JP2022043957A

JP2022043957A - 強力な殺芽胞能力を発揮するスチームクリーナー

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Publication number: JP2022043957A
Application number: JP2020160211A
Authority: JP
Inventors: 中木田; Ataru Kida
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2022-03-16

Abstract

【課題】１０３ＣＦＵレベル以上の枯草菌芽胞を付着させたテストキャリアを１０秒のスチーム噴射で殺滅できるスチームクリーナーと薬剤の提供。【解決手段】１．７％塩化ナトリウム、１００ｍＭエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、１００ｍＭ塩化第二鉄の濃度になるよう水に溶解する。この溶液と９９．５％エタノールを等量混合後、塩酸を加えてｐＨを０．３に調整する。この溶液に５０ｍＭの濃度になるようヨウ化カリウムを溶解した殺芽胞剤を調製する。殺芽胞剤を、アルコールを含む水溶液で１０倍希釈した薬剤を調製する。温度制御装置は７０℃から９０℃の範囲で通電と遮断を行うように設定したスチームクリーナー１に、それぞれの薬剤を入れ、１０３ＣＦＵレベル以上のテストキャリアに対して所要時間（秒）スチームを噴射する。【効果】１０６ＣＦＵレベルの枯草菌芽胞を付着させたテストキャリアを５秒又は１０秒のスチーム噴射で殺滅できる。【選択図】図１

Description

本発明は、強力な殺芽胞能力を発揮するスチームクリーナーに関するものである。

グルタルアルデヒドなどのアルデヒド系消毒薬に対する細菌芽胞の抵抗性は、人に病原性のあるクロストリディウム・ディフィシル（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｄｉｆｆｉｃｉｌｅ）芽胞よりも、人に病原性の全くない枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）芽胞のほうが物理化学的な刺激に対しては抵抗性が強い。そのため、枯草菌芽胞を短時間で殺滅することは、クロストリディウム・ディフィシル芽胞よりも困難とされている^１）。０．０１ｍｌの枯草菌芽胞液を滴下乾燥させたシリコンディスク（直径８ｍｍ，厚さ２ｍｍ）に、０．０８ｍｌの０．３％過酢酸を暴露させた結果、６．２×１０^２ＣＦＵ（ＣｏｌｏｎｙＦｏｒｍｉｎｇＵｎｉｔ）の芽胞を３０℃で３０秒の暴露で殺滅できるたと報告^２）されている。

スチームクリーナーは、水を１００℃前後に加熱したスチームを対象物にを吹きかけて汚れ等を除去する道具であり、同時に、高温による殺菌効果、殺カビ効果、或いは殺ウイルス効果も期待できる。実際、芽胞を形成しない複数の細菌種を用いて、１０^６ＣＦＵ／ｍｌレベルの細菌数を１０秒間のスチームで殺滅できることがメーカーによって公表されている。しかし、枯草菌のような細菌芽胞を用いたスチームクリーナーの殺滅効果は公表されていない^３）。その理由として、細菌芽胞は極めて熱抵抗性が高く、１００℃のスチームだけでは殺すことができないことが大きな理由である。殺芽胞剤との組み合わせも理屈上考えられるが、そもそも殺芽胞剤は化学的に危険性を有する薬剤であり、なかには高温で使用すれば爆発性を有する薬剤もある。しかも、人体に対しては、皮膚、眼、呼吸器等への強い刺激があり、発がん性を指摘される薬剤も含まれる。従って、このような殺芽胞剤とスチームクリーナーを組み合わせて使用することはそもそも想定されない。

スチームクリーナーに使える可能性のある殺芽胞剤はすでに開示されている（特許文献１）。また、その殺芽胞効果も参考文献（４，５）に記載されている。この殺芽胞剤は、多少の刺激臭と金属腐食性があるため、原液よりも希釈して用いることが望ましい。従って、適当な希釈液で殺芽胞剤を希釈した薬剤とスチームクリーナーを組み合わせ、この薬剤の殺芽胞能力を最大限に引き出すことができれば、物理化学的な抵抗性が強い細菌芽胞を１０秒程度で殺滅できる可能性がある。しかし、そのような技術は知られていない。

