JP2019527087A - 非緩衝化次亜ハロゲン酸組成物による高耐性の感染性微生物及びタンパク質の不活性化 - Google Patents
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Abstract
Description
次亜ハロゲン酸組成物を使用するための方法が提供される。
更なる態様では、本発明は無緩衝の電解次亜ハロゲン酸組成物を提供する。
材料及び方法
BrioHOCL(商標)はBriotech Inc.(ワシントン州ウッディンビル)によって提供された。簡潔に言えば、HOClを形成する反応生成物を招き寄せて安定化させる条件が陽極で得られるように塩化ナトリウム水溶液を強力に電解することによってHOClが生じる。最終製品は、倉庫環境温度(3.5℃〜35℃)での包装及び保存時のpH範囲が3.8〜4.5、ORPが+1100mv、塩(NaCl)濃度が0.85重量%又は1.8〜2重量%、製造時の遊離塩素濃度が250〜300mg/Lの溶液である。このHOCl溶液に対しては何ら調整を行っておらず、如何なる種類の緩衝剤、金属イオン、有機複素環式ハロゲン安定剤又はpH調整剤もどのレベルでも添加していない。純度と安定性を研究するための保存条件の詳細は以下の関連する実施例に記載されている。
33個の試料について手動ヨウ素滴定とデジタル滴定(各試料で6回反復)の結果を比較して検証した後、全塩素用Hach試薬キット(Hach Company、コロラド州ラブランド)を使用してBrioHOCL(商標)製剤の活性塩素(Cl)含有量を測定した。その後、デジタルHach装置を使用して(1試料当たり4回反復)、抗菌効力試験に使用した全ての試料中の活性Clを測定した。
試験溶液を1mLの石英キュベットに入れ、BioMate 3S 紫外可視分光光度計を使用してスペクトルを得た。ナノ純水を使用して機器をブランクとし、試験溶液は、室温で保存した製品を逐次採取するのに選択した時点での未希釈のBrioHOCL(商標)で構成した。吸光度を190〜400nmで測定し、HOClのピーク吸光度を紫外領域の238nmで記録した。HOBrの試験溶液は260nmの紫外領域で吸光度ピークを示し、NaBrを添加して5分後には検出可能なHOClは存在しなかった。
Renishaw InVia Raman顕微鏡を使用してスペクトルを得た。1mLの石英キュベット中で未希釈のBrioHOCL(商標)を使用し、785nmの励起波長によってスペクトルを観察した。各スキャンの取得時間は20秒で、取得100回分を蓄積した。脱イオン水ブランクを同じ方法でスキャンし、Igorソフトウェアを使用して試験試料データから差し引いた。この目的のために新たに調製したHOBr溶液の分光特性を調べる際にも同じ処置に従った。
Briotech次亜塩素酸溶液の高度消毒特性とバイオフィルム破壊特性の評価に用いる方法の詳細は、以下の関連する実施例セクションに記載する。
代表的な次亜ハロゲン製剤の特徴付け
以下に記載の実施例は、次亜ハロゲン酸溶液をその最も重要で新規且つ有用な特性に関して特徴付ける完全な説明を当業者に提供するためのものである。このような特性としては、製造時と保存後に汚染水性ハロゲン種又は外来の安定化物質が存在しないこと、種々の保存条件及び温度下での安定性、耐性感染性病原体の不活性化における有効性、及びヒトへ曝露する際の安全性が挙げられる。実施例は、本発明者らが本発明と見なすものの範囲を限定することを意図するものではなく、また本明細書に開示の方法の有用性を実証するために行われた全ての実験を示すものでもない。
代表的なHOCl溶液(BrioHOCL(商標))の純度と保存の影響
2年を超える期間に亘り、新たに調製した非緩衝化電解生成BrioHOCL(商標)の試料を約100mLのアリコートとして採取し、ラマン分光法で調べた。これらの試料は一貫してHOClのみに対応する波数728/cmへのシフトピークを示した(図1)(Nakagawara S,Goto T,Nara M,Ozawa Y,Hotta K,Arata Y(1998).Spectroscopic characterization and the pH dependence of bactericidal activity of the aqueous chlorine solution.Analytical Sciences,14(4):691−8)。室温で14ヶ月間保存した試料では、同様のプロファイルがラマン分光法で示された。
代表的なHOCl溶液の安定性と保存の影響
