルタに関する。なお、本発明では、細菌、真菌などの菌類、ウイルスなどの微生物を称して菌という。
【０００２】
【従来の技術】
マスクは、口鼻を覆うことにより、異物が外部より体内に取り込まれるのを防止するために使用する。マスクを長時間着用すると、マスクに付着した菌類が繁殖するため、最近、抗菌性及び抗ウイルス性を有するマスクが求められている。
【０００３】
一般に細菌を殺すのは細菌が栄養を取り込みたんぱく質などを作って増える生物であり、抗生物質を投与すると細菌は栄養物といっしょに取り込みその毒性で死ぬことが知られており、抗生物質は細菌に取り込まれやすいように作られている。一方、ウイルスはたんぱく質の殻とその中に遺伝情報だけを持つ粒子であり、動物の細胞に寄生し細胞を壊しながら増え続けるため炎症を起こし病気になる。だが、ウイルスは抗生物質を取り取り込まないため効果はなく、強い薬でたたこうとすると細胞まで殺してしまう。ウイルスの感染症には予防を目的にしたワクチンが有効である。毒性を弱めたウイルスを注射して、ウイルスに対する免疫を作れば感染しにくくなる。従って細菌とウイルスでは明らかに死滅させるメカニズムが異なっている。
【０００４】
一方、クマザサ抽出成分は、抗菌性、抗腫瘍性対策に有効であることが判明している（特許文献１参照）。しかし、クマザサ抽出成分がこの細菌とウイルスの両方の防御に有効であることを発見した。このように、真菌、細菌などの菌類、ウイルスなどの広範囲な微生物の繁殖抑制に効果がある材料は他に知られていない。
【０００５】
クマザサ抽出液を担持した本発明の抗菌性及び抗ウイルス性材料を使うことにより、菌類、細菌類及び、ウイルスの防御に有効であり、クマザサ抽出成分と無機多孔質を併用することで、さらに、抗菌性及び抗ウイルス効果が高まることが判明し、本発明に至った。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ９９／６２４４４号パンフレット。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡便で、かつ、天然物由来のため、環境や生体に対する安全性の高い抗菌性及び抗ウイルス性材料およびこれを用いたフィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クマザサ抽出成分と無機多孔質とを含んでなる抗菌性及び抗ウイルス性材料に関する。
【０００９】
また、本発明は、上記抗菌性及び抗ウイルス性材料を含んでなるフィルタに関する。
【００１０】
また、本発明は、マスクである上記フィルタに関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で使用されるクマザサ抽出成分とは、イネ科クマザサから抽出される「ササ配糖体」を主成分とする成分である。「ササ配糖体」は、キシロース、アラビノース等のペントース（五炭糖）、ガラクトース、グルコース等のヘキソース（六炭糖）を構造単糖とする。
クマザサ抽出成分は、クマザサを水、アルコールなどの抽出溶剤に浸漬等してクマザサ抽出液として得ることができる。また、市販品として入手もできる。クマザサ抽出液は適宜、水等で希釈して使用することができる。
【００１２】
本発明に使用するクマザサ抽出液は、例えば、クマザサの生葉または乾燥葉、好ましくは乾燥葉を、６０〜１３０℃の水で常圧または加圧抽出して得られるものが好ましい。
【００１３】
抽出方法は特に限定されないが、例えば特許３２１２２７８号公報に記載された方法を使用できる。
【００１４】
また、クマザサ抽出液は、スプレードライ、凍結乾燥、デキストリンなどの造形剤の添加等で一旦、粉状にすることができる。また、さらに、濾過、カラム精製、溶剤洗浄、溶剤抽出などの選別工程を経たものであってもよい。
【００１５】