特開２００４－７５６５９

１）尾家重治，神谷晃．２００３．アルデヒド系消毒薬の殺芽胞効果，環境感染，１８（４）：４０１－４０３．２）小林晃子，尾家重治，神谷晃．２００６．高水準消毒薬の殺芽胞効果に及ぼす温度及び有機物の影響，環境感染，２１（４）：２３６－２４０．３）Ｄａｎｃｅｒ，Ｓ．Ｊ．２０１４Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｈｏｓｐｉｔａｌ－ａｃｑｕｉｒｅｄｉｎｆｅｃｔｉｏｎ：Ｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｒｏｌｅｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｒｅｖ．，２７（４）：６６５－６９０．４）Ｋｉｄａ，Ｎ．，Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，Ｙ．，ａｎｄＴａｇｕｃｈｉ，Ｆ．２００３．ＡｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｐｏｒｉｃｉｄａｌｒｅａｇｅｎｔａｇａｉｎｓｔＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓｓｐｏｒｅｓ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．，４７：２７９－２８３．５）Ｋｉｄａ，Ｎ．，Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，Ｙ．，ａｎｄＴａｇｕｃｈｉ，Ｆ．２００４．ＡｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｏｄｉｄｅｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｋｉｌｌｉｎｇＢａｃｉｌｌｕｓａｎｄＧｅｏｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｏｒｅｓｏｖｅｒａｗｉｄｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９７：４０２－４０９．

１０^３ＣＦＵレベル以上の枯草菌芽胞を１０秒のスチーム噴射で殺滅できるスチームクリーナーと薬剤を提供することにある。

スチームクリーナーのスチーム温度は１００℃前後である。このため、この温度まで高くすると、開示した殺芽胞剤に含まれるエタノールは、沸点が７８℃付近にあるため先に気化する。そのため、１００℃付近まで加熱してしまうと本来の殺芽胞効果が減弱する可能性がある。

スチームクリーナーの課題を解決するため、エタノールの沸点付近で通電と遮断ができるよう温度制御装置を備える。

スチームクリーナーは、アイリスオーヤマ（株）ＳＴＭ－３０４Ｎ（スチーム温度；約１００℃）を使用。

薬剤の課題を解決するため、開示した殺芽胞剤の希釈液を調整する。まず、１．７％塩化ナトリウム、１００ｍＭエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、１００ｍＭ塩化第二鉄の濃度になるよう水に溶解する。この溶液と９９．５体積％エタノールを等量混合した後、塩酸を加えてｐＨを０．３に調整する。この溶液に５０ｍＭの濃度になるようヨウ化カリウムを溶解した溶液（以下、殺芽胞剤）を調製する。

殺芽胞剤（エタノール約５０体積％含）を水で１０倍に希釈した薬剤を調製する。

殺芽胞剤を消毒アルコール（アルコール約８０体積％含）で１０倍希釈した薬剤を調製する。

殺芽胞剤を水で２倍希釈した消毒アルコール（アルコール約４０体積％含）で１０倍希釈した薬剤を調製する。

殺芽胞剤を水で３倍希釈した消毒アルコール（アルコール約２７体積％含）で１０倍希釈した薬剤を調製する。

殺芽胞剤を水で５倍希釈した消毒アルコール（アルコール約１６体積％）で１０倍希釈した薬剤を調製する。

薬剤等の殺芽胞効果を測定するための芽胞形成菌として枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓＩＦＯ３１３４）を用いた。普通寒天平板上に塗抹し、３７℃で４週間培養後、長期間（約１２年）室温で保管した。

保管していた平板上の芽胞は滅菌精製水に溶解させて回収した。この芽胞懸濁液を原液とした。原液から必要量を８０体積％消毒アルコールに溶解し、使用時まで５℃で冷蔵保存した。

スチーム噴射の対象となるテストキャリアは、以下の方法で作成した。定性濾紙Ｎｏ．１

ｌ中の芽胞数が１０^３ＣＦＵレベル、１０^４ＣＦＵレベル、１０^５ＣＦＵレベル及び１０^６ＣＦＵレベルになるよう調整した芽胞液のそれぞれ０．２ｍｌを滅菌濾紙片に吸収させた後、乾燥器内で乾燥させた（乾燥滅菌濾紙片）。乾燥滅菌濾紙片（以下、テストキャリア）は、使用時まで室温保管した。