最初の実験の目的は、従来の製剤を劣化させることが予想される高温に曝露したHOCl試料の測定可能な変化を確認することであった。3〜9ヶ月前に調製し、非制御温度で倉庫保存したBrioHOCL(商標)(非緩衝化)のロット由来の6種の試料を約80℃のインキュベーター温度に24時間曝露した。各試料のORP電位(mv)は加熱前後でそれぞれ以下の通りであった。試料1:1029mv及び1020mv、試料2:1044mv及び1030mv、試料3:1060mv及び1040mv、試料4:1057mv及び1030mv、試料5:1040mv及び1040mv、試料6:1030mv及び1020mv。これらの加熱試料の遊離塩素含有量は平均で18.5%減少しただけであった。この結果から、電解生成した非緩衝化HOClが、従来の次亜ハロゲン酸溶液では急速な劣化をもたらすことが予想される高温に対して予想外の耐性を示すことが分かった。
代表的なHOCl溶液の安定性と保存の影響
次に、BrioHOCL(商標)の更なるアリコート(各々約100mL)を調製し、ガラス又はHDPE容器に密封して室温、52℃又は70℃で保存した。後者を水槽に浸漬し、水温をそれに応じて調整した。分析用に取り出したアリコートは試験後に廃棄し、更なる研究用の保存状態には戻さなかった。ラマン分光法、ヨウ素Cl滴定、紫外可視分光光度法及びORP測定を用いて、NaClと水のみから調製したこれらの電解生成した純粋な非緩衝化HOCl(pH4)の試料を連続的に特徴付けた。ガラス容器にて52℃で38日間保持したHOCl溶液中の酸化性Cl濃度(ppm)、ORP(+mv)又はpHに検出可能な変化はなかった。ガラス容器にて70℃で28日間保持した後、酸化性Cl(ppm)は190ppmから151ppmに低下したが、ORPは一定のままであり、pHは4.3に上昇した。比較すると、52℃のHDPEでは、活性塩素は38日間で53ppm低下し、pHは5.3に上昇したが、ORPは一定のままであった。分光分析又は分光光度分析では、どの保存試料中にもHOCl以外の酸化性水性Cl種は検出されなかった。
代表的なHOCl溶液の有効性
以下、様々な感染性病原体(例えば、真菌及び細菌胞子、感染性タンパク質)に対する有効性試験において、他の水性ハロゲン種で汚染されていない本発明の方法に有用な代表的なHOCl溶液(即ち、安定な非緩衝化HOCl溶液、BrioHOCL(商標))の有効性について記載する。
代表的なHOCl溶液の抗菌特性
以下、本発明の方法において有用な代表的なHOCl溶液(即ち、安定な非緩衝化HOCl溶液、BrioHOCL(商標))を長期保存した後のこの溶液の耐性病原体に対する抗菌特性について記載する。
バイオフィルム微生物集団に対する代表的なHOCl溶液の有効性
以下、定着したバイオフィルム微生物集団に対する、本発明の方法に有用な代表的なHOCl溶液(即ち、安定な非緩衝化HOCl溶液、BrioHOCL(商標))の有効性について記載する。
代表的なHOBr溶液の調製と耐性微生物の不活性化における有効性
以下、本発明の方法に有用な代表的なHOBr溶液(即ち、安定な非緩衝化HOBr溶液)の調製と耐性微生物の不活性化におけるその有効性について記載する。
代表的なHOCl溶液のミストの抗菌特性
以下、本発明の方法に有用な代表的なHOCl溶液(即ち、安定な非緩衝化HOCl溶液、BrioHOCL(商標))のミストの抗菌特性について記載する。
代表的なHOCl溶液とHOBr溶液の安全性
以下、本発明の方法に有用な代表的なHOCl溶液とHOBr溶液(即ち、非緩衝化HOCl溶液、BrioHOCL(商標)と非緩衝化HOBr溶液、BrioHOBR(商標))の安全性について記載する。
Claims (56)
- 対象の真の滅菌のための方法であって、滅菌させる対象を無緩衝の電解次亜ハロゲン酸組成物と接触させる段階を含む、方法。
- 対象は表面である、請求項1に記載の方法。
- 対象は生体試料である、請求項1に記載の方法。
- 感染性病原体を不活性化するための方法であって、感染性病原体を無緩衝の電解次亜ハロゲン酸組成物と接触させる段階を含む、方法。
- 感染性病原体は感染性微生物である、請求項4に記載の方法。
- 感染性微生物はウイルス、細菌、真菌又は原虫である、請求項5に記載の方法。
- 感染性病原体は感染性タンパク質である、請求項4に記載の方法。
- 感染性タンパク質は自己複製タンパク質である、請求項8に記載の方法。
- 感染性病原体は浮遊粒子である、請求項4に記載の方法。
- 浮遊粒子は空気中で不活性化される、請求項9に記載の方法。
- 感染性タンパク質を不活性化するための方法であって、感染性タンパク質を無緩衝の電解次亜ハロゲン酸組成物と接触させる段階を含む、方法。
- 感染性タンパク質は感染性自己複製タンパク質である、請求項11に記載の方法。
