JP2010539903A - 殺生物剤の嫌気性微生物に対する評価のための高処理量の試験方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般的な嫌気性環境(例えば油田およびガス田)中に見出される殺生物剤の嫌気性有機体に対する殺生物効果を試験するための高処理量の試験方法に関する。
嫌気性生物は、生育のために酸素を必要とせず、そして更には酸素の存在下で死滅する場合がある有機体である。嫌気性有機体の中で種々のレベルの空気耐性が報告されてきた。偏性嫌気性生物は、厳密に酸素なしで生活し、これらの殆どは、酸素曝露中で数時間を超えては生存しないと考えられている。短時間であっても酸素ストレス下では、偏性嫌気性バクテリアは代謝性変化、形態変化、または死に直面する場合がある。
本発明は、殺生物剤の嫌気性生物に対する殺生物効果の試験方法を提供する。該方法は:1つ以上の嫌気性生物サンプルを、マルチチャンネルピペットに接続可能な第1の組の容器の中に準備すること;1つ以上の殺生物サンプルを、1つまたは複数の既知濃度で、マルチチャンネルピペットに接続可能な第2の組の容器の中に準備すること;該1つ以上の殺生物サンプルと該嫌気性生物サンプルとの混合物をマルチチャンネルピペットによって形成すること;殺生物サンプルと嫌気性生物サンプルとの間の反応を可能にするように混合物をインキュベートすること;1つ以上の殺生物サンプルの各々の嫌気性生物に対する致死有効性を、1つまたは複数の選択された時間間隔で評価すること;を含み、1つ以上の殺生物サンプルを準備するステップ以外の各ステップを嫌気性条件下で実施する。
上記の通り、本発明は、殺生物剤の嫌気性有機体(例えばSRB)に対する殺生物効果を測定するための高処理量(HTP)の試験方法を提供する。該方法によれば、経時的に、嫌気性条件下で種々の処理間隔後に完全または所定のレベルの有機体致死を実現するのに必要な特定剤の最小殺生物剤濃度(MBC)を試験することが可能になる。幾つかの態様において、該方法は、連続希釈法、マルチウエルまたはマルチチューブ容器(マルチチャンネルピペットに接続可能なもの)、および完全に機能する嫌気性操作システムを用いて殺生物効果を試験する。
例1
本発明の高処理量の試験方法を用いて、油田においての8つの一般的に用いられる殺生物剤(表1)を、フィールド単離SRBの制御でのこれらの有効性について評価する。殺生物剤は、8つの異なる用量レベルで3重に試験する。殺生物効果は、9回の間隔で、9日間に亘って測定する。表2は、9日間の試験期間の間での、試験される殺生物剤のSRBに対する殺生物効果(3重での平均)を示す。
SRBは、始めに、嫌気性に(37℃)、−80℃凍結貯蔵から、2〜3日間、修正したStarkey培地中で生育させる。ブロスは、乳酸ナトリウム(3.5g)、塩化アンモニウム(1.0g)、オルトリン酸水素二カリウム(0.5g)、硫酸マグネシウム(2.0g)、硫酸ナトリウム(0.5g)、塩化カルシウム(0.1g)、チオグリコール酸(0.1g)、イースト抽出物(0.5g)、硫酸第一鉄アンモニウム(0.001g)を1L水中に含有する。インキュベーションは、Bactron III嫌気性チャンバー(Sheldon Manufacturing,Inc.Oregon,USA)内部のインキュベーター内で行なう。滅菌塩溶液(1.2490g NaCl,2.9290g NaHCO3,0.1910g Na2CO3,0.0060g Na2SO4,0.033g CaCl2,および0.0590g MgCl2・6H2O、1L水中)を準備し、脱気し(減圧排気および窒素ガス供給のステップを繰り返して)、そして試験前に嫌気性チャンバー内側に少なくとも1日入れる。SRBは、培地ブロスを2000gで15〜30分間遠心分離することによって収集する。バクテリアのペレットを、脱気した塩バッファー中で、最終バクテリア濃度約107CFU/mLに再懸濁させる。懸濁液を、次いで、96ディープウエルプレート(処理プレート)に900μl/ウエルで添加する。
別個の96ディープウエルプレート(殺生物剤プレート)を用いて、殺生物剤溶液を8つの濃度に下記のように調製する:1mlの各殺生物剤溶液(初期濃度(この場合1000ppm)を有する)を、プレートの第1列に3つ添加し、1:2連続希釈を各カラムの下で行ない、8勾配レベルの殺生物剤濃度を各殺生物剤について得る。
100μlの各殺生物剤溶液を、殺生物剤プレートから処理プレートに移し、よく混合する。処理プレートを、滅菌96ウエルプレートマットで覆って37℃にてチャンバー内側でインキュベートする。