この手段により、使用する薬剤の殺芽胞能力を最大限引き出せる条件、即ち、殺芽胞剤を希釈するための液体の種類、温度制御装置の温度設定条件、スチーム噴射時間（秒）及び殺滅可能なＣＦＵレベルを導き出す。これにより、強力な殺芽胞能力を発揮するスチームクリーナーと薬剤を提供できる。

本発明で用いたスチームクリーナーと温度制御装置の一つの実施の形態を示す概要図である。本発明で用いたノズルと温度センサーの写真図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき、殺芽胞剤を希釈する液体の種類、温度制御装置の温度設定条件、スチーム噴射時間（秒）及び殺滅可能なＣＦＵレベルについて説明する。殺芽胞試験は、少なくとも３回繰り返した。

〔温度制御装置を使用しない場合の殺芽胞効果〕

殺芽胞剤を、水、消毒アルコール又は水で２倍希釈消毒アルコール（以下、２倍希釈消毒アルコール）で希釈した場合、いずれが希釈液として優れているか、温度制御装置を使用しない条件で、スチーム噴射時間が１５秒及び３０秒の殺芽胞効果を検討した。ステンレス皿の上に１０^３ＣＦＵレベルの枯草菌芽胞を付着させたテストキャリアを置き、約１ｃｍ上から約１００℃のスチームを所要時間噴射した。１％チオ硫酸ナトリウム液でヨウ素成分を中和後、速やかに濾紙片を標準寒天平板上に載せて３７℃で２４時間培養した。さらに室温で４８時間追加培養してから発育の有無を確認した。対照は、水を約１００℃で加熱したスチームを噴射した。結果を表１に示す。

水及び消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤の場合、３０秒のスチーム噴射で殺芽胞できたが、いずれも１５秒のスチーム噴射では殺芽胞できなかった。他方、２倍希釈消毒アルコールで１０倍希釈した薬剤は、１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアを１５秒のスチーム噴射で殺芽胞できた。

〔アルコールの沸点より高い温度での殺芽胞効果〕

温度制御装置を使用しない場合、殺芽胞剤の希釈液として、２倍希釈消毒アルコールが１５秒のスチーム噴射で殺芽胞に達した。そこで、アルコールの沸点より高い温度、即ち、８１℃まで通電、８６℃で遮断するよう設定した温度制御装置とスチームクリーナーを組合せ、２倍希釈消毒アルコールより低いアルコール濃度、即ち、３倍及び５倍希釈消毒アルコールで希釈しても殺芽胞効果が認められるか検討した。
温度センサーをノズルのスチーム吹き出し口に取り付け、ステンレス皿の上に１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアを置き、約１ｃｍ上からスチームを所要時間噴射した。１％チオ硫酸ナトリウム液でヨウ素成分を中和後、速やかに濾紙片を標準寒天平板上に載せて３７℃で２４時間培養した。さらに室温で４８時間追加培養してから発育の有無を確認した。対照は、水を約１００℃で加熱したスチームを噴射した。結果を表２に示す。

８１℃まで通電し、８６℃で遮断するよう設定した温度制御装置とスチームクリーナーの組み合わせで、２倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤は、１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアを１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できた。しかし、水で３倍希釈消毒アルコール（以下、３倍希釈消毒アルコール）で殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤の場合、１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できなかった。また、水で５倍希釈消毒アルコール（以下、５倍希釈消毒アルコール）で殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤の場合、１５秒のスチーム噴射でも殺芽胞できなかった。

〔アルコールの沸点より低い温度での殺芽胞効果１〕

アルコールの沸点より低い温度、即ち、７５℃まで通電、８０℃で遮断するよう温度制御装置を設定した場合、１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアを１０秒以内のスチーム噴射で殺せるか検討した。また、殺芽胞剤の希釈液として、２倍希釈消毒アルコールよりも低いアルコール濃度、即ち、３倍及び５倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を希釈しても殺芽胞効果が認められるかどうか検討した。手順は、実施例２に記載した方法で行った。結果を表３に示す。