- 感染性タンパク質はプリオンである、請求項11に記載の方法。
- プリオンは、クロイツフェルト・ヤコブ病、ウシ海綿状脳症、慢性消耗性疾患、スクレイピー、アルツハイマー病、パーキンソン病及び筋萎縮性側索硬化症の病原体である、請求項13に記載の方法。
- 微生物病原体を不活性化するための方法であって、微生物病原体を無緩衝の電解次亜ハロゲン酸組成物と接触させる段階を含む、方法。
- 微生物病原体はグラム陰性細菌である、請求項15に記載の方法。
- 微生物病原体はグラム陽性細菌である、請求項15に記載の方法。
- 微生物病原体は真菌である、請求項15に記載の方法。
- 微生物病原体はウイルスである、請求項15に記載の方法。
- 組成物は溶液、液滴のスプレー又は霧又はミスト又はエアロゾル(例えば、サブミクロンサイズ範囲の微粒化液滴及びエアロゾル化液滴)、ゲル又は粘性液体である、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 組成物との接触は1秒〜数時間の接触を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 組成物との接触は室温での接触を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 組成物との接触は約室温〜約80℃の範囲の温度での接触を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は次亜塩素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、次亜塩素酸濃度が約5〜約500mg/Lであり、pHが約3.2〜約6.0であり、酸化還元電位(ORP)が約+1000ミリボルトであり、組成物の総重量に対して約0.85重量%〜約2.0重量%の塩化物塩を含む水性次亜塩素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、次亜塩素酸濃度が約80〜約300mg/Lであり、pHが約3.8〜約5.0であり、酸化還元電位(ORP)が約+1100ミリボルトであり、組成物の総重量に対して約0.85重量%〜約2.0重量%の塩化物塩を含む水性次亜塩素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、次亜塩素酸濃度が約80〜約300mg/Lであり、pHが約4.0〜約4.3であり、酸化還元電位(ORP)が約+1138ミリボルトであり、組成物の総重量に対して約0.85重量%〜約2.0重量%の塩化物塩を含む水性次亜塩素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は次亜臭素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、次亜臭素酸濃度が約10〜約300mg/Lであり、pHが約3〜約8.5であり、酸化還元電位(ORP)が約+1000ミリボルトであり、組成物の総重量に対して約0.85重量%〜約2.0重量%の塩化物塩を含む水性次亜臭素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、次亜臭素酸濃度が約5〜約350mg/Lであり、pHが約7〜約8であり、酸化還元電位(ORP)が約+900ミリボルトであり、組成物の総重量に対して約0.85重量%〜約2.0重量%の塩化物塩を含む水性次亜臭素酸組成物である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 塩化物塩は塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化アンモニウムから選択される水溶性の塩化物塩である、請求項24〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 塩化物塩は塩化ナトリウムである、請求項24〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 組成物は、組成物の総重量に対して約2.0重量%の塩化物塩を含む、請求項24〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 組成物は、組成物の総重量に対して約2.0重量%の塩化ナトリウムを含む、請求項24〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 