JP2022039500A - Virus adsorbent, method for producing the same, mask, and swab - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウイルス吸着剤およびその製造方法、ならびに前記ウイルス吸着剤を含むマスクおよびスワブに関する。 The present invention relates to a virus adsorbent and a method for producing the same, and a mask and a swab containing the virus adsorbent.
２０１９年後半から２０２０年の現在まで、新型コロナウイルス（ＳＡＲＳコロナウイルス２)が原因となる、新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）が猛威をふるっている。その主な感染経路は、飛沫感染および接触感染であると言われている。飛沫感染および接触感染を防ぐために、マスクをしたり、エタノールなどの消毒剤を用いた消毒をしたりしている。しかしながら、現在までのところ、飛沫感染および接触感染を完全には防ぐことができていない。 From the latter half of 2019 to the present in 2020, the new coronavirus infection (COVID-19) caused by the new coronavirus (SARS coronavirus 2) is rampant. Its main transmission routes are said to be droplet and contact transmissions. In order to prevent droplet infection and contact infection, masks are worn and disinfectants such as ethanol are used for disinfection. However, to date, droplet and contact infections have not been completely prevented.
一方、ウイルスの感染を検査する際に、検体中のウイルスを濃縮または精製することがある。特許文献１および特許文献２には、ヒドロキシアパタイトの焼結体（セラミックヒドロキシアパタイト）を用いて検体中のウイルスを濃縮または精製することが開示されている。 On the other hand, when testing for virus infection, the virus in the sample may be concentrated or purified. Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose that a sintered body of hydroxyapatite (ceramic hydroxyapatite) is used to concentrate or purify a virus in a sample.
上記のとおり、マスクや消毒などでは、ウイルスの飛沫感染および接触感染を完全には防ぐことができていない。ウイルスの感染を防ぐ別の手段としては、ウイルスを吸着するウイルス吸着剤を用いて空気中または物体表面に存在するウイルスを除去することが考えられる。特許文献１および特許文献２には、検体中のウイルスを濃縮または精製するためのウイルス吸着剤としてヒドロキシアパタイトの焼結体（セラミックヒドロキシアパタイト）を用いることが開示されているが、これらのウイルス吸着剤にはウイルスの吸着能に改善の余地がある。 As mentioned above, masks and disinfection cannot completely prevent virus droplet infection and contact infection. As another means of preventing virus infection, it is conceivable to remove the virus present in the air or on the surface of an object by using a virus adsorbent that adsorbs the virus. Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose that a sintered body of hydroxyapatite (ceramic hydroxyapatite) is used as a virus adsorbent for concentrating or purifying a virus in a sample, and adsorbing these viruses. There is room for improvement in the ability of the agent to adsorb the virus.
本発明の目的は、従来のウイルス吸着剤よりもよりウイルスを吸着することができるウイルス吸着剤およびその製造方法を提供することである。また、本発明の別の目的は、前記ウイルス吸着剤を含むマスクおよびスワブを提供することである。 An object of the present invention is to provide a virus adsorbent capable of adsorbing a virus more than a conventional virus adsorbent and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a mask and a swab containing the virus adsorbent.
本発明のウイルス吸着剤は、ヒドロキシアパタイトの針状結晶および非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子を含む。 The virus adsorbent of the present invention contains acicular crystals of hydroxyapatite and particles of amorphous hydroxyapatite.
本発明のマスクは、本発明のウイルス吸着剤を含む。 The mask of the present invention contains the virus adsorbent of the present invention.
本発明のスワブは、本発明のウイルス吸着剤を含む。 The swab of the present invention contains the virus adsorbent of the present invention.
本発明のウイルス吸着剤の製造方法は、カルシウム塩、リン酸塩および塩化ナトリウムを含み、ｐＨが５～６.５の水溶液を準備する工程と、前記水溶液のｐＨを７～９.５に変化させてヒドロキシアパタイトを析出させる工程と、前記水溶液から前記ヒドロキシアパタイトを分離する工程と、を有する。 The method for producing a virus adsorbent of the present invention includes a step of preparing an aqueous solution containing a calcium salt, a phosphate and sodium chloride and having a pH of 5 to 6.5, and changing the pH of the aqueous solution to 7 to 9.5. It has a step of precipitating hydroxyapatite and a step of separating the hydroxyapatite from the aqueous solution.