クマザサ抽出成分を抗菌性および抗ウイルス性液として用いる場合は、従来使用されてきた濃度より高濃度で用いるのが好ましく、上記液中に含まれるクマザサ抽出成分の固形量は、１〜５０重量％で用いることが好ましい。クマザサ抽出成分は、様々な菌類ウイルス類に対して抗菌性及び抗ウイルス性が発揮され、例えば、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、破傷風菌、クロストリジウム属ガス壊疸菌、カンジタ菌、白癬菌、ケカビ、クモノスカビ、アスペルギルス属菌、クリプトコッカス属菌、コクシジオイデス属菌、ヒストプラズマ属菌、
ヘルペスウイルス、コロナウイルスなどの菌またはウイルスに対する抗菌性及び抗ウイルス性を示すことが期待できる。
【００１６】
本発明の抗菌性及び抗ウイルス性材料は、抽出液のまま、あるいは、種々の溶剤や水に溶解または分散して用いることができる。さらに、必要に応じて、その他の抗菌性材料、種々の添加剤、例えば、保湿材、着色剤、粘度調整剤、乳化剤、分散剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、芳香剤などを添加してもよい。
【００１７】
その他の抗菌剤としては、銀系・銅系の無機系や有機物系の抗菌剤が挙げられる。
【００１８】
保湿材としては、一般に吸湿性のあるものであればよく、特に限定されない。樹脂系内に水酸基やカルボン酸基のようなものを有しているものが代表してあげられ、アクリル酸類、ポリエチレングリコール等のグリコール類、水系ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール鎖を有するポリエステル樹脂、ポリエチレングリコール鎖を有するポリウレタン樹脂、吸水性アクリル樹脂等が挙げられる。
【００１９】
着色剤としては特に限定させないが、食用色素、クロロフィル等の食品添加物として認められている色素が望ましい。
【００２０】
粘度調整剤としては、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニルおよびその鹸化物、ポリエステル、ポリエーテルなど公知の樹脂やワックスが挙げられる。樹脂などの使用は、菌の増殖を助長する水や酸素や栄養源の外部からの供給を遮断する効果と、クマザサ抽出成分の基材からの流出を抑える効果が期待できる。
【００２１】
その他乳化剤、分散剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、芳香剤などは、特に限定されないが人体に問題がないか影響の少ないものが望ましい。
【００２２】
本発明で用いられる無機多孔質としては、基本的には無機系の多孔質であれば特に問題がないが、例えば活性炭の炭素系、シリカ、アルミナ、マグネシア、ムライト、モンモリロナイト、ベントナイト、カオリン、ゼオライト、スメクタイト、ハロイサイト、カオリナイト、マイカ、タルク、硫酸バリウム、ケイソウ土、酸性白土、酸化チタン等のセラミック系、など挙げられる。活性炭は、炭素を有するものであるが、本発明では、無機多孔質に含まれるものとする。無機多孔質の添加量は、クマザサ抽出成分の固形分１００重量部に対して、１〜１００重量部用いるのが通常である。
【００２３】
本発明の抗菌用材料の用途としては、
空気清浄機、クーラー、掃除機、換気扇、マスクなどのフィルタ、
カーペット、床板、壁板、壁紙などの室内建装材、
機器、家具や雑貨などの保護シート、保護カバー、保護板、
衣服、肌あて、寝具、包帯、ハンカチ、ペナント、クロスなどの日用布製品、
包装紙、ノート、メモ書きなどの日用紙製品などが挙げられる。
【００２４】