各ウエル内の生存バクテリアを9回の間隔で9日間に亘って、連続希釈法を用いて計数する。2時間から開始する各回の間隔で、20μlのアリコートを処理プレートの各ウエルから採取して、修正したStarkey培地で満たした96ウエルマイクロタイタープレートの第1列内に移す。ブロス2(180μl毎ウエル)は、乳酸ナトリウム(3.5g)、塩化アンモニウム(1.0g)、オルトリン酸水素二カリウム(0.5g)、硫酸マグネシウム(2.0g)、硫酸ナトリウム(0.5g)、塩化カルシウム(0.1g)、チオグリコール酸(0.1g)、硫酸第一鉄アンモニウム(0.025g)を1L水中に含有する。1:10連続希釈を次いで各カラムの下で行ない、そしてプレートを37℃にてチャンバー内側でインキュベートする。処理プレートは、SRB懸濁液で最終SRBレベル約107CFU/mLで再接種(その日のバクテリア計数の7日後)する。3日のインキュベーション後、生育および黒色沈殿物(SRB生育を示す)を示す各カラム内の最後のウエルのウエル番号を記録する。バクテリアのlog減少(各殺生物剤の殺生物効果に起因する)を、殺生物剤処理サンプルについて記録される最後の生育ウエル番号を、非殺生物剤処理対照サンプルのものから差し引くことによって算出する。
グルタルアルデヒド(UCARCIDE 250)を、2つの別個の試験で、油田生成水のSRBに対する殺生物効果について、比較目的のために従来の血清バイアル希釈試験法を用いて、反復試験する。水サンプルを12.5ppmおよび25.0ppmのグルタルアルデヒドで3日間GasPak嫌気性瓶中で処理する。該処理に続き、生存SRBバクテリアを、連続希釈法によって計数する。1mLの混合物を、ニードルシリンジを用いて、隔膜およびアルミニウムクリンプのキャップで密閉したSRB培地バイアル中の9mLのSRB培地媒体中に移す。培地バイアルを、次いで14日間インキュベートする。SRB log減少を表3に記録する。
別の検討において、グルタルアルデヒド(UCARCIDE 250)を、2つの別個の試験で、SRB培地に対する殺生物効果について、本発明の高処理量試験法を用いて、反復試験する。例1で記載する同じ試験手順を用いる。5勾配用量レベルでのでのグルタルアルデヒドによる3時間処理後のSRBのlog減少を表4に表す。分かるように、本発明のHTP法は、従来の試験方法と比べてより高い再現性のデータを与える。
Claims (17)
- 殺生物剤の嫌気性生物に対する殺生物効果の試験方法であって:
1つ以上の嫌気性生物サンプルを、マルチチャンネルピペットに接続可能な第1の組の複数の容器の中に準備すること;
1つ以上の殺生物サンプルを、1つまたは複数の既知濃度で、マルチチャンネルピペットに接続可能な第2の組の複数の容器の中に準備すること;
該1つ以上の殺生物サンプルと該嫌気性生物サンプルとの混合物をマルチチャンネルピペットによって形成すること;
殺生物サンプルと嫌気性生物サンプルとの間の反応を可能にするように混合物をインキュベートすること;
1つ以上の殺生物サンプルの各々の嫌気性生物に対する致死有効性を、1つまたは複数の選択された時間間隔で評価すること;
を含み、1つ以上の殺生物サンプルを準備するステップ以外の各ステップを嫌気性条件下で実施する、方法。 - 1つ以上の殺生物サンプルを第2の組の複数の容器の中で準備するステップを嫌気性条件下で実施する、請求項1に記載の方法。
- 1つ以上の殺生物サンプルの各々の有効性を評価するステップを、インキュベーションステップ全体に亘って種々の時間間隔で実施するか、またはインキュベーションステップの終了時に実施する、請求項1〜2に記載の方法。
- 1つ以上の殺生物サンプルの各々の致死有効性を評価するステップを、生存嫌気性生物を定量的に測定することによって、または嫌気性生物致死が完了しているか否かを定性的に測定することによって、のいずれかで実施する、請求項1〜3に記載の方法。
- インキュベーションステップ中に、1つ以上の殺生物サンプルと嫌気性生物サンプルとの混合物に1つまたは複数の嫌気性生物サンプルを再接種する、請求項1〜4に記載の方法。
- 1つ以上の殺生物サンプルが、天然由来のまたは人工的に作製された水含有媒体中の殺生物剤を含む、請求項1〜5に記載の方法。
- 1つ以上の殺生物サンプルを、種々の濃度で準備する、請求項1〜6に記載の方法。
- 1つ以上の殺生物サンプルを、複数の容器の組の中で、連続希釈法によって直接作製する、請求項7に記載の方法。
