JP2008073534A - 無機過酸化水素複合体を使用する蒸気滅菌装置および滅菌法 - Google Patents

Abstract

【課題】 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する、医療器具および同様の装置の過酸化水素蒸気滅菌装置および方法を提供する。
【解決手段】 過酸化物蒸気を室温、大気圧で放出することができる。しかしながら、過酸化水素蒸気の放出を容易にするためその圧力を５０トル未満で温度を８６より高温とすることができる。加熱速度は５℃／分以上とすることができる。場合によりプラズマを蒸気と共に使用することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は医療器具のような製品を滅菌するため過酸化水素蒸気を使用する装置および方法に関し、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複合体の使用に関する。

医療器具は伝統的に、スチームにより供給されるような熱、あるいは気体または蒸気状態のホルムアルデヒドまたはエチレンオキシドのような化学薬品を使用して滅菌されている。これらの方法は何れも欠点を有する。ファイバーオプチック装置、内視鏡、電動工具などのような医療装置に対して感応しやすい。ホルムアルデヒドおよびエチレンオキシドは共に作業員のヘルスケアに潜在的な危険をもたらす毒性の気体である。エチレンオキシドに伴う問題はその使用が滅菌された製品から気体を除去するのに長時間のエアレーションを必要とするため、特に深刻である。このことは滅菌のサイクル時間を長くし、望ましくない。さらに、ホルムアルデヒドおよびエチレンオキシドは共にシステム中に多量の水分の存在を必要とする。したがって、滅菌する装置は化学薬品を導入する前に湿らす必要があり、または化学薬品と水分を同時に導入しなければならない。水分は表１に示されるようにエチレンオキシドおよびホルムアルデヒドの他に、気体または蒸気状態の様々な化学薬品と一緒に滅菌において役割を果たす。

表１
最適効力のための
化学薬品 相対湿度要求条件 参考文献
エチレンオキシド ２５〜５０％ １
プロピレンオキシド ２５〜５０％ １
オゾン ７５〜９０％ ２
ホルムアルデヒド ７５％未満 １
グルタルアルデヒド ８０〜９０％ ３
二酸化塩素 ６０〜８０％ ４
臭化メチル ４０〜７０％ １
β−プロピオラクトン ７５％未満 １
過酢酸 ４０〜８０％ ５

１．Bruch, C.W. の「気体滅菌」，Ann. Rev. Microbiology １５，２４５〜２６２（１９６１年）。
２．Janssen, D.W. およびSchneider,P.M.の「エチレンオキシド代替滅菌技術の概説」，Zentralsterilisation １，１６〜３２（１９９３年）。
３．Bovallius, A.および Anas.P. の「気体−エーロゾル相のグルタルアルデヒドの表面−汚染除去作用」, Applied and Environmental Microbiology, １２９〜１３４（１９７７年８月）。
４．Knapp, J.Eらの「気体滅菌としての二酸化塩素」,Medical Device & Diagnostic Industry, ４８〜５１（１９８６年９月）。
５．Portner, D.M. および Hoffman,R.K. の「過酢酸蒸気の殺胞子作用」，Applied Microbiology １６，１７８２〜１７８５（１９６８年）。

過酸化水素蒸気を使用する滅菌は他の化学的滅菌法（例えば米国特許第4,169,123 号および第4,169,124 号参照）と比べて幾つかの利点を有することがわかっており、また過酸化水素とプラズマの組合わせは米国特許第4,643,876 号に開示されているような利点をさらに与える。これらの開示において、過酸化水素蒸気は過酸化水素の水溶液から発生し、それにより確実に水分がシステム中に存在する。これらの開示は表１の概要と一緒になって、蒸気相の過酸化水素が効果的であるためには、又はその最大殺胞子活性を示すためには水分が必要であることを教示している。しかしながら、滅菌のため過酸化水素蒸気を発生させるのに過酸化水素の水溶液を使用することは問題を引き起こす。大気圧のような高圧で、システム中の過剰の水は凝縮を引き起こしうる。したがって、水性過酸化水素蒸気を導入する前に滅菌用閉鎖容器ちゅうの相対湿度を下げなければならない。

細長い内腔（lumen ）のような拡散が制限される領域を含む製品の滅菌は、過酸化水素の水溶液から発生させた過酸化水素蒸気について特別なチャレンジをしている。
理由
１．水は過酸化水素より高い蒸気圧を有し、水溶液から過酸化水素より速く気化するため。
２．水は過酸化水素より低い分子量を有し、蒸気状態で過酸化水素より速く拡散するため。

このため、過酸化水素の水溶液が気化される場合、水が最初に高濃度で滅菌される製品に到達する。したがって、水蒸気は、小さな隙間および細長い内腔のような拡散が制限される領域への過酸化水素蒸気の浸透に対してバリヤーになる。６５重量％以上の過酸化水素の濃縮溶液は、溶液の酸化性により危険となりうるため、水溶液から水を除去し、より濃縮された過酸化水素を使用することによっては問題を解決することができない。

米国特許第4,642,165 号および同第4,744,951 号はこの問題を取り扱っている。前者は過酸化水素溶液の小インクレメントを加熱表面上に計量して、次のインクレメントが加えられる前に各インクレメントが気化されることを開示している。このことは、過酸化水素と水との蒸気圧および揮発性の違いを排除するのに役立つが、蒸気状態で水が過酸化水素より速く拡散するという事実には触れていない。

後者の特許は過酸化水素および水の比較的希薄な溶液から過酸化水素を濃縮し、そして濃縮過酸化水素を蒸気形態でチェンバーに供給する方法を開示している。この方法は多量の水を溶液から気化させ、そして濃縮過酸化水素蒸気を滅菌チェンバーに導入する前に生成した水蒸気を除去することを含む。濃縮過酸化水素溶液の好ましい範囲は、５０〜８０重量％である。この方法は危険な範囲、すなわち６５％以上の過酸化水素を含有する溶液を用いて作業するという欠点を有し、また蒸気状態からすべての水を除去するわけではない。水が溶液中にまだ存在するため、それは最初に気化し、より速く拡散し、そして最初に滅菌される製品に到達する。この作用は特に細長い内腔において著しい。

米国特許第4,943,414 号は少量の揮発性液体滅菌剤溶液を含有する導管が内腔に取付けられ、そして滅菌サイクルの間に圧力が減少されると滅菌剤が気化し、製品の内腔に直接流入する方法を開示している。このシステムは、水および過酸化水素蒸気が存在す差圧により内腔を通して引っ張られ、内腔の滅菌速度を増加するという利点を有するが、滅菌される内腔のそれぞれに導管を取付ける必要があるという欠点を有する。さらに、水はより速く気化され、過酸化水素蒸気より先に内腔に入る。

米国特許第5,008,106 号は、ＰＶＰおよびＨ₂ Ｏ₂ の実質的に無水の複合体が表面の微生物含量を減らすのに有用であることを開示している。白色の微粉末形態の複合体は、抗微生物溶液、ゲル、軟膏、などを生成するために使用される。それはまた、ガーゼ、綿棒、スポンジなどに塗布することができる。Ｈ₂ Ｏ₂ は微生物を含有する表面上に存在する水と接触して放出することができる。したがって、この方法は水分の存在を非常に必要とするため滅菌を行なうことができない。

ある無機過酸化水素複合体は以下の分類に例を分けて報告している。アルカリ金属およびアンモニウムカーボネート、アルカリ金属オキサレート、アルカリ金属ホスフェート、アルカリ金属ピロホスフェート、フッ化物と水酸化物。旧ソ連特許明細書Ｎｏ．ＳＵ1681860 （Nikolskayaら）は、フッ化アンモニウムペルオキソ水和物（ＮＨ₄ Ｆ・Ｈ₂ Ｏ₂ ）を使用して表面を必ずしも滅菌できないが、汚染除去できることを開示している。しかしながら、この無機過酸化水素複合体は７０〜８６℃の非常に狭い温度範囲内でのみ汚染除去する。この範囲内でさえ、汚染除去時間は長く、少なくとも２時間を要した。さらに、フッ化アンモニウムは４０℃以上の温度で分解してアンモニアおよびフッ化水素酸となることが知られている。その毒性と反応性のため、フッ化水素酸は殆どの滅菌システムにおいて望ましくない。またNikolskayaらは、６０℃でその過酸化水素の９０％を放出するにも関わらず、ＮＨ₄ Ｆ・Ｈ₂ Ｏ₂ はこの温度での表面の汚染除去において効果的でないことを開示している。したがって、過酸化水素以外の要因が上記の汚染除去に関与すると考えられる。

過酸化水素は有機および無機化合物の両方を有する複合体を生成することができる。これらの複合体の結合は、複合体を生成する化合物の電子に富む官能基と過酸化物の水素との間の水素結合によるものである。複合体は漂白剤、消毒剤、滅菌剤、有機合成における酸化試薬およびラジカル重合反応用触媒のような商業的および工業的用途に使用されている。

一般に、これらのタイプの化合物は水溶液からの複合体の結晶化によりされている。例えば、尿素−過酸化水素複合体は、Luら（J.Am. Chem. Soc.６３（１），１５０７〜１５１３（１９４１年））により、尿素溶液を過酸化水素溶液に加え、適当な条件下で複合体を結晶化することによって、液相中で製造された。米国特許第2,986,448 号は、Ｎａ₂ ＣＯ₃ 飽和水溶液を５０〜９０％Ｈ₂ Ｏ₂ 溶液と共に閉サイクルシステムにおいて０〜５℃で４〜１２時間処理することによる炭酸ナトリウム−過酸化水素複合体の製造を開示している。最近、米国特許第3,870,783 号は、過酸化水素および炭酸ナトリウムの水溶液をバッチ又は連続結晶化器で反応させることによる炭酸ナトリウム−過酸化水素複合体の製造を開示している。結晶をろ過または遠心分離により単離し、溶液をさらに炭酸ナトリウム溶液を生成するために使用する。Titovaら（Zhumal Neorg. ３０，２２２２−２２２７，１９８５年）は、低温で固体の炭酸カリウムと過酸化水素水溶液を反応させ、続いてエタノールから複合体の結晶化することによる炭酸カリウムペルオキソ水和物（Ｋ₂ ＣＯ₃ ・３Ｈ₂ Ｏ₂ ）の合成を開示している。これらの方法は、水溶液から安定で結晶性のさらさらした生成物を生成する過酸化物複合体についてはうまくゆく。