抗菌用フィルタは、通常、不織布や布、紙、多孔質プラスチックのような透気性を有する基材に、本発明のクマザサ抽出成分と無機多孔質（必要に応じて添加剤を含む）を混合した塗布液を、塗布・含浸させたものであるが、クマザサ抽出成分を先に塗布・含浸させてから無機多孔質を積層させても構わないし、先に無機多孔質を先に塗布、後からクマザサ抽出成分を塗布・含浸させても構わない。
【００２５】
ここで使用する不織布としては、ポリエステル系、レーヨン系、ビニロン系、ポリプロピレン系、ナイロン系、アクリル系、アラミド系、等の布状、紙状、綿状の形態であり、スパンボンド法等につくられるものである。
【００２６】
本発明の抗菌性及び抗ウイルス性材料は、刷毛、浸漬、ローラ、スプレー、注入、塗工機など種々の塗布方法により、基材に塗布することが可能である。塗工方法としては、ディップコート、コンマコート、グラビアコート、カーテンコート、ダイコート、リップコート、マイクログラビアコート、スロットダイコート、リバースコート、キスコート等が挙げられる。クマザサ抽出成分に混合せずに別に無機多孔質を塗布する場合は、粉体噴霧のような方法を用いる事も可能である。
【００２７】
塗布量は、クマザサ抽出成分の固形分で、基材１ｍ^２あたりに０．１〜１５０ｇ塗布するのがよい。特に５〜１００ｇが望ましい。ここで一般的な不織布中のクマザサ抽出成分の含有量（固形分）は２５重量％以上である。この塗布量が多い場合は、その抗菌効果が高くなるが、あまり経済的ではない。塗布量が少なすぎると抗菌性効果が小さくなる。
【００２８】
無機多孔質を併用することでクマザサ抽出成分の抗菌性及び抗ウイルス性が向上する理由は、定かではないが、無機多孔質は非常に大きい表面積を有する。表面や内部に分散した無機多孔質に付着したクマザサ抽出成分が、通過する菌類と接触し、結果抗菌機能が増大すると考えられる。あるいは、無機多孔質に菌類が強固に付着したため、相乗的にクマザサの抗菌効果を発揮させたとも考えられる。この場合は、抗菌性は、単に特定の細菌のみならず、その他の細菌、真菌、ウイルス、黴などの微生物一般に有効であることが期待できる。
【００２９】
マスクとして使用する場合、通常の使用形態が本発明にそのまま適用でき、例えば、本発明の抗菌性および抗ウイルス性材料を塗布した不織布または布、紙、多孔質プラスチック等からなるフィルタ単独でマスクと口の間に挟み用いる方法、ポケットのあるマスクでそのポケットにこのフィルタを入れマスクにする方法、フィルタの片側に粘着剤をつけてマスクに貼合する方法（内側貼合・外側貼合）、等があり、マスクもさらに、その他の不織布、布、網、シート、ガーゼなどと合わせて積層構造としたものであってもよい。
【００３０】
【実施例】
＜クマザサエキスの製造＞
北海道天塩山系で９月に採取されたクマザサの乾燥葉を、加圧熱水タンクに入れ１２５℃１０分間処理し、冷却水で熱水を８０℃まで冷却し、エキスと含水固形分をスクリュープレスで分離して、含水率を約５０重量％とした。次に、約５０質量％含水固形分をオートクレーブに入れ、１８０℃で１０分間、飽和水蒸気による加圧熱水処理を行った。処理した含水固形分を、再度加圧熱水抽出タンクに入れて１１０℃で５分間処理してエキスを抽出させた。第１回目のエキスと第２回目のエキスを合わせ、珪藻土濾過し、固形分５０重量％となるまで減圧濃縮し、１１０〜１３０℃の流動殺菌処理してクマザサエキスを得た。
【００３１】
実施例１
前述のクマザサ抽出液と、保湿剤としてポリビニルアルコール樹脂、及び活性炭（日本エンバイロケミカル（株） 粉末活性炭 白鷺Ｐ）を５：１：１（重量比）で混合したクマザサ抽出塗工液を、綿１００％で目付６０ｇ／ｍ^２の不織布に、１００ｇ／ドライの塗布量で塗布し、抗菌性フィルタを得た。塗布についてはコンマコーターを用いた。
【００３２】
＜抗菌性試験１＞