本発明によれば、従来のウイルス吸着剤よりもよりウイルスを吸着することができるウイルス吸着剤、ならびに前記ウイルス吸着剤を含むマスクおよびスワブを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a virus adsorbent capable of adsorbing a virus more than a conventional virus adsorbent, and a mask and a swab containing the virus adsorbent.
１．ウイルス吸着剤
本発明に係るウイルス吸着剤は、ヒドロキシアパタイト（Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２）の針状結晶および非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子を含む。ヒドロキシアパタイトの針状結晶と非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子とは、部分的に融合していてもよい。これらのヒドロキシアパタイトは、焼結されておらず、セラミックヒドロキシアパタイトではない。
1. 1. Virus Adsorbent The virus adsorbent according to the present invention contains acicular crystals of hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) and particles of amorphous hydroxyapatite. The acicular crystals of hydroxyapatite and the particles of amorphous hydroxyapatite may be partially fused. These hydroxyapatites are not sintered and are not ceramic hydroxyapatites.
図１は、本発明のウイルス吸着剤の顕微鏡写真である。図１に示されるように、ウイルス吸着剤は、ヒドロキシアパタイトの針状結晶（図中「Ａ」で示す）および非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子（図中「Ｂ」で示す）を含む。図１に示される例では、ヒドロキシアパタイトの針状結晶と非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子とは、部分的に融合している。 FIG. 1 is a photomicrograph of the virus adsorbent of the present invention. As shown in FIG. 1, the virus adsorbent includes acicular crystals of hydroxyapatite (indicated by "A" in the figure) and particles of amorphous hydroxyapatite (indicated by "B" in the figure). In the example shown in FIG. 1, the acicular crystals of hydroxyapatite and the particles of amorphous hydroxyapatite are partially fused.
ヒドロキシアパタイトの針状結晶は、ヒドロキシアパタイトのアスペクト比が大きい微細結晶である。針状結晶の太さは、特に限定されないが、例えば１０～１０００ｎｍであり、針状結晶の長さは、特に限定されないが、例えば１～１０μｍであり、針状結晶のアスペクト比（長さ／太さ）は、特に限定されないが、例えば３～１０である。針状結晶の太さ、長さおよびアスペクト比は、顕微鏡観察により測定することができる。 The acicular crystals of hydroxyapatite are fine crystals having a large aspect ratio of hydroxyapatite. The thickness of the needle-shaped crystal is not particularly limited, but is, for example, 10 to 1000 nm, and the length of the needle-shaped crystal is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10 μm, and the aspect ratio (length / length /) of the needle-shaped crystal is not particularly limited. The thickness) is not particularly limited, but is, for example, 3 to 10. The thickness, length and aspect ratio of the acicular crystals can be measured by microscopic observation.
非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子は、主としてアモルファス（非晶質）のヒドロキシアパタイトからなる粒子である。粒子の形状は、特に限定されない。粒子の平均粒径は、５００～５０００ｎｍである。粒子の平均粒径は、顕微鏡観察により測定することができる。 Amorphous hydroxyapatite particles are mainly composed of amorphous hydroxyapatite. The shape of the particles is not particularly limited. The average particle size of the particles is 500 to 5000 nm. The average particle size of the particles can be measured by microscopic observation.
ヒドロキシアパタイトの針状結晶と非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子との量比は、特に限定されないが、例えば１：２～２：１の間である。ヒドロキシアパタイトの針状結晶と非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子との量比は、顕微鏡観察により測定することができる。 The amount ratio of the acicular crystals of hydroxyapatite to the particles of amorphous hydroxyapatite is not particularly limited, but is, for example, between 1: 2 and 2: 1. The quantitative ratio of the acicular crystals of hydroxyapatite to the particles of amorphous hydroxyapatite can be measured by microscopic observation.