米国特許第3,376,110 号および第3,480,557 号は、過酸化水素とＮ−ビニル複素環式重合体化合物（ＰＶＰ）の複合体の水溶液からの製造を開示している。得られる複合体は変動しうる量の過酸化水素および多量の水を含有した。米国特許第5,008,093 号は、ＰＶＰおよびＨ₂ Ｏ₂ のさらさらした、安定で実質的に無水の複合体がＰＶＰ懸濁液およびＨ₂ Ｏ₂ 溶液を酢酸エチルのような無水の有機溶媒中で反応させることにより得られることを教示している。最近、米国特許第5,077,047 号は、３０〜８０重量％の過酸化水素水溶液の微細な液滴を周囲温度〜６０℃に維持されたＰＶＰ流動床に加えることによりＰＶＰ−過酸化水素生成物を生成するための工業プロセスを開示している。得られる生成物は過酸化水素濃度が１５〜２４％である安定で実質的に無水のさらさらした粉末であることがわかった。

米国特許第5,030,380 号は、最初に水溶液中で複合体を生成し、次に反応生成物を真空下で乾燥することによる、または生成物の熱分解を回避できる程低い温度で噴霧乾燥することによる過酸化水素との固体重合体電解質複合体の製造を開示している。

以前のこれらの過酸化水素複合体の製造法はすべて、過酸化水素溶液を使用する。複合体は過酸化水素を含有する溶液中で生成され、または過酸化水素溶液の液滴が反応物質の流動床に噴霧される。

蒸気相および気相反応はよく知られている合成法である。例えば、米国特許第2,812,244 号は脱水素、熱分解および脱メタンの固体−気体プロセスを開示している。Fujimotoら（J. Catalysis, １３３，３７０〜３８２（１９９２年）はメタノールの蒸気相カルボニル化を開示した。Zellersら（Anal. Chem.,６２，１２２２〜１２２７（１９９０年））はスチレン蒸気と正方平面形の有機白金錯体との反応を検討した。しかしながら、これらの従来の蒸気相および気相反応は過酸化水素複合体を生成するのに使用されなかった。

本発明の一面は製品の過酸化水素滅菌装置に関する。本装置は滅菌する製品を５０トル未満の圧力で保持するための容器を包含する。好ましくはその圧力は２０トル未満、より好ましくは１０トル未満である。本装置はまた、容器と流体伝達する過酸化水素蒸気源を包含する。その源は８６℃より高温で無機過酸化水素複合体を含有し、過酸化物蒸気が滅菌を行なうために製品と接触するように配置される。その源は容器の中に配置することができ、また本装置は、その複合体が配置される容器の外部に配置された囲いと、滅菌を行なうために複合体から放出された蒸気が入口から容器に移動するように容器と囲いの間で流体伝達する入口とを含有している。無機過酸化水素複合体は炭酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウムあるいは蓚酸カリウムの複合体でよい。好ましくは本装置はまた、容器内に位置するヒーターを含有し、それにより複合体はヒーターの上に配置され、複合体からの蒸気の放出を容易にするため加熱される。そのようなヒーターは複合体と接触させる前に加熱することができる。本装置はまた、容器を排気するための、容器と流体伝達する真空ポンプを含有することができる。幾つかの態様では、本装置は製品の周囲にプラズマを発生させるための電極を含有することができる。そのような電極は容器の内部でよく、あるいは容器から離して、発生したプラズマを製品周囲に流すようにすることができる。好ましい態様において、複合体は固相である。

本発明の別の面は製品の過酸化水素蒸気滅菌法に関する。この方法は製品を容器の中に入れ、そして製品と接触し、滅菌するために複合体を少なくとも５℃／分の速度で加熱することによって無機過酸化水素複合体から放出した過酸化水素蒸気と製品を接触させることを包含する。好ましくは加熱速度は少なくとも１０℃／分、より好ましくは少なくとも５０℃／分、そしてさらに好ましくは少なくとも１０００℃／分である。複合体は好ましくは１０％未満の水を有する。複合体は複合体からの蒸気の放出を容易にするため好ましくは８６℃より高温に加熱することができる。容器は、５０トル未満、より好ましくは２０トル未満、さらに好ましくは１０トル未満の圧力で蒸気を容器内に導入する前に排気することができる。場合によっては蒸気を容器の中に導入した後にプラズマを製品の周囲に発生することができる。本発明はまた、使用された無機過酸化水素複合体がハロゲン化水素酸を放出するため分解しない、製品の過酸化水素蒸気滅菌法を包含する。

本発明のさらに別の面は、自己滅菌囲いを使用する、製品の過酸化水素滅菌法に関する。この方法では、製品を無機過酸化水素複合体を含有する囲いの中に入れ、その囲いを密封し、そしてその囲いを７０℃以下の温度で、複合体から過酸化水素蒸気を放出するのに十分な時間放置して製品の滅菌を行なう。必要ではないが、囲いを大気圧より低い圧力であるいは約室温（２３℃）以上の温度で放置することができる。したがって囲いを約４０℃以下の温度で放置することができる。例えばポーチ、容器、チェンバーあるいは部屋などの様々なかこいを使用することができる。過酸化水素複合体は粉末または錠剤の形態であるのが好ましい。密封工程は囲いをＴＹＶＥＫ（商標）、ＣＳＲラップまたは紙のような気体透過材料で密封することからなってもよい。

本発明はまた、滅菌製品および過酸化水素蒸気を放出できる無機過酸化水素複合体を含有する密封された囲いに関する。
本発明の中にはまた、ピロ燐酸カリウム過酸化水素複合体が包含される。
本発明のさらに別の面は、外部及びその中の狭い内腔を有する過酸化水素滅菌法に関する。この方法は無機過酸物複合体を含有する導管を製品の内腔に接続し、製品を容器の中に入れそれにより導管を内腔に接続したままにし、容器内の圧力を下げ、そして製品の内腔を無機過酸物複合体から放出された過酸化水素蒸気と７０℃未満の温度で接触させることを包含する。

本発明によれば、医療器具のような製品を滅菌するため、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する装置および方法が提供される。本発明においては、潜在的に危険な濃縮過酸化水素溶液の使用が回避され、また実質的に水が存在しないため、より速く、より効率的な滅菌を行なうことができる。

従来から使用されている過酸化水素滅菌器はその滅菌剤源として過酸化水素の水溶液を使用している。これらの滅菌器はシステム中に水が存在することにより生じる欠点を有する。大気圧のような高圧で、システム中の過剰の水は凝縮を引き起こしうる。このことは水性過酸化水素蒸気を導入する前に、滅菌される囲いの中の大気の相対湿度を許容レベルまで減少するために行なう余分な工程を必要とする。これらの滅菌器はまた、水が過酸化水素より高い蒸気圧を有し、水溶液からより速く気化するという事実および水が過酸化水素より低い分子量を有し、速く拡散するという事実により生じる欠点を有する。医療装置などが滅菌器に封入された時、過酸化水素源から装置に到達する初期の滅菌剤はその源の濃度と比べて希薄である。希薄な滅菌剤は特に滅菌される装置が内視鏡のような、狭い内腔を有する製品である場合、その後に到達する滅菌剤に対してバリヤーとなるうる。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その源として使用することは、このような溶液が危険であるため不満足である。

本発明において、従来の過酸化水素滅菌器の欠点は実質的に非水の過酸化水素蒸気を放出する実質的に非水（すなわち、実質的に無水）の過酸化水素源を使用することにより克服される。好ましい態様において、実質的に非水の過酸化水素蒸気は実質的に非水の過酸化水素複合体から直接発生する。しかしながら、実質的に非水の過酸化水素蒸気はまた、水を除去するために気化中に、例えば真空下で処理される水性複合体から発生させることもできる。したがって、水性過酸化水素複合体を使用する場合、本発明の方法を実施しながら、水性複合体を実質的に非水の過酸化水素複合体に変換することができる。好ましくは、実質的に非水の過酸化水素複合体は約２０％以下、より好ましくは約１０％以下、さらに好ましくは約５％以下、そして最も好ましくは約２％以下の水を含有する。

上記した、本発明で使用される実質的に非水の過酸化水素複合体に含まれる水の好ましい百分率から明らかなように、最も好ましい過酸化水素複合体およびそれから発生する過酸化物蒸気は実質的に無水である。にも関わらず、これらの数値からも明らかなように、システム中に水が少し存在しうる。この水の幾らかが過酸化水素の分解を誘導して水と酸素を副生成物として生成したり、またこの水と複合体の水素結合が幾らか生じることもある。

種々の相対湿度に維持したチェンバーを用いて、水の効果を一連の試験で測定した。試験条件は下記の実施例１に記載した通りであり、胞子を３ｍｍ／５０ｃｍのステンレス鋼（ＳＳ）内腔中、ステンレス鋼ブレードで支持した。表２を見てわかるように、試験条件下で５％の相対湿度は効力に全く影響を及ぼさないが、１０％の相対湿度は滅菌速度を減少する。この例は少量の水分が非水の過酸化物複合体から発生した過酸化水素を用いたシステム中で許容され、またシステム中の水の存在は暴露時間を増加することにより克服できることを示している。

表２
効力における相対湿度の効果
３mm×５cmステンレス鋼内鋼中のステンレス鋼ブレード
滅菌結果（陽性／サンプル）
拡散時間 １％の相対湿度 １％の相対湿度 １％の相対湿度
５ ０／３ ０／３ ３／３
１０ ０／３ ０／３ ２／３
１５ ０／３ ０／３ ０／３
３０ ０／３ ０／３ ０／３

過酸化水素源の組成における主要な基準は、温度及び圧力の関数としての、その安定度と過酸化水素蒸発速度の関係である。滅菌法のパラメーター、例えば圧力、温度などに応じて、高めまたは低めの過酸化物蒸発速度が好ましく、また過酸化物源の加熱が必要または不必要である。過酸化物複合体の加熱の必要性は複合体の蒸気圧に依存する。幾つかの過酸化物複合体は、複合体を加熱することなく有意な量の過酸化水素蒸気を放出できる程十分に高い蒸気圧を有する。一般に、複合体の加熱は過酸化水素の蒸気圧を増加し、複合体からの過酸化物の放出を促進する。

所望の高い蒸発速度を与えるために、この源は好ましくは大きい表面積を有する。したがって、その源は微粉末、または大きい表面積を有する材料上のコーチングであってよい。勿論、材料の安全性、入手可能性およびコストもまた重要な基準である。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−ジメチル尿素との過酸化水素複合体からの過酸化水素の放出が評価された。尿素、ポリビニルピロリドン、ナイロン−６、無水グリシンと過酸化水素の複合体は固体である。１，３−ジメチル尿素−過酸化水素複合体は液体である。無水グリシン−過酸化水素複合体は評価された他の複合体よりも減圧下で不安定な複合体であり、また真空条件下で殆どの過酸化水素がさらに加熱する必要なしに複合体から放出されうる。