- 嫌気性生物源が、油田およびガス田の水、油田およびガス田の水系流体、油およびガスの貯留層、油井およびガス井、油およびガスの操作、分離、貯蔵、および輸送のシステム、油およびガスのパイプライン、油およびガスの容器、燃料、冷却タワー、環境水、土壌、廃水および処理システム、紙およびパルプのミル粉砕、バラスト水、工業設備、混合および貯蔵のタンク、ならびにプロセス水、塗料、ラテックス、コーティング、金属加工流体、水系スラリー、ならびに分散顔料、接着剤、インク、テープ接合コンパウンド、バイオフィルム、パーソナルケアおよび家庭用の製品、他の水含有流体、硬質表面、ならびに医療およびヘルスケアの領域における診断および治療の設備および道具、または臨床のサンプルである、請求項1〜8に記載の方法。
- 嫌気性生物サンプルまたは殺生物サンプルを作製するために用いる水含有媒体源が、油田およびガス田の水、油田およびガス田の水系流体、油およびガスの貯留層、燃料、冷却タワー水、環境水、廃水および処理水、紙およびパルプのミル粉砕において用いる水、バラスト水、工業プロセス水、塗料、ラテックス、コーティング、金属加工流体、水系スラリー、ならびに分散顔料、水含有接着剤インクおよびテープ接合コンパウンド、パーソナルケアおよび家庭用の製品、他の水含有流体、または臨床のサンプルである、請求項1〜8に記載の方法。
- 嫌気性生物サンプル中の嫌気性生物が、単独種または混合種の嫌気性有機体である、請求項1〜10に記載の方法。
- 嫌気性生物サンプル中の嫌気性生物が、単独種または混合種の、クロストリジウム(Clostridium)、ペプトストレプトコッキ(Peptostreptococci)、バクテロイデス(Bacteroides)、アクチノマイセス(Actinomyces)、プレボテラ(Prevotella)、フゾバクテリウム(Fusobacterium)、乳酸菌(Lactobacillus)、レプトトリキア(Leptotrichia)、真正細菌(Eubacterium)、ビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)、硫酸塩還元バクテリアからの種、または硝酸塩および/もしくは亜硝酸塩還元バクテリアからの種である、請求項1〜11に記載の方法。
- 1つ以上の嫌気性生物サンプルが、天然由来の嫌気性生物を含有する液体物質であるか、または、嫌気性生物含有物質もしくは1種もしくは複数種の嫌気性生物培地を、天然由来のもしくは人工的に作製された水含有媒体と混合することによって作製される、請求項1〜12に記載の方法。
- 1つ以上の嫌気性生物サンプルを、種々の嫌気性生物濃度で準備する、請求項1〜13に記載の方法。
- 殺生物剤が、アルデヒド,例えばグルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、ホスホニウム化合物,例えばテトラキスヒドロキシメチルホスホニウムスルフェート(THPS)、アンモニウム化合物,例えばアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド(DBNPA)、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール(ブロノポール)、チアゾロン,例えば5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンおよび2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(CMIT/MIT)、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン、ベンズイソチアゾリノン(BIT)、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアザ−1−アゾニア−アダマンタンクロリド、2,6−ジメチル−m−ジオキサン−4−オールアセテート、o−フタルアルデヒド、オキサゾリジン、トリアジン、ならびに他のホルムアルデヒド放出殺生物剤、ならびにこれらの2種以上の混合物、のうち1種以上である、請求項1〜14に記載の方法。
- 第1の組の複数の容器および第2の組の複数の容器が、独立に、マルチウエル容器またはマルチチューブである、請求項1〜15に記載の方法。
- 第1の組の複数の容器および第2の組の複数の容器が、マルチウエルプレートである、請求項1〜16に記載の方法。
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