７５℃まで通電、８０℃で遮断することにより、２倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０希釈した薬剤と同様、３倍及び５倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０希釈した薬剤でも、１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアを５秒及び１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できた。

〔アルコールの沸点より低い温度での殺芽胞効果２〕

１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアに対して、７５℃まで通電、８０℃で遮断するよう温度制御装置を設定した場合、３倍及び５倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤でも殺芽胞効果が認められた。そこで、１０^３ＣＦＵレベルのテストキャリアより多くの枯草菌芽胞を付着させたテストキャリアに対して、２倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤が、どの程度のＣＦＵレベルまで殺滅可能か検討した。手順は、実施例２に記載した方法で行った。結果を表４に示す。

２倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤の場合、１０^３ＣＦＵレベルから１０^６ＣＦＵレベルのいずれのテストキャリアにおいても、５秒及び１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できた。

〔アルコールの沸点より低い温度での殺芽胞効果３〕

１０^６ＣＦＵレベルのテストキャリアに対して、７５℃まで通電、８０℃で遮断するよう温度制御装置を設定し、２倍希釈消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤を組み合わせた場合、５秒及び１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できた。そこで、３倍及び５倍希釈消毒アルコールでも効果があるか検討した。手順は、実施例２に記載した方法で行った。結果を表５に示す。

３倍希釈及び５倍希釈した消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤は、２倍希釈した消毒エタノールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤と比べ、１０^６ＣＦＵレベルのテストキャリアを５秒のスチーム噴射で殺芽胞できなかった。しかし、１０秒のスチーム噴射では殺芽胞できた。１０^６ＣＦＵレベルのテストキャリアに対しては、２倍希釈した消毒アルコールで殺芽胞剤を１０倍希釈した薬剤がより効果的だった。

産業上の利用の可能性

以上詳しく説明したように、この出願の発明によれば、７５℃まで通電、８０℃で遮断するよう設定した温度制御装置とスチームクリーナーを用い、既存のスチームクリーナーでは殺滅することができない細菌芽胞に対して、１０^３ＣＦＵレベルから１０^６ＣＦＵレベルのテストキャリアを５秒及び１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できた。１０^６ＣＦＵレベルのテストキャリアでは、殺芽胞剤の希釈液として、２倍希釈した消毒アルコール、即ち、約４０体積％のアルコール濃度が最も優れていた。しかし、３倍希釈及び５倍希釈、即ち、約２７体積％から約１６体積％のアルコール濃度でも１０秒のスチーム噴射で殺芽胞できたことから、殺芽胞剤の希釈液として有用であった。
従来、細菌、カビ、ウイルスを殺すスチームクリーナーは存在したが、高温のスチーム噴射によって殺滅しただけのことであり、その中に細菌芽胞が存在しても、熱抵抗性の高い細菌芽胞は殺滅不可能であった。しかし、この手段によれば、１０^６ＣＦＵレベルのテストキャリアでも殺芽胞可能であることから、人に病原性のあるクロストリディウム・ディフィシル芽胞で１０^６ＣＦＵレベル以上に汚染された場合でも、極めて短時間で殺滅する可能性があり、クロストリディウム・ディフィシル芽胞によって院内汚染が起きている病院施設等での除染手段として有用だけでなく、食品製造施設等での芽胞汚染防止にも幅広く利用可能である。
他方、炭疽菌は芽胞を形成し、家畜間の自然発生や家畜を介して人の炭疽病の散発的な発生が世界的に見られるなかで、人為的な炭疽菌芽胞によるバイオテロの勃発も危惧されている。こういった場合の除染対策にも応用できる。

１スチームクリーナー
２ホース
３電源プラグ
４ノズル
５温度調節装置
６温度センサー
７附属コンセント
８電源プラグ

Claims

使用する薬剤のアルコール濃度は、１０体積％以上５０体積％以下であることを特徴とするスチームクリーナー。
温度制御装置は７０℃から９０℃の範囲で通電と遮断を行い、且つ、その配置は、スチームクリーナーの外部に限定されないことを特徴とするスチームクリーナー。
温度制御装置のセンサー位置は、スチームの吹き出し口に限定されないことを特徴とする［請求項２］に記載のスチームクリーナー。