尿素−過酸化水素複合体はFluka Chemical社から錠剤で、またAldrich Chemical社から粉末で入手できる。この複合体は尿素過酸化物、過酸化水素−尿素複合体、ペルオキシド尿素、ペルオキシド尿素アダクト、尿素過酸化物アダクト、ペルカルバミド、カルバミド過水和物およびカルパミド過酸化物としても知られている。本明細書で使用される「尿素過酸化物」なる用語は上記の用語のすべてを包含する。

ポリビニルピロリドン−過酸化水素複合体（ＰＶＰ−Ｈ₂ Ｏ₂ ）は国際出願公報Ｎｏ．ＷＯ９２／１７１５８に開示されている方法で製造することができる。あるいは、ＰＶＰ、ナイロン−６、１，３−ジメチル尿素および無水グリシンとの、並びに他の有機および無機化合物との複合体は、下記に詳細に開示される方法により製造することができる。

その源からの無水過酸化物蒸気の適当な蒸発速度は、高温および／または減圧により容易に達成されうる。したがって、過酸化物源のヒーターおよび／または滅菌チェンバーを排気する真空ポンプは好ましくは滅菌器の一部である。好ましくは、その源は気体透過材料、例えばＴＹＶＥＫ（商標）ポリエチレン不織布、ＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）のようなポリプロピレン不織布、または過酸化物蒸気を通過させるが過酸化物複合体を通過させない同様の材料の層でカバーされる。有孔アルミニウムまたは他の適当な有孔材料もまたカバーとして使用することができる。

図３は種々の温度条件下で過酸化水素複合体からの過酸化水素の放出を測定するために使用されうる装置８０を示す。この装置において、アルミニウムパン９０はメディカルグレードのＴＹＶＥＫ（商標）の層のような気体透過性層９２でカバーされる。パン９０はパイレックスパン９６の中にある加熱パッド９４の上部に配置される。熱電対温度計９８はパン９０の外側の、その底から約１ｃｍの所に置かれる。

過酸化物源を保持するための好ましい容器９９は図４に示される。容器９９は、場合により固体状過酸化物複合体を加熱するために使用されるヒーターを取付けた金属プレート１００、例えばアルミニウムプレートを含む。温度計のような温度モニター１０１をプレート１００の上に置いて温度を監視することができる。過酸化物複合体はプレート１００の上に直接置かれる。別法として、すべての過酸化物複合体を均一に加熱するために、過酸化物複合体をプレート１００の上部にある１個以上のアルミニウムスクリーン１０２，１０４の間に置くことができる。より多い量の過酸化物複合体が使用される場合、アルミニウムスクリーン１０２，１０４はより大きい表面積および複合体の均一な加熱を与える。過酸化物複合体またはスクリーン１０２，１０４は、次にメディカルグレードのＴＹＶＥＫ（商標）またはＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）の層のような気体透過性層１０６でカバーされ、それにより複合体から放出された過酸化水素は、カバー１０６を通過して残りのチェンバー中に拡散する。有孔アルミニウムプレート１０８は場合によりＴＹＶＥＫ（商標）またはＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）層１０６の上部に置かれ、それにより複合体と熱プレート１００の接触を維持し、過酸化物複合体の均一な加熱を確実にする圧力を与える。

上記の装置は複合体を均一に加熱し、その結果、過酸化物複合体から放出される過酸化水素蒸気の量が増加する。

図１は本発明の過酸化水素蒸気滅菌装置の略図である。チェンバー１０は滅菌される製品１２を保持し、その製品は好都合には棚１４の上に置かれる。ドア１６によりチェンバー１０の内部に接近できる。非水の過酸化水素源１８は温度コントローラーにより制御される任意のヒーター２０の上に描かれる。過酸化物濃度は任意のモニター２４により監視することができる。所望ならば、チェンバー１０はポンプ２６を使用して排気することができるが、滅菌はまた大気圧で行なうことができる。

滅菌される製品を保持する容器は排気される慣用の滅菌チェンバーであってよく、または大気圧の容器（または部屋）であってよい。
製品を滅菌するのに必要な時間は、製品の性質、数および包装、並びにチェンバー中のそれらの位置に依存する。あるいは、それは滅菌されるチェンバーそのもの（あるいは部屋全体）に依存する。何れにせよ、最適な滅菌時間は経験的に決定することができる。

滅菌技術において知られているように、滅菌剤気体の浸透および抗微生物活性を高めるために圧力で律動的に送ることを非水の過酸化水素滅菌法に応用することもできる。

滅菌工程の最後に、装置と接触する空気を交換することにより、過酸化物に対する親和性を有する装置から過剰の過酸化水素を除去することができる。これは温風を装置に長時間流すことにより、またはチェンバーを排気することにより行なうことができる。

過酸化水素蒸気にさらして先に滅菌した製品をさらにプラズマにさらして製品に残留する残りの過酸化水素を除去することができる。過酸化水素がプラズマ処理中、非毒性の生成物に分解されるため、追加の工程を全く必要とすることなく滅菌製品を使用することができる。

蒸気の再吸収を避けるために過酸化物蒸気が放出された後に、または過酸化物源をプラズマにさらすのを避けるためにプラズマが使用される時に、滅菌器から過酸化物源を分離することが望ましい。分離はまた、使用される複合体が真空下で不安定な場合に有利である。分離は当該技術分野においてよく知られている弁または他の分離装置を使用して行なうことができる。

図２は本発明の過酸化水素プラズマ滅菌システムの略図である滅菌はプラズマの使用の有無に関係なく行なうことができる。過酸化物蒸気の殺胞子活性を高めるために、そして／または滅菌製品に残留する残りの過酸化水素を除去するために、プラズマを使用することができる。滅菌は、それを通して滅菌される製品を入れることができるドアまたは開き３２を含むチェンバー３０で行なわれる。チェンバー３０は、それを通してチェンバーを排気することができる真空ポンプ３６までの出口３４を含む。出口３４はチェンバーを真空ポンプ３６から分離する弁３８を含む。チェンバー３４はまた、過酸化水素複合体を含有する囲い４２に取付けられた入口４０を含む。入口４０は囲い４２をチェンバーから分離する弁４４を含む。滅菌システムはまた、囲い４２と真空ポンプ３６を接続する入口４１を含み、それは弁４３を含む。このシステムは囲い４２とチェンバー３０の同時排気、あるいは囲い４２またはチェンバー３０の単独排気を可能にする。排気は弁３８，４４および４３の開閉により制御される。当業者には明らかなように、各チェンバーにつき１個ずつ、すなわち２個のポンプをこのシステムで使用することができる。

囲い４２は過酸化水素複合体の温度を制御するために温度コントローラーが取付けられた任意のヒーター４９を含む。蒸気状態の過酸化水素複合体濃度は任意の過酸化物モニター４８により監視することができる。チェンバーの内部は高周波（ＲＦ）電極５０を含み、それに整合回路網５２およびＲＦ電源５４が取付けられる。好都合な形態の電極はサンプルを取り囲み、両端が開いている有孔シリンダーである。本発明の一般操作は次の通りである。

１．滅菌する製品５６をチェンバー３０の中に入れる。
２．チェンバー３０は大気圧であるか、または過酸化水素の浸透を容易にするため排気することができる。排気は弁３８を開き、真空ポンプ３６を作動させることにより行なわれる。別法として、弁３８，４４および／または４３を開くことによりチェンバー３０と囲い４２の両方を排気することができる。
３．真空ポンプ３６をチェンバー３０および囲い４２から分離するために弁３８および４３を閉じ、そして弁４４を開く。過酸化水素蒸気の放出を容易にするため加熱することができる過酸化水素源から過酸化水素蒸気をチェンバー３０中に放出する。場合により、空気または不活性気体もまた加えることができる。
４．滅菌する製品５６を過酸化物蒸気で処理して滅菌するか、またはチェンバー３０において過酸化物蒸気で前処理して、滅菌するのに十分な電力でプラズマを発生させる。必要ならば、チェンバー３０はこの時、プラズマの発生を容易にするため排気することができる。予備プラズマ保持期間の時間は使用されるパッケージの種類、滅菌される製品の性質および数、並びにチェンバー中の製品の位置に依存する。最適な時間は経験的に決定することができる。
５．ＲＦ電源５４からＲＦ電極５０に電力を加えることにより製品５６をプラズマにさらす。プラズマを発生させるために使用されるＲＦエネルギーはパルス状にすることができ、または連続的であってよい。製品５６は完全滅菌を行なう期間および／または残留の過酸化水素を除去する期間、プラズマ中に留まる。特定の態様において、プラズマは５〜３０分間使用される。しかしながら、最適な時間は経験的に決定することができる。

本明細書全体を通して使用される「プラズマ」なる用語は、それに伴って生じうる放射線を含む、加えた電場の結果として生じる電子、イオン、遊離基、解離および／または励起原子または分子を含有する気体または蒸気を包含することを意図する。加える電場は幅広い範囲の周波数を包含するが、通常は高周波またはマイクロ波が使用される。

本発明で開示される非水の過酸化水素デリバリーシステムはまた、前記の米国特許第4,643,876 号に開示されている方法により発生させるプラズマを使用することができる。別法として、それは滅菌される製品がプラズマ源と離れたチェンバー中に位置する米国特許第5,115,166 号または第5,087,418 号に記載されているプラズマを使用することができる。

上記の装置は真空下で不安定な過酸化物複合体を使用する場合、特に有利である。真空工程中の過酸化水素の損失を最小限にするために使用することができる少なくとも２つの可能な方法がある。第１に、小さいチェンバーを単独に排気することができる。第２に、十分に小さいチェンバーが使用される場合、小さいチェンバーを排気する必要は全くない。

このような不安定な非水の過酸化物複合体の１つは無水グリシン−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蒸気を放出する。図５は真空下での無水グリシン−過酸化物複合体からの過酸化水素蒸気の放出を示すグラフ図である。無水グリシン複合体から過酸化水素を放出するために使用した手順は次の通りである。（１）弁４３および４４を閉じて、主要なチェンバーを排気した。（２）弁３８および４４を閉じ、弁４３を開いて、過酸化水素複合体を含有するチェンバー４２を排気した。（３）弁４３を閉じ、弁４４を開いて、過酸化水素蒸気をチェンバー３０中に拡散した。

グラフ図に示されるように、過酸化水素蒸気は加熱しない場合でも減圧されると複合体から放出される。図５を見てわかるように、過酸化物蒸気の放出は、複合体を高音に加熱することにより有意に増加される。したがって、不安定な過酸化物複合体でさえ本発明の滅菌法において有用である。