本発明に係るウイルス吸着剤は、吸着成分としてヒドロキシアパタイトを含むが、従来のヒドロキシアパタイトの焼結体（セラミックヒドロキシアパタイト）よりもウイルスをより効率的に吸着することができる。その理由は、以下のように推察されるが、これに限定されるものではない。すなわち、ヒドロキシアパタイトの針状結晶は、表面積が大きく、ウイルスの吸着能が非常に高い。そして、このヒドロキシアパタイトの針状結晶は、ウイルスの吸着能が非常に高い状態を維持しつつ、非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子により保護されている。結果として、本発明に係るウイルス吸着剤は、長期間に亘って高いウイルス吸着能を発揮することができる。 The virus adsorbent according to the present invention contains hydroxyapatite as an adsorbing component, but can adsorb the virus more efficiently than the conventional sintered body of hydroxyapatite (ceramic hydroxyapatite). The reason is presumed as follows, but is not limited to this. That is, the acicular crystals of hydroxyapatite have a large surface area and a very high ability to adsorb viruses. The acicular crystals of hydroxyapatite are protected by the particles of amorphous hydroxyapatite while maintaining a state in which the adsorption ability of the virus is very high. As a result, the virus adsorbent according to the present invention can exhibit high virus adsorbing ability over a long period of time.
上記のとおり、本発明に係るウイルス吸着剤は、非常に高いウイルス吸着能を有している。また、本発明に係るウイルス吸着剤は、アパタイトの特性から、吸着したウイルスを不活性化すると考えられる。たとえば、本発明に係るウイルス吸着剤は、ウイルスのタンパク質から水分子を取り外してタンパク質を変性させることで、ウイルスを不活性化すると考えられる。 As described above, the virus adsorbent according to the present invention has a very high virus adsorbing ability. Further, the virus adsorbent according to the present invention is considered to inactivate the adsorbed virus due to the characteristics of apatite. For example, the virus adsorbent according to the present invention is considered to inactivate the virus by removing water molecules from the protein of the virus and denaturing the protein.
２．ウイルス吸着剤の製造方法
本発明に係るウイルス吸着剤は、（１）カルシウム塩、リン酸塩および塩化ナトリウムを含み、ｐＨが５～６.５の水溶液を準備する工程と、（２）前記水溶液のｐＨを７～９.５に変化させてヒドロキシアパタイトを析出させる工程と、（３）前記水溶液から前記ヒドロキシアパタイトを分離する工程と、により製造されうる。以下、各工程について説明する。
2. 2. Method for Producing Virus Adsorbent The virus adsorbent according to the present invention comprises (1) a step of preparing an aqueous solution containing a calcium salt, a phosphate and sodium chloride and having a pH of 5 to 6.5, and (2) the aqueous solution. It can be produced by a step of changing the pH of No. 7 to 9.5 to precipitate hydroxyapatite and (3) a step of separating the hydroxyapatite from the aqueous solution. Hereinafter, each step will be described.
まず、工程（１）では、カルシウム塩、リン酸塩および塩化ナトリウムを含み、ｐＨが５～６.５の水溶液を準備する。この水溶液は、さらに炭酸水素ナトリウムを含むことが好ましい。 First, in step (1), an aqueous solution containing calcium salt, phosphate and sodium chloride and having a pH of 5 to 6.5 is prepared. This aqueous solution preferably further contains sodium hydrogen carbonate.