得られた抗菌性フィルタを直径約２ｃｍの円形に切り、試験片としてシャーレに入れた。試験片のクマザサ抽出液を塗布した側に、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ ３９７２）の菌数が約３００，０００個／ｍｌである菌培養液０．１ｍｌを滴下した。シャーレのふたを閉め３５℃、相対湿度９０％で１９時間を保存した。試験片を滅菌生理食塩水１．９ｍｌで洗い出し、回収液とした。この回収液を混釈平板培養法により普通寒天培地で３５℃、２４時間培養して生菌数を測定したところ、菌は検出されなかった。
【００３３】
＜抗菌性試験２＞
３０ｃｍ角のアクリル板組み立てられた立方体の箱に直径１０ｃｍの穴を開けた。この箱を２つ用意して、穴と穴がちょうど重なるようにセットした。得られた抗菌フィルタを直径１２ｃｍに円形に切り、この箱と箱の間に挟み込みんだ。この際に抗菌フィルターとアクリル板の間に空気が漏れないようにパッキンを入れ、抗菌フィルターを挟んだ２つのアクリル立方体を強固接着した。
【００３４】
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ ３９７２）の菌数が約３００，０００個／ｍｌである菌培養液を１０ｍｌをシャーレに入れ、開放状態で片側の箱に置き、風量５立方ｍ／分の空気を送り込んだ。また反対側に、実施例１で使用した不織布を置き、３５℃、相対湿度９０％で２４時間を保存した。
【００３５】
得られた試験片を滅菌生理食塩水１．９ｍｌで洗い出し、回収液とした。この回収液を混釈平板培養法により普通寒天培地で３５℃、２４時間培養して生菌数を測定したところ、菌は検出されなかった。
【００３６】
比較例１
実施例１で用いた不織布にクマザサ抽出液を塗布せず、全く未処理の状態で実施例１と同様に抗菌性試験１を実施し、生菌数を測定したところ、約１００，０００，０００個／ｍｌであり、抗菌性は認められなかった。
【００３７】
比較例２
実施例１で用いた不織布にクマザサ抽出液とポリビニルアルコール樹脂のみを用い、活性炭を用いず、塗工液を作成し、あとは実施例１と同様に作成し、試験片とした。
実施例１と同様に抗菌性試験１を実施し、生菌数を測定したところ、菌は検出されなかった。
【００３８】
次に同様の試験片を用いて、抗菌性試験２を実施し、生菌数を測定したところ、約１００個／ｍｌであり、完全な抗菌性とはなっていなかった。
【００３９】
実施例３
＜抗ウイルス性試験＞
平底マイクロプレートに、予めトリプシン消化により調製したＨｅＬａ細胞懸濁液およびＲＳ（Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｓｙｎｃｙｔｉａｌ）ウイルスＬｏｎｇ株を含む維持培地（２％牛血清アルブミンを含むイーグルＭＥＭ培地）に、保存乾燥した上記不織布のクマザサ抽出液を塗布した側を接触させ、室温で５分間遠心（７００×ｇ）操作を行なった後、３５℃の炭酸ガスインキュベーター中で５日間培養した。培養終了後に不織布などを取り除き、ＭＴＴ法（ＭＴＴ：３−（４，５−ジメチルチアゾール−２−イル）−２，５−ジフェニルテトラゾリウム ブロマイド）を実施し、生細胞の割合を比色定量し、ＲＳウイルス感染による細胞破壊の抑制作用を評価した。
【００４０】
生細胞の割合は、不織布のみの場合は、ほぼ０％であったのに対し、実施例１のものは９０％以上、比較例２のものは、約８５％で、本発明の抗菌材料の方が優れていた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明により、環境や生体に対する安全性の高い抗菌性および抗ウイルス性材料およびこれを用いた抗菌性および抗ウイルス性フィルタ、マスクを提供することができた。

Claims (3)

1. クマザサ抽出成分と無機多孔質とを含んでなる抗菌性及び抗ウイルス性材料。
2. 請求項１記載の材料を含んでなる抗菌用及び抗ウイルス用フィルタ。
3. マスクである請求項２記載の抗菌用及び抗ウイルス用フィルタ。