本発明は初期の過酸化水素滅菌システムと比べて少なくとも４つの利点を与える。
１．潜在的に危険な濃縮過酸化水素溶液の使用が回避される。
２．凝縮を防止するために予め滅菌される領域の相対湿度を下げる必要性が排除される。
３．水がシステムから実質的に排除され、その結果、細長い内腔中への拡散について水と過酸化水素の間の競合は殆どない。
４．滅菌剤気体を細長い内腔中に運ぶための特別な導管を取付ける必要性が大抵排除されうる。

水分の実質的な不在下で過酸化水素蒸気を使用して滅菌を行なうことができるということは本発明の驚くべき発見の１つである。従来技術は化学的な気体または蒸気状態の滅菌法で滅菌を行なうためには水の存在が必要であることを教示している。有利には、本発明はシステムから水を実質的に除去し、そのことはより速く、より効率的で有効な滅菌をもたらす。

種々の非水の過酸化水素複合体の滅菌効力を下記の実施例１〜４に記載されているように測定した。

実施例１．
生物チャレンジとして金属およびＴＥＦＬＯＮ（商標）プラスチック内腔中で枯草菌変異株（niger)胞子を使用し、実質的に無水の尿素過酸化物複合体から放出される過酸化水素蒸気を用いて効力データを得た。

Ａ．試験手順
１．装置
４ｇの粉砕された過酸化水素−尿素アダクト錠剤（Fluka Chemical 社製）を図３に示されているようなアルミニウムパン９０に入れた。パン９０の上部をメディカルグレードのＴＹＶＥＫ（商標）９２（通気性のスパンボンドポリエチレン布）でカバーした。それにより複合体から放出された過酸化水素はすべてＴＹＶＥＫ（商標）カバーを通過してから残りのチェンバー中に拡散した。アルミニウムパン９０をアルミニウム滅菌チェンバー中にあるパイレックス皿９６の中の加熱パッド９４の上に置いた。容量が約１７３リットルの滅菌チェンバーはまた、
・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ー、
・それを通して過酸化水素液体をチェンバー中に注入することができる注入口、
・その上に内腔装置を含有するプラスチックトレーを試験するために置いた金属棚、
・効力試験の間、チェンバー温度を４５℃に維持するチェンバー壁の外部にある抵抗加熱ヒーターを含んだ。

２．生物チャレンジおよび試験
非水の過酸化物デリバリーシステムの効力を評価するために、ステンレス鋼メスのブレード上の１．０４×１０6 枯草菌変異株（niger)胞子からなる生物チャレンジを寸法が３ｍｍの内径×４０ｃｍの長さ、３ｍｍの内径×５０ｃｍの長さおよび１ｍｍの内径×５０ｃｍの長さのステンレス鋼内腔のそれぞれの端から等しく離れたところに置いた。これらの内径および長さは医療装置で使用される金属内腔において典型的なものである。生物学的試験片を含有する内腔のそれぞれの中間部分の寸法は、１３ｍｍの内径×７．６ｃｍの長さであった。金属内腔を用いた生物学的試験において、１試験あたり全部で９個の内腔を評価した。これらは入手できる３つの異なるセットの内径及び長さのそれぞれについて３個の内腔からなる。

寸法が１ｍｍの内径×１ｍの長さ、１ｍｍの内径×２ｍの長さ、１ｍｍの内径×３ｍの長さおよび１ｍｍの内径×４ｍの長さのＴＥＦＬＯＮ（商標）内腔の端から等しく離れた所に位置する紙ストリップ（６ｍｍ×４ｍｍのWhatman # １クロマトラフィー用紙）上の４．１×１０5 枯草菌変異株（niger)胞子からなる生物チャレンジを用いて同様の試験を行なった。生物学的試験片を含有する内腔の中心部分の寸法は、１５ｍｍの内径×７．６ｃｍの長さであった。ＴＥＦＬＯＮ（商標）内腔を用いた生物学的試験において、１試験あたり全部で１２個の内腔を評価した。これらは入手できる４つの異なる長さのそれぞれについて３個の内腔からなる。

生物学的試験サンプルを含有する内腔をプラスチックトレーの中に入れ、それを次に滅菌チェンバーの中の棚の上に置いた。チェンバーのドアを閉じ、真空ポンプを用いてチェンバーを０．２トルの圧力まで排気した。次に、過酸化水素−尿素アダクトを含有するアルミニウムパンをアルミニウムパン側壁の、パンの底から約１ｃｍ離れた所にある熱電対温度計により測定して、８０〜８１℃に５分間加熱した。この時間の間、チェンバー中の過酸化水素濃度を過酸化物モニターにより測定して６ｍｇ／リットルまで増加した。

生物学的試験サンプルを過酸化水素蒸気に５、１０、１５、２０および２５分間さらした。過酸化水素蒸気にさらした後、生物学的試験サンプルを２７７ユニットのカタラーゼを含有する１５ｍｌのトリプチカーゼ大豆ブイヨンに無菌的に移して試験サンプル中に残留する残りの過酸化水素を中和した。全てのサンプルを３２℃で７日間インキュベートし、成長を観測した。

５０％過酸化水素水溶液を滅菌チェンバー中に注入し、熱インジェクター（加熱された金属表面）から気化させる比較試験もまた行なった。注入した過酸化水素溶液の容量は６ｍｇ／ｌの過酸化水素蒸気相濃度を与えた。これらの試験で使用した試験内腔および生物学的試験サンプルは非水の過酸化水素試験で使用したものと同じである。過酸化水素にさらした後の生物学的試験サンプルの処理もまた同じである。

Ｂ．試験結果
それぞれ表３及び表４に示されるステンレス鋼およびＴＥＦＬＯＮ（商標）内腔を用いたこれらの試験結果は金属および非金属内腔の両方において非水の過酸化物デリバリーシステムが有利であることを示している。細菌性胞子の全滅は評価した中で最小の内径および最長の内腔においても非水の過酸化物デリバリーシステムを用いて５分間以内に達成された。同時に、５０％過酸化水素水溶液を用いた場合、２５分間の拡散時間後でさえ全滅しなかった。

実質的な量の水の不在下で迅速な滅菌を行なうことができるという事実は、過酸化水素以外の様々な滅菌剤による化学的な気体／蒸気相滅菌中で一般に水分が存在しているという事実に照らして見れば驚くべきことである。過酸化水素蒸気相滅菌システムは過酸化水素の水溶液を使用するため、これらのシステム中にもまた水分が存在している。
様々な他の過酸化物複合体の滅菌効力を試験するために、次の実験を行なった。

実施例２〜４．
実施例１の装置を使用して、ポリビニルピロリドン−過酸化水素複合体（実施例２）、ナイロン６−過酸化水素複合体（実施例３）および１，３−ジメチル尿素−過酸化水素複合体（実施例４）の効力を試験した。これらの化合物は下記の実施例１２及び１３の記載の方法にしたがって合成した。試験パラメーターは次の通りである。
実施例
２ ３ ４
チェンバー温度 ４５℃ ４５℃ ４５℃
初期圧力 ０．２トル １．０トル １．０トル
過酸化物（重量％） １７％ １０．５％ ２６．６％
過酸化物濃度 ６ｍｇ／ｌ ６ｍｇ／ｌ ６ｍｇ／ｌ
１サイクル当たり使用
される複合体の重量 ８ｇ １８ｇ ６ｇ
過酸化物の放出温度 １１０℃ １１０℃ ８０℃

各々の場合、胞子支持材はプラスチック内腔中の６ｍｍ×４ｍｍ紙支持体およびステンレス鋼内腔中のステンレス鋼ブレードである。この効力試験の結果を下記の表５に示す。

表５の結果は、試験した過酸化水素複合体が何れもわずか５分間の暴露で有効に滅菌する過酸化物蒸気を発生することを示している。
固体の複合体から過酸化水素蒸気を放出するのに必要な温度は、アルミニウムパンの外側の、パンの底から約１ｃｍ離れた所にある熱電対温度計により測定される温度である。さらに、パンの内底にあるフルオロオプチック（fluoroptic)温度計のような温度計を使用する試験は、下記の実施例５に記載されるようにパンの底の温度が約３０〜３５℃高めであることを示した。したがって、前記実施例においてパンの底の温度は熱電対温度計が８０℃を示す時、約１１０〜１１５℃であり、また熱電対温度計が１１０℃を示す時、約１４０〜１４５℃であった。

実施例５．
固体の過酸化物複合体を含有するために使用されるアルミニウムパンの底の温度を測定するために、フルオロオプチック温度計をアルミニウムパンの内底にテープで止めた。Omega（商標）熱電対温度計をアルミニウムパンの外側の、パンの底から約１ｃｍ離れた所に置いた。温度計の読み取りを３回行なった。それぞれ、パンをパンの側面にある温度計により示される所望の温度まで加熱し、冷却し、次に所望の温度まで再び加熱した。
記録した温度を下記に示す。

パンの側面温度 パンの底の温度（℃）
１回目 ２回目 ３回目 平均
80 ℃ 110.9 110.6 110.6 110.7
100 ℃ 131.5 132.6 132.0 132.0

これらの結果は、アルミニウムパンの底の温度がパンの側面にある熱電対温度計により示される温度より約３０〜３５℃高いことを示している。
さらに、開放（非内腔）システムで水性および非水の過酸化物源を使用して得られた効力データを比較する試験を行なった。その実験を下記に詳しく説明する。

実施例６．
ＴＹＶＥＫ（商標）／ＭＹＬＡＲ（商標）エンベロープで包装されたWhatman＃１クロマトグラフィー用紙の６ｍｍ×４ｍｍストリップ上の６．８×１０5 枯草菌変異体（niger)胞子からなる生物チャレンジと共に実施例１の装置を使用した（ＴＹＶＥＫ（商標）は、ポリエチレン製の気体透過性布である。ＭＹＬＡＲ（商標）は非気体透過性ポリエステル材料である）。包装された生物チャレンジストリップを軟質のファイバーオプチックスＳ状結腸鏡を含んだポリフェニレンオキシドトレーの前、中間及び後に置いた。拡散するための入口を丈夫に１個、底部に２個有するポリフェニレンオキシド容器にトレーを入れた。直径４インチの入口を通気性ポリプロピレン包装材料（ＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）Heavy Duty Sterilization Wrap )でカバーして滅菌後の容器の内容物の無菌性を維持した。容器を実施例の装置の中に入れ、チェンバーの圧力を０．２トルまで減圧した。次に、２ｇの過酸化水素−尿素アダクト（Fluka Chemical社製）を含有するアルミニウムパンをアルミニウムパンの外側の、アルミニウムパンの底から約１ｃｍ離れたところにある熱電対温度計により測定して８０〜８１℃に５分間加熱して３ｍｇ／ｌの過酸化水素蒸気をチェンバー中に供給した。生物学的試験サンプルを過酸化水素蒸気に５〜１０分間さらした。暴露した後、試験サンプルを実施例１と同様に処理した。