組成物は、次亜ハロゲン酸以外の検出可能量の水性酸化性塩素を含まない、請求項24〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸は次亜塩素酸であり、不活性化効率が有効である組成物の保存寿命は密閉容器中で最長約5年である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸は次亜臭素酸であり、不活性化効率が有効である組成物の保存寿命は密閉容器中で約4週間〜約6週間である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は次亜ハロゲン酸安定剤を含まない、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、モノ又はジリン酸ナトリウム又はカリウム緩衝剤、炭酸緩衝剤、過ヨウ素酸塩、二価金属カチオン、有機複素環式化合物、塩酸、臭化水素酸、又は保存中の次亜ハロゲン酸溶液の安定性を高めるためにハロゲン安定剤として通常使用される化学物質を含まない、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 無緩衝の電解次亜ハロゲン酸組成物であって、次亜ハロゲン酸と、組成物の総重量に対して約0〜約2.0重量%の量の塩化物塩とを含む、組成物。
- 塩化物塩の量は組成物の総重量に対して約0.85〜約2.0重量%である、請求項40に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸は次亜塩素酸である、請求項40又は41に記載の組成物。
- 次亜塩素酸を約5〜約500mg/Lの濃度で含み、pHが約3.2〜約6.0であり、酸化還元電位(ORP)が約+1000ミリボルトである、請求項40又は41に記載の組成物。
- 次亜塩素酸を約80〜約300mg/Lの濃度で含み、pHが約3.8〜約5.0であり、酸化還元電位(ORP)が約+1100ミリボルトである、請求項40又は41に記載の組成物。
- 次亜塩素酸を約80〜約300mg/Lの濃度で含み、pHが約4.0〜約4.3であり、酸化還元電位(ORP)が約+1138ミリボルトである、請求項40又は41に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸は次亜臭素酸である、請求項40又は41に記載の組成物。
- 次亜臭素酸を約10〜約300mg/Lの濃度で含み、pHが約3〜約8であり、酸化還元電位(ORP)が約+1000ミリボルトである、請求項40又は41に記載の組成物。
- 次亜臭素酸を約5〜約350mg/Lの濃度で含み、pHが約7であり、酸化還元電位(ORP)が約+900ミリボルトである、請求項40又は41に記載の組成物。
- 塩化物塩は塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化アンモニウムから選択される水溶性の塩化物塩である、請求項40〜48のいずれか一項に記載の組成物。
- 塩化物塩は塩化ナトリウムである、請求項40〜48のいずれか一項に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸以外の検出可能量の水性酸化性塩素を含まない、請求項40〜48のいずれか一項に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸は次亜塩素酸であり、不活性化効率が有効である組成物の保存寿命は密閉容器中で最長約5年である、請求項40〜45のいずれか一項に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸は次亜臭素酸であり、不活性化効率が有効である組成物の保存寿命は密閉容器中で約4週間〜約6週間である、請求項40、41及び46〜48のいずれか一項に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸組成物は次亜ハロゲン酸安定剤を含まない、請求項40〜48のいずれか一項に記載の組成物。
- 次亜ハロゲン酸組成物は、モノ又はジリン酸ナトリウム又はカリウム緩衝剤、炭酸緩衝剤、過ヨウ素酸塩、二価金属カチオン、有機複素環式化合物、塩酸、臭化水素酸、又は保存中の次亜ハロゲン酸溶液の安定性を高めるためにハロゲン安定剤として通常使用される化学物質を含まない、請求項40〜48のいずれか一項に記載の組成物。
- 溶液、液滴のスプレー又は霧又はミスト又はエアロゾル、ゲル又は粘性液体として処方された、請求項40〜55のいずれか一項に記載の組成物。
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