カルシウム塩は、ヒドロキシアパタイトを構成するＣａの供給源である。カルシウム塩の種類は、水に適切に溶解することができれば特に限定されない。カルシウム塩の例には、塩化カルシウム、硫酸カルシウムなどが含まれる。水溶液中のカルシウム塩の濃度は、工程（２）でヒドロキシアパタイトを適切に析出させることができれば特に限定されないが、例えば１２.５ｍＭ～１７.５ｍＭ（例えば１５ｍＭ）である。カルシウム塩の濃度が低すぎると、ヒドロキシアパタイトを適切に析出させることができないおそれがある。カルシウム塩の濃度が高すぎると、粗大な結晶が析出してしまうおそれがある。なお、ヒドロキシアパタイトを析出させる観点からは、水溶液中のＣａ：ＰＯ４が概ね１０：６になるようにカルシウム塩の濃度を調整することが好ましい。 Calcium salt is a source of Ca constituting hydroxyapatite. The type of calcium salt is not particularly limited as long as it can be appropriately dissolved in water. Examples of calcium salts include calcium chloride, calcium sulfate and the like. The concentration of the calcium salt in the aqueous solution is not particularly limited as long as hydroxyapatite can be appropriately precipitated in the step (2), but is, for example, 12.5 mM to 17.5 mM (for example, 15 mM). If the concentration of calcium salt is too low, hydroxyapatite may not be properly precipitated. If the concentration of calcium salt is too high, coarse crystals may precipitate. From the viewpoint of precipitating hydroxyapatite, it is preferable to adjust the concentration of the calcium salt so that Ca: PO 4 in the aqueous solution is approximately 10: 6.
リン酸塩は、ヒドロキシアパタイトを構成するＰＯ４の供給源である。リン酸塩の種類は、水に適切に溶解することができれば特に限定されない。リン酸塩の例には、リン酸カリウム、リン酸ナトリウムなどが含まれる。水溶液中のリン酸塩の濃度は、工程（２）でヒドロキシアパタイトを適切に析出させることができれば特に限定されないが、例えば７.５ｍＭ～１０.５ｍＭ（例えば９ｍＭ）である。リン酸塩の濃度が低すぎても高すぎても、ヒドロキシアパタイトを所定の形態で適切に析出させることができないおそれがある。前述のとおり、ヒドロキシアパタイトを析出させる観点からは、水溶液中のＣａ：ＰＯ４が概ね１０：６になるようにリン酸塩の濃度を調整することが好ましい。 Phosphate is a source of PO4 that constitutes hydroxyapatite. The type of phosphate is not particularly limited as long as it can be appropriately dissolved in water. Examples of phosphates include potassium phosphate, sodium phosphate and the like. The concentration of the phosphate in the aqueous solution is not particularly limited as long as hydroxyapatite can be appropriately precipitated in the step (2), but is, for example, 7.5 mM to 10.5 mM (for example, 9 mM). If the concentration of phosphate is too low or too high, hydroxyapatite may not be properly precipitated in a predetermined form. As described above, from the viewpoint of precipitating hydroxyapatite, it is preferable to adjust the concentration of phosphate so that Ca: PO 4 in the aqueous solution is approximately 10: 6.
塩化ナトリウムは、工程（２）において析出速度を調整するために加えられる。水溶液中の塩化ナトリウムの濃度は、工程（２）でヒドロキシアパタイトを適切な速度で析出させることができれば特に限定されないが、例えば０.６Ｍ～０.８Ｍ（例えば０.７Ｍ）である。塩化ナトリウムの濃度が低すぎると、ヒドロキシアパタイトの析出速度が速くなりすぎ、ヒドロキシアパタイトの針状結晶を適切に成長させることができないおそれがある。 Sodium chloride is added in step (2) to adjust the precipitation rate. The concentration of sodium chloride in the aqueous solution is not particularly limited as long as hydroxyapatite can be precipitated at an appropriate rate in step (2), but is, for example, 0.6M to 0.8M (for example, 0.7M). If the concentration of sodium chloride is too low, the precipitation rate of hydroxyapatite becomes too high, and the acicular crystals of hydroxyapatite may not be able to grow properly.
水溶液には、工程（２）においてヒドロキシアパタイトをより適切に析出させるために炭酸水素ナトリウムがさらに加えられてもよい。水溶液中の炭酸水素ナトリウムの濃度は、特に限定されないが、例えば０.０１８Ｍ～０.０２２Ｍ（例えば０.０２Ｍ）である。 Sodium hydrogen carbonate may be further added to the aqueous solution in order to more appropriately precipitate hydroxyapatite in step (2). The concentration of sodium hydrogen carbonate in the aqueous solution is not particularly limited, but is, for example, 0.018M to 0.022M (for example, 0.02M).