５０％過酸化水素水溶液を滅菌チェンバー中に注入し、熱インジェクターから気化させる比較試験もまた行なった。注入した過酸化水素水溶液の容量は、３ｍｇ／ｌの蒸気相濃度を与えた。試験位置、生物学的試験サンプルの組成および暴露後の生物学的試験サンプルの処理は全て、非水の過酸化水素試験のものと同じである。これらの試験の結果を表６に示す。

表６
開放システムの水性／非水の効力試験
（非内腔試験）
過酸化物源 拡散時間（分） 滅菌結果（陽性／サンプル）
５０％溶液 ５ ３／３
１０ ３／３
尿素過酸化物 ５ １／３
１０ ０／３

この試験の結果は、生物学的サンプルを内腔の中に入れない“開放”システムのおける水性過酸化水素法と比較して非水の場合の効力の方がより大きいことを示している。すなわち、驚くべきことに過酸化水素を細長い内腔中に拡散する必要がない時でさえ、非水のシステムは優れた滅菌を与えることを見出した。このことは過酸化水素の作用機構が水を含むシステムと水を含まないシステムとでは異なることを示唆している。
さらに、減圧されない常圧での非水過酸化物蒸気の効力を測定する試験を行なった。

実施例７．
大気圧において開放システムで尿素過酸化物複合体から放出された過酸化水素蒸気を用いて効力試験を行なった。この試験において、ステンレス鋼外科用ブレード上の１．０４×１０6 枯草菌変異体（niger)胞子の生物チャレンジをＴＹＶＥＫ（商標）／ＭＹＬＡＲ（商標）エンベロープで包装した。包装された生物チャレンジブレードをポリフェニレンオキシドトレーの前、中間及び後に置いた。そのトレーを実施例１の装置の中に入れ、チェンバーのドアを閉じた。４．０ｇの尿素過酸化物（Fluka Chemical社製）を含有するアルミニウムパンを試験中に、アルミニウムパンの側面の、パンの底から約１ｃｍ離れたところにある熱電対温度計により測定して８０〜８１℃に加熱した。生物学的試験サンプルを過酸化水素蒸気に５、１０、２０および３０分間さらした。暴露した後、試験サンプルを実施例１と同様に処理した。これらの試験の結果を表７に示す。これらはまた、大気圧における開放システムでの非水の過酸化物滅菌法の効力を証明している。

表７
大気圧における開放システムでの非水の過酸化物滅菌法の効力
過酸化物源 拡散時間（分） 滅菌結果（陽性／サンプル）
尿素過酸化物 ５ ３／３
１０ １／３
２０ ０／３
３０ ０／３
さらに、様々な温度において過酸化水素−尿素複合体から放出される過酸化物の概量を測定する試験を行なった。この試験を実施例８に記載する。

実施例８．
商業的に入手できる錠剤（Fluka chemical社製）を粉砕して得られた尿素過酸化物粉末を１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍの寸法を有する図４の装置において２個のアルミニウムスクリーンの間に置いた。次に、アルミニウムプレートを加熱し、アルミニウムプレートを加熱し、アルミニウムプレートのコーナー付近にある温度計を使用して温度を監視した。表８に、５分間の加熱後に様々な温度で放出される過酸化物のおおよその百分率を示す。これらのデータは、約１００％の過酸化物が１４０℃の温度で複合体から放出されることを示している。より低い温度では、放出される過酸化物の百分率はより小さい。

表８
様々な温度における非水の過酸化物の放出
加熱温度 放出される過酸化物（％）
８０℃ 〜２５％
１００℃ 〜６５％
１２０℃ 〜８０％
１３０℃ 〜９０％
１４０℃ 〜１００％

尿素過酸化物複合体のような、室温および大気圧で過酸化水素蒸気を放出することができる過酸化物複合体は様々な滅菌摘要において使用するのに有効である。これらを上記の本発明の滅菌装置で使用することができるだけでなく、本発明の化合物を自己滅菌包装材料の一部として使用できることや、ガーゼ、スポンジ、綿などのような支持体上に塗布することもできる。本化合物は室温または高温での密封パッケージの滅菌を可能にし、また特に包装された医療または外科用製品の滅菌において有用である。

本発明の化合物の特定の用途を以下の実施例に記載する。以下の実施例で使用した過酸化物複合体は、錠剤の形態（Fluka chemical社製）または錠剤を粉砕して得られた粉末の形態の尿素過酸化物である。

実施例９．
自己滅菌パウチを次のようにして組立てた。その表面上に３．８×１０⁵ 枯草菌変異体（niger)胞子を有する外科用メスを無菌のペトリ皿の中に入れた。その皿を錠剤または粉末形態の尿素過酸化物１ｇと共に、より大きいペトリ皿の中に入れた。次に、より大きいペトリ皿をＴＹＶＥＫ（商標）／ＭＹＬＡＲ（商標）（気体透過性、表９）、ＭＹＬＡＲ（商標）／ＭＹＬＡＲ（商標）（ 非気体透過性、表１０）または紙／ＭＹＬＡＲ（商標）（ 気体透過性、表１０）で作られたパウチに挿入した。次に、パウチを密封した。

表１０に、通気性バリヤーとして紙／ＭＹＬＡＲ（商標）を用いた場合とＭＹＬＡＲ（商標）／ＭＹＬＡＲ（商標）を用いない場合の自己滅菌パウチの効力データを示す。パウチを上記のようにして組み立てたが、過酸化物蒸気源は粉末形態の尿素過酸化物だけである。

この試験の結果は、通気性バリヤーの有無に関係なく、パウチ中に含まれる本発明の尿素過酸化物複合体は室温及び大気圧で水分の不在下、僅か２〜３時間後にパウチの内部の製品を有効に滅菌することを示している。より高い温度では、滅菌は僅か１時間で行なわれる。
密封容器中での本発明の滅菌システムの効力を測定するために、次の実験を行なった。

実施例１０．
自己滅菌容器を次のようにして組み立てた。その表面上に３．８×１０⁵ 枯草菌変異株（niger)胞子を有する（表１１）またはその表面上に９．２×１０⁵ 枯草菌変異株（niger)胞子を有する（表１２）ステンレス鋼支持体をその表面に２０個の穴（３／１６インチの大きさ）を有する小さいポリエチレン（ＰＥ）バイアルの中に置いた。そのバイアルをより大きいＰＥバイアルの中に入れ、それを気密性のキャップまたはＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）（ＣＲＳラップ）の気体透過性層でカバーした。その表面に２０個の穴（３／１６インチの大きさ）を有する第２のＰＥバイアルもまた、より大きいバイアルの中に含ませた。このバイアルは粉末または錠剤形態の尿素過酸化物１ｇを含有した。これをＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）（ＣＲＳラップ）またはＴＹＶＥＫ（商標）パウチで密封した。

各容器を下記の表１１および１２に示されるように様々な時間の間、様々な温度に付した。生物学的試験サンプルを実施例１に記載のようにして滅菌について評価した。その結果を表１１および１２に示す。“＋”の符号は細菌の成長を意味する。

この試験の結果は、通気性バリヤーの有無に関係なく容器中に含まれる非水の尿素過酸化物複合体は室温で僅か３〜４時間後に有効な滅菌を与えることを示している。より高い温度では、滅菌は僅か０．５時間で行なわれる。

過酸化物蒸気を放出する非水の過酸化物複合体は室温、より効果的にはより高い温度における製品の滅菌に有用であることがわかった。これらの複合体はパウチ、容器、チェンバー、部屋また密封されうる領域に置くことができ、そこで過酸化物蒸気を放出し、有効に製品を滅菌する。これらの複合体は蒸気の放出を容易にするため、また室温滅菌に必要な時間より短い時間で滅菌するために加熱することができる。したがって、本発明の化合物は滅菌が必要な種々の用途において有用である。滅菌される製品を含有する密封領域に複合体を入れることにより、滅菌を簡単に行なうことができる。従来の方法と比べて、過酸化水素を活性化するのに水分と接触させる必要はない。
より低い圧力、より短い時間で非水の過酸化物複合体を使用して滅菌を行なうことができることを確認するために、次の実験を行なった。

実施例１１．
自己滅菌容器を次のようにして組み立てた。その表面上に９．２×１０⁵ 枯草菌変異体（niger)胞子を有するステンレス鋼支持体をその表面に２０この穴（３／１６インチの大きさ）を有する小さいＰＥバイアルの中に置いた。そのバイアルをより大きいＰＥバイアルの中に入れ、それをＣＳＲラップ（ＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標））の気体透過性層でカバーした。その表面に２０この穴（３／１６インチの大きさ）を有する第２のＰＥバイアルもまた、より大きいバイアルの中に含ませた。このバイアルは粉末または錠剤形態の尿素過酸化物１ｇを含有した。次に、そのバイアルをＣＳＲラップまたはＴＹＶＥＫ（商標）パウチで密封した。

大きいバイアルを４．５リットルの滅菌チェンバーまたは１７３リットルの滅菌チェンバーの中に入れた。各容器を表１３に示されるように１００トルの圧力および２３℃の温度に２時間付した。生物学的試験サンプルを実施例１に記載のようにして滅菌について評価した。その結果を表１３に示す。

これらの結果は、通気性バリヤーを持つ容器の中に含まれた非水の尿素過酸化物複合体が１００トルおよび室温で僅か２時間後に有効な滅菌を与えることを示している。これらの結果は、表１２の結果と比べて、本発明の過酸化物複合体が大気圧で滅菌を行なうのに必要な時間より短い時間で減圧下の滅菌を与えることを証明している。

したがって、本発明の過酸化水素複合体は有意に短い時間で有効な滅菌を与えることができる。さらに、上記したように、プラズマを使用して過酸化水素蒸気の活性を高めるために使用することもできる。滅菌される製品を過酸化水素蒸気にさらした後、プラズマに付し、そして完全滅菌を行なうのに十分な時間プラズマ中に留める。

過酸化水素蒸気にさらして滅菌した製品をプラズマにさらして、製品に残留する残りの過酸化水素を除去することができる。残留過酸化水素はプラズマ処理中に非毒性の生成物に分解されるため、滅菌した製品は追加工程なしにすぐに次の処理に使用される。

非水の過酸化物複合体は様々な用途において、例えば自己滅菌包装の成分として有用である。さらに、これらの複合体は米国特許第4,943,414 号に開示されている方法のような種々の製品の蒸気滅菌法において使用するのに適している。この特許は、少量の気化性液体の滅菌剤溶液を含有する導管が内腔に取付けられ、そして滅菌サイクル中に減圧されると滅菌剤が気化し、直接、製品の内腔に流入する方法を開示している。本特許に開示されている方法を改良して非水の過酸化物化合物を使用することができる。化合物を導管に入れ、それを、滅菌する製品の内腔に接続する。次に、製品を容器の中に入れ、その容器を排気する。製品の内腔および製品の外部を非水の化合物から放出された過酸化水素蒸気と接触させる。場合により、プラズマを発生させて、滅菌を促進するため、そして／または製品から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。

蒸気システムにおける非水の過酸化物複合体の使用によって水溶液中の水が過酸化水素蒸気よりも速く気化して先に内腔に入るという欠点が克服される。したがって、より有効な滅菌が達成され、また滅菌を行なうのに必要な時間はより短い。無水グリシンのような過酸化水素複合体は、複合体をさらに加熱することなく減圧下で有意な量の過酸化水素を放出するため、特に有利である。

非水の過酸化水素複合体の合成
本発明はさらに、上記したように過酸化水素蒸気滅菌器の蒸気源として、または自己滅菌包装の成分として有効な非水の過酸化水素複合体の製造法を提供する。勿論、過酸化水素複合体は、他の用途、例えば漂白剤、コンタクトレンズ用溶液、触媒および当業者によく知られている他の用途に使用することができる。

本発明の過酸化水素複合体を製造するための一般手順は次の通りである。
（１）反応物質をチェンバー中に入れる。
過酸化水素と反応する物質は、様々な形態の固体（例えば、好ましくは反応速度を増加する高い表面積を有する粉末、結晶、フィルムなど）である。反応体物質は、チェンバーの減圧後に溶媒を蒸発させるのに十分な時間が許容されるならば、水または他の溶媒中の溶液として存在することもできる。本物質はまた、その沸点が過酸化水素の沸点（１５０℃）より高い液体であってもよい。反応速度は高温でより高いため、チェンバーは好ましくは反応体組成物が導入される前またはその後に加熱される。しかしながら、その温度は反応体が沸騰または気化するほど高くはない。
反応体組成物は過酸化物蒸気と接触する容器の中に含ませることができる。それが粉末形態またはチェンバーが排気されると吹き散る他の形態である場合、反応体は過酸化水素の容器中への拡散が可能な透過性容器の中に保存することができる。

（２）チェンバーを排気する。
好ましくは、チェンバーは確実に全ての過酸化物を蒸気相にするため、過酸化水素の蒸気圧より低い圧力（その濃度および温度に依存する）に排気される。蒸気圧は温度を増加させると増加し、過酸化物濃度を増加させると減少する。殆ど実験において、チェンバーを約０．２トルに排気し、その温度を周囲温度以上にした。

（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または実質的に無水の過酸化水素複合体から発生させることができる。後者は蒸気状態の乾燥過酸化水素を与え、それは蒸気と反応する物質または生成する複合体が吸湿性である場合に有利である。実質的に無水の複合体から過酸化水素蒸気を発生させる他の利点は、生成する複合体の過酸化水素百分率が蒸気をＨ₂ Ｏ₂ の水溶液から発生させる場合より高いことである。これは恐らく、Ｈ₂ Ｏ₂ 蒸気を発生させるために水溶液が使用される場合、複合体の結合部位について水分子とＨ₂ Ｏ₂ 分子が競合するためである。過酸化物蒸気は反応体物質を含むチェンバーと同じチェンバーの中で、または真空弁によりそれと分離されたチェンバーの中で発生させることができる。

（４）反応体物質を過酸化水素と反応させる。
反応に必要な時間は勿論、反応体と過酸化水素の反応の速度に依存する。それは過酸化物と反応体物質の結合の間に減少する圧力を監視することにより経験的に決定することができる。典型的には、反応時間は約５〜３０分間である。気化した過酸化水素の濃度および出発物質の重量が最終反応生成物の過酸化物の重量百分率を決定する。反応体と過酸化水素の重量比が増加すると、複合体の過酸化水素の重量百分率は減少する。複合体の過酸化水素濃度を増加するために、反応を多数回繰り返すことができる。

（５）再び、チェンバーを排気する。
反応の最後に、チェンバーをさらに約２トルに排気して未反応の過酸化水素を除去する。

（６）チェンバーをガス抜きし、過酸化水素複合体を回収する。
過酸化水素が反応物質と複合体を生成するメカニズムは完全にはわかっていない。複合体の生成は過酸化水素と反応物質の酸素および／または窒素を含有する電子に富む官能基との間の水素結合の生成を包含すると考えられる。これが唯一の結合形態であるかどうかは分からない。しかしながら、広範囲の官能基を有する物質が過酸化水素と複合体を生成することが見出された。

過酸化水素複合体の初期の製造法と比べて蒸気相反応は次のような利点を有する。
１．過酸化水素と反応体物質の比は、蒸気状態で存在する過酸化水素の量または蒸気にさらす反応体物質の量をかえることにより正確に制御することができる。
２．反応生生物から溶媒を除去する必要性が排除される。
３．液体または固体、例えば粉末、決勝、フィルムなどの過酸化物複合体を生成することができる。
４．吸湿性物質の過酸化物複合体を製造することができる。

本発明の非水の過酸化物複合体の合成をさらに、次の実施例で説明する。これらの化合物の多くは、当業者により容易に理解されるように、本明細書により詳しく記載された実用性を有するほかに、触媒として利用できる。これらの実施例は本発明の組成物および製造法の態様を示すが、本発明の範囲を全く制限しない。

実施例１２．
無水グリシンの過酸化水素複合体を次のようにして製造した。１．０ｇの無水グリシン（Aldrich Chemical社製）のサンプルを４５℃の温度に維持された１７３リットルのチェンバー中のアルミニウムトレーのなかに入れた。チェンバーが減圧された時に無水グリシンがトレーから流出するのを防止するが、通気性であるため過酸化水素を吸収しないＴＹＶＥＫ（商標）不織布でアルミニウムトレーの上部をカバーした。チェンバーのドアを閉じ、そしてチェンバーを真空ポンプで排気することによりチェンバーの圧力を０．２トルまで減圧した。適当な容量の７０％過酸化水素水溶液（ＦＭＣ社製）をチェンバー中に蒸発させることにより、１０ｍｇ／ｌの過酸化水素濃度とした。過酸化水素蒸気を無水グリシンと２０分間接触させた。反応の最後に、チェンバーの圧力を２トルまで減圧してから大気圧に戻した。反応製生物をチェンバーから取り出し、次のヨウ素滴定反応により過酸化水素の重量百分率について分析した。
Ｈ₂ Ｏ₂ ＋２ＫＩ＋Ｈ₂ ＳＯ₄ → Ｉ₂ ＋Ｋ₂ ＳＯ₄ ＋２Ｈ₂ Ｏ
Ｉ₂ ＋２Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₃ → Ｎａ₂ Ｓ₄ Ｏ₆ ＋２ＮａＩ

終点における色の変化を強調するために、澱粉指示薬をヨウ素−チオ硫酸ナトリウム滴定反応で使用した。過酸化水素の重量百分率を次式により計算した。
Ｈ₂ Ｏ₂ （重量％）＝［（Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₃ のｍｌ数）×（Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₃ の
規定度）×１．７］／（サンプルの重量（ｇ））
無水グリシン複合体の過酸化水素の百分率は２４．３％であった。

実施例１３．
実施例１２の手順に従って、広範囲の有機および無機複合体の過酸化水素複合体を製造した。各々の場合において、反応条件は無水グリシンの代わりに表１４に記載の化合物をそれぞれ１．０９ｇ使用することを除けば、実施例１２と同じである。

製造した有機複合体は、過酸化水素と水素結合を生成することができる次の範囲の官能基である。アルコール、エーテル、ケトン、酸、アミノ酸、エステル、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を含有する。無機複合体は、ナトリウム、カリウムおよびルビジウムカチオンとの炭酸塩、並びに重炭酸ナトリウムを含有する。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複合体もまた製造した。出発物質は微細粉末または少し大きめの結晶性物質であるが、ナイロン６，６は、厚さ０．１２ｍｍのフィルムとして加工され、またポリビニルメチルエーテルは、５０重量％の水溶液である。

試験条件下でこれらの物質を用いて得られた過酸化水素複合体は、ポリビニルピロリドン、ヒスタミン、ポリ（ビニルメチルエーテル）、ポリ（ビニルメチルケトン）、プロピオンアミドおよび１，３−ジメチル尿素を除けば固体であった。１，３−ジメチル尿素およびプロピオンアミド過酸化水素複合体は、最終生成物を得るために除去する必要のある溶媒がないため、蒸気相合成工程において容易に取り扱われる易流動性の液体であった。ヒスタミン、ポリビニルピロリドン、ポリ（ビニルメチルエーテル）およびポリ（ビニルメチルケトン）複合体は容易に取り扱えないゴム性の物質であった。
実施例１４および１５はさらさらした固体生成物として過酸化物複合体を得るため、異なる作業条件下でポリビニルピロリドンを用いた実験を記載する。

実施例１４．
ポリビニルピロリドンと蒸気状態の過酸化水素の濃度との重量比を変えることによりポリビニルピロリドン複合体の過酸化水素百分率を変えて、ポリビニルピロリドンとの過酸化水素複合体を製造した。これらの試験条件はポリビニルピロリドンの重量を１．０ｇから３．０ｇ，５．０ｇに増加することを除けば、実施例１２と同じである。すべての試験において、過酸化水素濃度を１０．０ｍｇ／ｌ（チェンバーの容量）で一定に保った。これらの試験の結果を表１５に示す。

実施例１５．
過酸化水素と尿素の複合体から過酸化水素を導入して、ＰＶＰの過酸化水素複合体を製造した。このようにして導入された過酸化水素は実質的に無水である。この試験においては、５ｇのＰＶＰを反応チェンバーの中に入れ、そして約７ｇの３５％Ｈ₂ Ｏ₂ −尿素複合体を約１１０℃の温度に約５分間加熱することによりチェンバーの容量１リットル当たり１０ｍｇのＨ₂ Ｏ₂ を反応チェンバー中に導入した。この試験の残りの条件は実施例１２と同じである。ＰＶＰ複合体の過酸化水素百分率および複合体の物理的状態を表１５に示す。