カルシウム塩およびリン酸塩を溶解させるために、水溶液のｐＨは５～６.５の範囲内となるように調整される。水溶液のｐＨの調整方法は、特に限定されないが、例えば水溶液に二酸化炭素を吹き込んで水溶液に二酸化炭素を含ませればよい。また、水溶液に酸性の水溶液を添加してもよい。 In order to dissolve the calcium salt and phosphate, the pH of the aqueous solution is adjusted to be in the range of 5 to 6.5. The method for adjusting the pH of the aqueous solution is not particularly limited, but for example, carbon dioxide may be blown into the aqueous solution to include carbon dioxide in the aqueous solution. Further, an acidic aqueous solution may be added to the aqueous solution.
次いで、工程（２）では、工程（１）で調製した水溶液のｐＨを７～９.５に変化させてヒドロキシアパタイトを析出させる。 Next, in step (2), the pH of the aqueous solution prepared in step (1) is changed to 7 to 9.5 to precipitate hydroxyapatite.
ヒドロキシアパタイトの針状結晶を適切に成長させる観点からは、ヒドロキシアパタイトの析出速度が速くなりすぎないことが好ましい。具体的には、ヒドロキシアパタイトは、６時間以上かけて徐々に析出させることが好ましく、１２時間以上かけて徐々に析出させることがより好ましい。 From the viewpoint of appropriately growing the acicular crystals of hydroxyapatite, it is preferable that the precipitation rate of hydroxyapatite does not become too fast. Specifically, hydroxyapatite is preferably precipitated gradually over 6 hours or more, and more preferably gradually over 12 hours or more.
ヒドロキシアパタイトを析出させるために、水溶液のｐＨは７～９.５の範囲内となるように調整される。水溶液のｐＨの調整方法は、特に限定されないが、例えば工程（１）で二酸化炭素を吹き込んだ水溶液から二酸化炭素を除去すればよい。また、水溶液にアルカリ性の水溶液を添加してもよい。 In order to precipitate hydroxyapatite, the pH of the aqueous solution is adjusted to be in the range of 7 to 9.5. The method for adjusting the pH of the aqueous solution is not particularly limited, but for example, carbon dioxide may be removed from the aqueous solution into which carbon dioxide is blown in step (1). Further, an alkaline aqueous solution may be added to the aqueous solution.
水溶液から二酸化炭素を除去する方法は、特に限定されない。たとえば、水溶液を空気中に静置して、水溶液中の二酸化炭素を空気に置換してもよい。また、空気またはその他のガスを水溶液に吹き込んで、水溶液中の二酸化炭素を空気またはその他のガスに置換してもよい。また、水溶液を減圧して二酸化炭素を除去してもよい。また、水溶液を加熱して二酸化炭素を除去してもよい。いずれの方法においても、ヒドロキシアパタイトは、６時間以上かけて徐々に析出させることが好ましく、１２時間以上かけて徐々に析出させることがより好ましい。 The method for removing carbon dioxide from the aqueous solution is not particularly limited. For example, the aqueous solution may be allowed to stand in the air to replace the carbon dioxide in the aqueous solution with air. Further, air or other gas may be blown into the aqueous solution to replace carbon dioxide in the aqueous solution with air or other gas. Alternatively, the aqueous solution may be depressurized to remove carbon dioxide. Alternatively, the aqueous solution may be heated to remove carbon dioxide. In either method, hydroxyapatite is preferably precipitated gradually over 6 hours or more, and more preferably gradually over 12 hours or more.
最後に、工程（３）では、工程（２）で析出させたヒドロキシアパタイトを水溶液から分離して、ヒドロキシアパタイトの針状結晶および非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子を含む本発明に係るウイルス吸着剤を得る。 Finally, in step (3), the hydroxyapatite precipitated in step (2) is separated from the aqueous solution to obtain a virus adsorbent according to the present invention containing acicular crystals of hydroxyapatite and particles of amorphous hydroxyapatite. obtain.