表１５
複合体の過酸化水素百分率および生成物の物理的状態における
ポリビニルピロリドン対蒸気状態の過酸化水素の比の結果

PVPの重量(g) 複合体のＨ₂ Ｏ₂ （重量比） 生成物の物理的性質
実施例１４ １ ２９．９ 軟質のゴム性生成物
３ ２３．５ 硬質のゴム性生成物
５ １７．７ さらさらした固体
実施例１５ ５ １９．７ さらさらした固体

これらの試験の結果は、ＰＶＰ対蒸気状態の過酸化水素の比を調節することにより、または実質的に無水の過酸化水素蒸気源を使用することにより、ＰＶＰ−過酸化水素複合体を用いてさらさらした固体を得ることができることを証明している。

無機過酸化水素複合体
無機過酸化水素複合体もまた、有機過酸化水素複合体について詳しく上述したように、滅菌剤として使用するのに適している。過酸化物蒸気は大気圧、室温でこれらの無機複合体から放出することができる。しかしながら、以下より詳細に説明するように、過酸化水素蒸気は減圧下で特定の放出温度までの急速加熱時に無機過酸化物複合体から放出することができる。無機過酸化物から過酸化水素をうまく放出するため、無機過酸化物複合体の加熱速度は少なくとも５℃／分であるのが好ましく、少なくとも１０℃／分であるのがさらに好ましく、またさらに少なくとも５０℃／分であるのが好ましく、少なくとも１０００℃／分であるのが最も好適である。

これらの無機過酸化物複合体の代表的なリストと重量％過酸化水素を表１６に示す。複合体中のＨ₂ Ｏ₂ の重量％を測定するため使用した滴定手順は、実施例１２記載したのと同様である。炭酸ナトリウム−Ｈ₂ Ｏ₂ 複合体をFluka Chemical社から購入した。無機過酸化物複合体を合成するために使用した蒸気相合成手順は、１〜５ｇの代わりに１０ｇの固体無機サンプルと２反応サイクル対１反応サイクルを使用した以外は実施例１２に開示した手順と同じである。

実施例１６．
無機過酸化水素複合体の液相合成の反応手順は、Jonesら（J. Chem.Soc.,Dalton, １２：２５２６〜２５３２，１９８０年）によって本質的に説明された。簡単に言えば、飽和溶液を作るために、無機固体を過酸化水素の３０％水溶液に溶かし、続いてエタノールを滴下した。蓚酸カリウムと炭酸ルビジウムの複合体に対し、エタノール添加量を徐々に増加すると白い過酸化物沈殿が形成された。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対して、結晶性過酸化物複合体生成を容易にするため飽和溶液を〜１０℃で数時間、保温した。複合体は真空ろ過により液体から分離され、少なくとも３度エタノールで水洗いされそして真空乾燥された。

表１６
評価化合物および複合体に存在する過酸化水素の重量百分率

化学名 化学式 複合体1中のＨ₂ Ｏ₂ 重量％
購入2 蒸気3 液体3
炭酸ナトリウム Ｎa₂ＣＯ₃ 27.35
炭酸カリウム Ｋ₂ ＣＯ₃ 7.43 22.70
炭酸ルビジウム Ｒb₂ＣＯ₃ 20.31 26.78
蓚酸カリウム Ｋ₂ Ｃ₂ Ｏ₄ 16.13 16.42
ピロ燐酸ナトリウム Ｎa₄Ｐ₂ Ｏ₇ 11.48 23.49
ピロ燐酸カリウム Ｋ₄ Ｐ₂ Ｏ₇ 20.90 32.76
オルト燐酸ナトリウム Ｎa₃ＰＯ₄ 15.67
オルト燐酸カリウム Ｋ₃ ＰＯ₄ 16.11

１．複合体中のＨ₂ Ｏ₂ の重量％を測定するため使用した滴定手順は、先の特許出願で述べられた手順と同じである。
２．炭酸ナトリウム−過酸化水素複合体をFluka Chemical社から購入した。
３．蒸気相と液相手順を無機過酸化物を合成するために使用した。

示差走査熱量計（ＤＳＣ）（モデルＰＤＳＣ ２９２０，ＴＡ機器）を使用して無機過酸化物複合体のＨ₂ Ｏ₂ 放出あるいは分解特性を測定した。ＤＳＣを１０℃／分の加熱ランプで、３０℃と２００℃の間の範囲の温度で作動した。ここで図５を参照すれば、ＤＳＣはサンプルチェンバー１１０、加熱プレート１１２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１１６に接続された変換器１１４を有する。圧力ゲージ１１６は制御装置１１８に接続され、その制御装置１１８は制御弁１２０に接続される。圧力変換器１１４は、圧力制御弁１２０とポンプ１２２と流体伝達となっている。

上記のように合成された蓚酸カリウム−過酸化水素複合体をＤＳＣの中に入れ、５０℃〜１７０℃の温度範囲で特定の真空圧にさらした。図７でわかるように、Ｈ₂ Ｏ₂ の多量放出と吸熱プロセスは低圧で生じたが、Ｈ₂ Ｏ₂ の吸熱分解は高圧で生じた。部分真空圧力は好ましくは２０トル未満であり、最も好ましくは１０トル未満である。サンプルチェンバー内の実際の圧力は、装置内で測定された圧力より幾分高く、チェンバーの実際の温度は、金属プレートあるいはアルミニウムプラテンの測定された温度より幾分低い。複合体が実質的に分解しないで過酸化水素蒸気から確実に放出させるため、滅菌装置で使用された実際の圧力は、特定の動作理論で束縛する要請もなくチェンバーの実際の温度で無機過酸化物複合体の蒸気圧より低くする必要があると思われる。しかしながら、一般に使用した圧力は好ましくは５０トル未満、より好ましくは１０トル未満である。過酸化物複合体の蒸気圧が低い本発明の特定の態様では、圧力は好ましくは５トル未満である。

滅菌のために無機過酸化物複合体を使用する場合、無機過酸化物組成物と接触する前にアルミニウムプレートの予備加熱によって生じる急速加熱は、複合体の安定性に対して重要である。無機過酸化物化合物の使用では、温度が８６℃より高いことがまた好ましい。

上で説明したように、無機過酸化水素複合体は急速に、すなわち１０００℃／分以上急速に加熱されることが好ましい。これは過酸化物を予熱した加熱プレートと接触させることにより達成することができる。そのような急速加熱を達成するための好ましい態様が図８と図９に示されている。図８を参照すれば、過酸化物蒸気を滅菌チェンバー１３１内に閉鎖位置で注入する装置１２５が示されている。無機過酸化水素複合体は過酸化物ディスク１３２内に組込まれる。ディスク１３２は５層からなる。その５層はＣＳＲラップの３層、過酸化物複合体粉末およびポリプロピレンで被覆されたアルミニウム箔である。ディスク１３２は過酸化物複合体粉末を保持するためその周縁が加熱密封される。過酸化物ディスク１３２は、アルミニウム取付け部品１４２でハウジング１５０に取付けられる有孔アルミニウムプレート１３０の下に配置される。ディスク１３２はＯリング１５１間の位置にゆるく保持されている。過酸化物蒸気をチェ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は過酸化物ディスク１３２から離れており、アルミニウムプレート１３６に取付けられる。ベロー１３８内のばね（図示せず）はプレート１３６を閉鎖位置で支持する。チェンバー１３１を排気すると、ベロー１３８も排気される。プレート１３６をＯリング１４８で密封すれば過酸化物放出チェンバー１５２と通路１５８が分離される。この装置は所定位置に保持され、ボルト１４４、１４６、１５４および１５６によって滅菌チェンバー１３１に取付けられる。

図９を参照する。プラテン１３４を上げて過酸化物ディスク１３２に接触させるため、ベロー１３８の空気抜きを行なう。一旦、圧力を上げると、ベロー１３８上向きに移動し、それにより加熱したアルミニウムプラテン１３４を過酸化物ディスク１３２に進める。好ましい態様では、アルミニウムプラテン１３４は１７５℃に予備加熱される、しかしながら、他の温度を使用することができる。次に、過酸化物蒸気はＣＳＰ層を介して粉末から放出され、有孔アルミニウムプレート１３０の孔１６０を通り、過酸化物放出チェンバー１５２に入る。加熱されたアルミニウムプラテン１３４の上向きの動きによってまた過酸化物放出チェンバー１５２が開けられ、過酸化物蒸気を滅菌チェンバーと流体伝達している通路１５８に入れる。

過酸化物放出量と滅菌効率を測定するため以下の２つの実施例で使用された無機過酸化物複合体はピロ燐酸カリウム（Ｋ₄ Ｐ₂ Ｏ₇ ・３Ｈ₂ Ｏ₂ ：ＰＰ）、蓚酸カリウム（Ｋ₂ Ｃ₂ Ｏ₄ ・１Ｈ₂ Ｏ₂ ：ＰＯ）および炭酸ナトリウム（Ｎa₂ＣＯ₃ ・１５Ｈ₂ Ｏ₂ ：ＳＣ）であった。

実施例１７．
ＳＣ，ＰＯおよびＰＰからの過酸化物の放出
Ｈ₂ Ｏ₂ がＳＣ，ＰＯおよびＰＰから放出した典型的な理想的な温度をＤＳＣで測定した。これらの各々の複合体の２ｇから放出された実際のＨ₂ Ｏ₂ の量を７５リットルチェンバーと図８と図９の装置を使用して様々な温度で測定した。１７５℃でＰＰから放出されたＨ₂ Ｏ₂ の量はＳＣおよびＰＯの場合より大きかった。ＳＣは１７５℃で最少のＨ₂ Ｏ₂ を放出したが、サンプルの量を増やした場合に多くの放出が有意に観察された。

表１７
７５リットルチェンバーでの過酸化物の放出

ＳＣ ＰＯ ＰＰ
Ｈ2 Ｏ2 を放出する温度
（ＤＳＣによる） １７０℃ １５０℃ １３０℃

２ｇのサンプルで
１２５℃で 0.3 mg/L 0.8 mg/L 1.0 mg/L
１５０℃で 1.2 mg/L 2.0 mg/L 1.5 mg/L
１７５℃で 1.8 mg/L 2.5 mg/L 3.4 mg/L