ヒドロキシアパタイトを水溶液から分離する方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択されうる。たとえば、濾過によりヒドロキシアパタイトを水溶液から分離してもよい。分離されたヒドロキシアパタイトは、洗浄されることが好ましい。また、分離されたヒドロキシアパタイトは、乾燥されてもよい。 The method for separating hydroxyapatite from the aqueous solution is not particularly limited, and can be appropriately selected from known methods. For example, hydroxyapatite may be separated from the aqueous solution by filtration. The separated hydroxyapatite is preferably washed. Further, the separated hydroxyapatite may be dried.
以上の手順により、本発明に係るウイルス吸着剤を製造することができる。 By the above procedure, the virus adsorbent according to the present invention can be produced.
なお、本発明に係るウイルス吸着剤の製造方法は、上記の製造方法に限定されず、本発明に係るウイルス吸着剤は、他の製造方法により製造されてもよい。 The method for producing the virus adsorbent according to the present invention is not limited to the above-mentioned production method, and the virus adsorbent according to the present invention may be produced by another production method.
３．ウイルス吸着剤の用途
本発明に係るウイルス吸着剤は、様々な用途に用いることができる。たとえば、本発明に係るウイルス吸着剤をマスクやフィルターなどに含ませることで、マスクやフィルターのウイルスの遮蔽率を向上させることができる。また、本発明に係るウイルス吸着剤を、ウイルス感染の検査などにおいて検体を採取するために用いられるスワブ（綿棒）に含ませることで、ウイルスの採取率を向上させることができる。また、本発明に係るウイルス吸着剤を樹脂フィルムなどに担持させることで、ウイルス吸着フィルムを製造することもできる。
3. 3. Uses of virus adsorbent The virus adsorbent according to the present invention can be used for various purposes. For example, by including the virus adsorbent according to the present invention in a mask or filter, the virus shielding rate of the mask or filter can be improved. Further, by including the virus adsorbent according to the present invention in a swab (cotton swab) used for collecting a sample in a virus infection test or the like, the virus collection rate can be improved. Further, a virus adsorbing film can be produced by supporting the virus adsorbent according to the present invention on a resin film or the like.
本発明に係るウイルス吸着剤を、マスクやフィルター、スワブ、樹脂フィルムなどの基材に担持させる方法は、特に限定されない。たとえば、０.１％アルギン酸ナトリウム水溶液に本発明に係るウイルス吸着剤を２％の濃度となるように懸濁して得られる液体を基材に噴霧し、６０℃にて乾燥させればよい。 The method for supporting the virus adsorbent according to the present invention on a substrate such as a mask, a filter, a swab, or a resin film is not particularly limited. For example, a liquid obtained by suspending the virus adsorbent according to the present invention in a 0.1% sodium alginate aqueous solution to a concentration of 2% may be sprayed on a substrate and dried at 60 ° C.
また、本発明に係るウイルス吸着剤を含む液体を局所空間に散布することで、局所空間内のウイルスを除去することも可能である。 It is also possible to remove the virus in the local space by spraying the liquid containing the virus adsorbent according to the present invention in the local space.
以下、実施例を参照して本発明をより詳細に説明するが、これらの記載によって本発明の範囲は限定して解釈されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not construed as being limited by these descriptions.
（１）本発明に係るウイルス吸着剤の調製
水に二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを吹き込みながら、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）および塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を加えて水溶液を調製した。得られた水溶液中のＮａＣｌの濃度は０.７Ｍ、ＮａＨＣＯ３の濃度は０.０２Ｍ、ＣａＣｌ２の濃度は１５ｍＭであった。この水溶液を３７℃に加熱した状態で、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを吹き込みながら撹拌を続け、１Ｍ Ｋ２ＰＯ４水溶液を全容量の０.９％加えた。得られた水溶液中のＫ２ＰＯ４の濃度は９ｍＭであった。Ｋ２ＰＯ４水溶液を加えた時に濁りが生じたが、二酸化炭素ガスを吹き込みながら撹拌を続けることで濁りが消失して透明になった。水溶液のｐＨは６.０１であった。この水溶液は、密閉容器中において二酸化炭素の飽和状態を維持しながら保管することが可能である。
(1) Preparation of virus adsorbent according to the present invention While blowing carbon dioxide (CO 2 ) gas into water, add sodium chloride (NaCl), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) and calcium chloride (CaCl 2 ) to make an aqueous solution. Prepared. The concentration of NaCl in the obtained aqueous solution was 0.7 M, the concentration of NaCl 3 was 0.02 M, and the concentration of CaCl 2 was 15 mM. With this aqueous solution heated to 37 ° C., stirring was continued while blowing carbon dioxide (CO 2 ) gas, and 0.9% of the total volume of the 1 MK 2 PO 4 aqueous solution was added. The concentration of K 2 PO 4 in the obtained aqueous solution was 9 mM. Turbidity occurred when the K2 PO4 aqueous solution was added, but the turbidity disappeared and became transparent by continuing stirring while blowing carbon dioxide gas. The pH of the aqueous solution was 6.01. This aqueous solution can be stored in a closed container while maintaining the saturated state of carbon dioxide.
上記のｐＨが６.０１の水溶液を大気中に静置して、水溶液中の二酸化炭素を徐々に空気に置換して、ｐＨを６.０１から９.０に１２時間以上かけて徐々に上昇させたところ、溶液全体に均一な濁りが生じて沈殿した。この沈殿物を回収して、本発明に係るウイルス吸着剤を得た。この沈殿物をＸ線解析した結果、ヒドロキシアパタイトであることが確認された。また、この沈殿物を顕微鏡観察したところ、ヒドロキシアパタイトの針状結晶および非晶質ヒドロキシアパタイトの粒子が観察された。図１は、この沈殿物（本発明に係るウイルス吸着剤）の顕微鏡写真（Axioscope（ZEISS社）で撮影）である。 The above aqueous solution having a pH of 6.01 is allowed to stand in the atmosphere, the carbon dioxide in the aqueous solution is gradually replaced with air, and the pH is gradually increased from 6.01 to 9.0 over 12 hours. As a result, uniform turbidity was generated in the entire solution and precipitation occurred. This precipitate was recovered to obtain a virus adsorbent according to the present invention. As a result of X-ray analysis of this precipitate, it was confirmed that it was hydroxyapatite. Moreover, when this precipitate was observed under a microscope, acicular crystals of hydroxyapatite and particles of amorphous hydroxyapatite were observed. FIG. 1 is a photomicrograph (photographed by Axioscope (ZEISS)) of this precipitate (virus adsorbent according to the present invention).
（２）ウイルス吸着剤の評価
本発明に係るウイルス吸着剤および比較のため従来の吸着剤について、ウイルスの吸着能を評価した。従来の吸着剤としては、ホタテガイの貝殻粉（細）、ホタテガイの貝殻粉（中）、ホタテガイの貝殻粉（粗）、牛骨炭、β－リン酸三カルシウム（β－ＴＣＰ）を使用した。また、ネガティブコントロールとして石英砂を使用した。
(2) Evaluation of virus adsorbent The virus adsorbing ability of the virus adsorbent according to the present invention and the conventional adsorbent for comparison was evaluated. As conventional adsorbents, scallop shell powder (fine), scallop shell powder (medium), scallop shell powder (coarse), beef bone charcoal, and β-tricalcium phosphate (β-TCP) were used. Quartz sand was used as a negative control.
ホタテガイの貝殻粉は、ホタテガイの貝殻を８００℃で１２時間加熱した後、粉砕し、粒度によって分別したものである。ホタテガイの貝殻粉（細）は１００メッシュ以下のも、ホタテガイの貝殻粉（中）は５０～１００メッシュのもの、ホタテガイの貝殻粉（粗）は５０メッシュ以上のものである。 The scallop shell powder is obtained by heating the scallop shell at 800 ° C. for 12 hours, crushing the scallop shell, and separating the scallop shell according to the particle size. The scallop shell powder (fine) is 100 mesh or less, the scallop shell powder (medium) is 50 to 100 mesh, and the scallop shell powder (coarse) is 50 mesh or more.