３ｇのサンプルで
１７５℃で 2.3 mg/L

４ｇのサンプルで
１７５℃で 2.9 mg/L

実施例１８．
ＳＣ，ＰＯおよびＰＰを使用する効力試験
２×１０⁴ 枯草菌変異体（niger ）胞子をＳＳブレード上で植え付けた。それを植え付けた３つのブレードを先ず、Spunguard ラップの１０インチ×２１インチ×３．５インチのポリフェニレンオキシドトレーの前方、中間、後方位置に置いた。次にラップしたトレーを０．２トルの初期真空圧力を有する７５リットル真空チェンバーの中に入れた。ＳＣ，ＳＯあるいはＰＰ無機過酸化物粉末を３層のSpunguard とポリプロピレンフィルムで被覆された１層のアルミニウム箔間で加熱密封することによって５．５インチの過酸化物ディスクを作成した。予め１７５℃に加熱したアルミニウムプレートとそのディスクを２分間接触させることによって過酸化物を放出し、１０分間の全暴露時間に対し８分間の追加拡散時間を続けた。処理後、３つのブレードを３２℃で７日間Trypticase Soy Broth（ＴＳＢ）に個々に置き、細菌の成長を評価した。その結果を表１８にまとめた。

表１８
効力試験結果
過酸化物 複合体の 過酸化物 繁殖不可
複合体 重量 濃度 （＋／全体）
ＰＰ ２ｇ ３. ４ｍｇ／ｌ ０／３
ＰＯ ２ｇ ２．５ｍｇ／ｌ ０／３
ＳＣ ２ｇ １．８ｍｇ／ｌ １／３
ＳＣ ３ｇ ２．３ｍｇ／ｌ ０／３
ＳＣ ４ｇ ２．９ｍｇ／ｌ ０／３

表１８でわかるように、２ｇＳＣ（１／３）を除いて胞子の成長が観察されなかった。しかしながら、ＳＣ の気化量を３ｇに増やしたら、胞子の成長が観察されなかった。これらの結果は無機過酸化水素化合物を使用する滅菌の効力を強調している。

無機過酸化物複合体は、有機過酸化物複合体と共に上記滅菌手順に容易に組み入れることができる。例えば、無機複合体はプラズマ滅菌法と共に、あるいは過酸化物が複合体からゆっくり放出する自己滅菌囲いと共に使用することができる。同様に、無機複合体は細長い内腔を有する製品の滅菌においても使用することができ、それにより無機過酸化物複合体を含有する導管が内腔に接続する。さらに、無機過酸化物複合体から放出された蒸気の圧力パルスを使用することができる。滅菌のために無機複合体を使用する他の実施例は、本明細書に関連する当業者に明らかである。

この発明の好適な実施態様として以下のものがある。
（Ａ）滅菌する製品を５０トル未満の圧力で保持するための容器と、前記容器と流体伝達する過酸化水素蒸気源を包含し、前記源が、８６℃より高温で無機過酸化水素複合体を備え、滅菌を行なうために前記蒸気が前記製品と接触するように配置されることを特徴とする製品の過酸化水素滅菌装置。
（１）前記圧力は２０トル未満である実施態様（Ａ）記載の装置。
（２）前記圧力は１０トル未満である実施態様（Ａ）記載の装置。
（３）前記源は容器の中に配置される実施態様（Ａ）記載の装置。
（４）さらに、前記複合体を配置する容器の外部に配置された囲いと、前記容器と囲いの間で流体伝達する入口を包含し、滅菌するために前記複合体から放出された蒸気が前記入口に移動し前記容器内に入る実施態様（Ａ）記載の装置。
（５）前記無機過酸化水素複合体は炭酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウムあるいは蓚酸カリウムである実施態様（Ａ）記載の装置。

（６）さらに、前記容器内に配置されたヒーターを包含し、それによって前記複合体を前記ヒーター上に載せ、そして前記複合体から前記蒸気の放出を容易にするため加熱する実施態様（Ａ）記載の装置。
（７）前記複合体に接触させる前に前記ヒーターを加熱する実施態様（６）記載の装置。
（８）前記容器を排気するために前記容器と流体伝達する真空ポンプをさらに包含する実施態様（Ａ）記載の装置。
（９）さらに、前記製品周囲にプラズマを発生するようにした電極を包含する実施態様（Ａ）記載の装置。
（１０）前記電極は前記容器の内部にある実施態様（９）記載の装置。

（１１）前記電極は前記容器から離れてあり、それで発生したプラズマを前記製品周囲に流すようにする実施態様（９）記載の装置。
（１２）前記複合体は固体相である実施態様（Ａ）記載の装置。
（Ｂ）製品を容器の中に入れ、この製品と接触し、滅菌するために無機過酸化水素複合体から、少なくとも５℃／分の速度で前記複合体を加熱することによって放出された過酸化水素蒸気と製品を接触させることを包含する製品の過酸化水素滅菌法。
（１３）前記加熱速度は少なくとも１０℃／分である実施態様（Ｂ）記載の方法。
（１４）前記加熱速度は少なくとも５０℃／分である実施態様（Ｂ）記載の方法。
（１５）前記加熱速度は少なくとも１０００℃／分である実施態様（Ｂ）記載の方法。

（１６）前記複合体は１０％未満の水を含有する実施態様（Ｂ）記載の方法。
（１７）さらに、前記複合体を加熱して前記複合体からの前記放出を容易にすることを包含する実施態様（Ｂ）記載の方法。
（１８）前記加熱工程は、前記複合体を予備加熱したヒーターと接触させることを包含する実施態様（１７）記載の方法。
（１９）前記複合体は８６℃より高温に加熱される実施態様（１７）記載の方法。
（２０）さらに、前記蒸気を前記容器に導入する前に、前記容器を５０トル未満の圧力で排気することを包含する実施態様（Ｂ）記載の方法。

（２１）前記圧力は２０トル未満である実施態様（２０）記載の方法。
（２２）前記圧力は１０トル未満である実施態様（２０）記載の方法。
（２３）さらに、前記蒸気を前記容器に導入した後、前記製品周囲にプラズマを発生させることを包含する実施態様（Ｂ）記載の方法。
（２４）前記プラズマを前記容器内部で発生させる実施態様（２３）記載の方法。
（２５）前記プラズマを前記容器の外部で発生させ、前記容器の内部にそして前記製品の周囲に流入させる実施態様（２３）記載の方法。

（２６）前記接触工程は前記蒸気を圧力パルスすることを包含する実施態様（Ｂ）記載の方法。
（Ｃ）製品を無機過酸化水素複合体を含有する囲いの中に入れ、
前記囲いを密封し、
前記囲いを、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のに十分な時間放置して前記製品の滅菌を行なうことを包含する製品の過酸化水素滅菌法。
（２７）前記囲いは大気圧より低い圧力で放置される実施態様（Ｃ）記載の方法。
（２８）前記囲いは約４０℃以下の温度で放置される実施態様（Ｃ）記載の方法。
（２９）前記囲いは、前記蒸気の放出を容易にするため２３℃以上の温度に加熱される実施態様（Ｃ）記載の方法。
（３０）前記囲いはパウチ、容器、チェンバーおよび部屋からなる群から選択される実施態様（Ｃ）記載の方法。

（３１）前記過酸化水素複合体は粉末の形態である実施態様（Ｃ）記載の方法。
（３２）前記過酸化水素複合体は錠剤の形態である実施態様（Ｃ）記載の方法。
（３３）前記密封工程は前記囲いを気体透過性材料で密封することからなる実施態様（Ｃ）記載の方法。
（３４）前記気体透過性材料はＴＹＶＥＫ（商標）、ＣＳＲラップおよび紙からなる群より選択される実施態様（３３）記載の方法。
（Ｄ）滅菌製品と、過酸化水素蒸気を放出することができる無機過酸化水素複合体とを含有する密封した囲い。
（Ｅ）製品を容器の中に入れ、
前記製品と接触し滅菌するために過酸化水素蒸気と製品を接触させ、前記蒸気が、ハロゲン化水素酸を放出するように分解しない無機過酸化水素複合体から放出されることを包含する製品の過酸化水素滅菌法。
（Ｆ）無機過酸化物複合体を含有する導管を製品の内腔に接続し、 前記製品を容器の中に入れ、それによって前記導管が前記内腔に接続されたままとなっており、
前記容器内の圧力を下げ、
前記製品の内腔を、７０℃未満の温度で前記無機過酸化物複合体から放出された過酸化水素と接触させることを包含する外部およびその中の狭い内腔を有する製品の過酸化水素滅菌法。

本発明の蒸気滅菌装置の略図。 場合により、プラズマを発生させるために使用される電極を含む本発明の蒸気滅菌装置の略図。 過酸化物複合体を加熱するために使用することができる装置の略図。 本発明の滅菌における過酸化物源を保持するための好ましい容器の略図。 真空下で不安定な非水の過酸化水素複合体からの過酸化水素蒸気の放出を示すグラフ図。 本発明に係る無機過酸化物複合体の過酸化水素放出または分解特性を測定するために使用した示差走査熱量計（ＤＳＣ）の圧力制御システム略図。 蓚酸カリウム−過酸化物複合体からの過酸化水素の放出に関する圧力効果を示すグラフ図。 過酸化物蒸気の注入前に、本発明に係る過酸化物蒸気をチェンバーに注入するためのベローの略図。 注入の間、過酸化物複合体と接触している加熱プレートを示す図８のベローの略図。

Claims (5)

1. 製品の過酸化水素滅菌方法であって、
   前記製品を無機過酸化水素複合体を含有する囲いの中に置くことと、
   前記囲いを密封することと、
   前記複合体から過酸化水素蒸気を放出するのに十分な時間、前記囲いを、室温より高く７０℃より低い温度に保持して、前記製品の滅菌を行なうことと
   を備えた方法。
2. 前記囲いは、大気圧より低い圧力に保持される請求項１記載の方法。
3. 滅菌製品と、室温より高く７０℃より低い温度で過酸化水素蒸気を放出することができる無機過酸化水素複合体とを含有する密封した囲い。
4. 製品の過酸化水素蒸気滅菌方法であって、
   前記製品を容器の中に置くことと、
   前記製品と接触させ滅菌するために、３時間以下の期間、無機過酸化水素複合体から放出された過酸化水素蒸気と前記製品を接触させることと
   を備えた方法。
5. 外部および狭い内腔を有する製品の過酸化水素滅菌法であって、
   無機過酸化物複合体を含有する導管を前記製品の前記内腔に接続することと、
   前記製品を容器の中に置き、それによって前記導管を前記内腔に接続したままにすることと、
   前記容器の中の圧力を下げることと、
   前記製品の前記内腔を、室温より高く７０℃より低い温度で前記無機過酸化物複合体から放出された過酸化水素と接触させることと
   を備えた方法。

Images