牛骨炭（２０２０－５－１６ Ｆ１、鳴門化学産業株式会社製）は、牛骨を８００℃以上の温度で蒸し焼きにして得られる多孔質の粒状の炭である。牛骨炭の成分は、原料によって異なるが、主としてリン酸三カルシウム（またはヒドロキシアパタイト）５７～８０質量％、炭酸カルシウム６～１０質量％、活性炭７～１０質量％を含む。 Beef bone charcoal (2020-5-16 F1, manufactured by Naruto Chemical Industry Co., Ltd.) is a porous granular charcoal obtained by steaming beef bone at a temperature of 800 ° C. or higher. The composition of beef bone charcoal varies depending on the raw material, but mainly contains 57 to 80% by mass of tricalcium phosphate (or hydroxyapatite), 6 to 10% by mass of calcium carbonate, and 7 to 10% by mass of activated carbon.
β－ＴＣＰ（大平化学産業株式会社）は、焼結体であり、セラミックヒドロキシアパタイトに類似するものである。 β-TCP (Ohira Chemical Industry Co., Ltd.) is a sintered body, which is similar to ceramic hydroxyapatite.
吸着剤２ｍｇを入れた容器に、センダイウイルス（ＨＶＪ）の外皮タンパク質（石原産業株式会社のGenomONE-NeoのHVJ-E）の懸濁液１２５μＬを入れ、撹拌した。２時間静置した後、上澄みを回収した。吸着剤に接触させる前の懸濁液の波長３８８ｎｍの吸光度と、回収した上澄みの波長３８８ｎｍの吸光度を測定した。これらの測定結果から、吸着剤１ｍｇあたりのウイルス吸着量（吸光度の減少量）を算出した。各吸着剤のウイルス吸着量の測定結果を表１に示す。 125 μL of a suspension of the outer skin protein of Sendai virus (HVJ) (HVJ-E of GenomONE-Neo of Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was placed in a container containing 2 mg of an adsorbent and stirred. After allowing to stand for 2 hours, the supernatant was collected. The absorbance of the suspension before contact with the adsorbent at a wavelength of 388 nm and the absorbance of the recovered supernatant at a wavelength of 388 nm were measured. From these measurement results, the amount of virus adsorbed per 1 mg of adsorbent (amount of decrease in absorbance) was calculated. Table 1 shows the measurement results of the amount of virus adsorbed by each adsorbent.
表１の結果から、本発明に係るウイルス吸着剤は、従来の吸着剤に比べて、より優れたウイルス吸着能を有していることがわかる。 From the results in Table 1, it can be seen that the virus adsorbent according to the present invention has a better virus adsorbing ability than the conventional adsorbent.
本発明のウイルス吸着剤およびマスクは、新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）などのウイルスによる感染症の感染防止に有用である。また、本発明のウイルス吸着剤およびスワブは、ウイルス感染の検査などにおいて、検体中のウイルスを濃縮または精製するのにも有用である。 The virus adsorbent and mask of the present invention are useful for preventing infections caused by viruses such as the new coronavirus infection (COVID-19). The virus adsorbent and swab of the present invention are also useful for concentrating or purifying a virus in a sample in a test for virus infection or the like.
Claims (10)
前記水溶液のｐＨを７～９.５に変化させてヒドロキシアパタイトを析出させる工程と、
前記水溶液から前記ヒドロキシアパタイトを分離する工程と、
を有する、ウイルス吸着剤の製造方法。 The step of preparing an aqueous solution containing calcium salt, phosphate and sodium chloride and having a pH of 5 to 6.5, and
The step of changing the pH of the aqueous solution to 7 to 9.5 to precipitate hydroxyapatite, and
The step of separating the hydroxyapatite from the aqueous solution and
A method for producing a virus adsorbent.
前記ヒドロキシアパタイトを析出させる工程では、前記水溶液中の二酸化炭素を除去することでｐＨを７～９.５の範囲内に調整する、
請求項５～７のいずれか一項に記載のウイルス吸着剤の製造方法。 In the step of preparing the aqueous solution, the pH is adjusted within the range of 5 to 6.5 by blowing carbon dioxide into the aqueous solution.
In the step of precipitating hydroxyapatite, the pH is adjusted in the range of 7 to 9.5 by removing carbon dioxide in the aqueous solution.
The method for producing a virus adsorbent according to any one of claims 5 to 7.
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