JP3271498B2 - 細菌分離材 - Google Patents
細菌分離材Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
- C01B25/322—Preparation by neutralisation of orthophosphoric acid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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- A61L2/0005—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発酵食品工業若しく
は生化学物質の培養生産時などにおける細菌やウイルス
の分離又は医療用生体液若しくは飲料水の細菌やウイル
スの除去などに用いることができる細菌分離材に関す
る。
は生化学物質の培養生産時などにおける細菌やウイルス
の分離又は医療用生体液若しくは飲料水の細菌やウイル
スの除去などに用いることができる細菌分離材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】発酵食品工業、生化学物質の培養生産、
医療用生体液の生産、飲料水の除菌などにおける細菌分
離材、除菌用フィルターなどとしては、従来よりシリ
カ、活性炭、珪藻土などの無機多孔質物質、セルロー
ス、ポリエチレン、ポリエステルなどの有機繊維を用い
た不織布や中空繊維（特開平４ー１５６９３３、特開平
６ー６３１３２）またはステンレス、インコネル、ハス
テロイなどの金属の繊維状物質（特開平５ー１３０８５
８）が用いられている。
医療用生体液の生産、飲料水の除菌などにおける細菌分
離材、除菌用フィルターなどとしては、従来よりシリ
カ、活性炭、珪藻土などの無機多孔質物質、セルロー
ス、ポリエチレン、ポリエステルなどの有機繊維を用い
た不織布や中空繊維（特開平４ー１５６９３３、特開平
６ー６３１３２）またはステンレス、インコネル、ハス
テロイなどの金属の繊維状物質（特開平５ー１３０８５
８）が用いられている。
【０００３】さらに、脊椎動物の硬組織から得られる多
孔質ハイドロキシアパタイトあるいは湿式合成法で製造
されたハイドロキシアパタイトも同様に細菌分離材とし
て用いられている。
孔質ハイドロキシアパタイトあるいは湿式合成法で製造
されたハイドロキシアパタイトも同様に細菌分離材とし
て用いられている。
【０００４】また、上記のハイドロキシアパタイトを６
００℃ないし１４００℃の温度で焼成した焼成ハイドロ
キシアパタイトも細菌分離材として用いられている。
００℃ないし１４００℃の温度で焼成した焼成ハイドロ
キシアパタイトも細菌分離材として用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の細菌分
離材、例えばシリカ、活性炭、珪藻土などの無機物質は
多孔質であるので、その細孔内に細菌を取り込むことに
よって他の物質との分離を行っている。
離材、例えばシリカ、活性炭、珪藻土などの無機物質は
多孔質であるので、その細孔内に細菌を取り込むことに
よって他の物質との分離を行っている。
【０００６】したがって、細孔内に取り込み可能なサイ
ズの細菌は吸着できるが、その他の細菌は処理液にその
まま残って排出される。
ズの細菌は吸着できるが、その他の細菌は処理液にその
まま残って排出される。
【０００７】また、これらの無機物質の細菌に対する吸
着力は、単なる物理的な結付きにしか過ぎないので、強
固なものではなく、かつ吸着容量も少ないので処理液の
除菌精製の点ではまだ不十分であった。
着力は、単なる物理的な結付きにしか過ぎないので、強
固なものではなく、かつ吸着容量も少ないので処理液の
除菌精製の点ではまだ不十分であった。
【０００８】またセルロース、ポリエチレン、ポリエス
テルなどの有機高分子繊維やステンレス、インコネル、
ハステロイなどを繊維状に加工しフィルターとしたもの
は、繊維物質の編目を篩として利用したものであり、単
に物理的に大きさの異なるものを選別濾過を行うに過ぎ
ない。
テルなどの有機高分子繊維やステンレス、インコネル、
ハステロイなどを繊維状に加工しフィルターとしたもの
は、繊維物質の編目を篩として利用したものであり、単
に物理的に大きさの異なるものを選別濾過を行うに過ぎ
ない。
【０００９】ハイドロキシアパタイトによる細菌の分離
機構は、上記の分離材による物理的な分離とは異なり、
イオンの電荷による吸着であるために、特定の細菌に対
し強度の吸着分離特性を有する。また、表面の吸着サイ
トの立体構造による選択性があるため、細菌表面の官能
基の差異に対し敏感であり、細菌の種類による吸着分離
特性が良好となるなどの特性が期待される。
機構は、上記の分離材による物理的な分離とは異なり、
イオンの電荷による吸着であるために、特定の細菌に対
し強度の吸着分離特性を有する。また、表面の吸着サイ
トの立体構造による選択性があるため、細菌表面の官能
基の差異に対し敏感であり、細菌の種類による吸着分離
特性が良好となるなどの特性が期待される。
【００１０】しかし、従来の細菌分離材として用いられ
たハイドロキシアパタイトは、天然の生物から抽出した
ものや湿式法により合成されたものである。これらは結
晶性が悪く吸着性が低いものであり、かつサブミクロン
の微粉末であるため、それ自体をフィルター状に成型す
ることができないので、これを分離材として用いると通
液性を確保することができなかった。
たハイドロキシアパタイトは、天然の生物から抽出した
ものや湿式法により合成されたものである。これらは結
晶性が悪く吸着性が低いものであり、かつサブミクロン
の微粉末であるため、それ自体をフィルター状に成型す
ることができないので、これを分離材として用いると通
液性を確保することができなかった。
【００１１】また、湿式法で合成されたものを６００℃
ないし１４００℃で焼成したものも分離材として用いら
れるが、Ａ面の発達が不十分であるために酸性生化学物
質、すなわち酸性の細菌の吸着が十分には行われなかっ
た。
ないし１４００℃で焼成したものも分離材として用いら
れるが、Ａ面の発達が不十分であるために酸性生化学物
質、すなわち酸性の細菌の吸着が十分には行われなかっ
た。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は上記
課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、以下に述べる
発明をなすに到ったのである。
課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、以下に述べる
発明をなすに到ったのである。
【００１３】本発明によると、平均ｃ軸長が１μｍない
し１０００μｍで、ｃ軸方向にＡ面をアスペクト比（以
下単にアスペクト比という）が５以上となるように成長
させたハイドロキシアパタイトからなることを特徴とす
る細菌分離材が提供される。
し１０００μｍで、ｃ軸方向にＡ面をアスペクト比（以
下単にアスペクト比という）が５以上となるように成長
させたハイドロキシアパタイトからなることを特徴とす
る細菌分離材が提供される。
【００１４】本発明の細菌分離材は、さらに平均ｃ軸長
が５μｍないし２００μｍで、アスペクト比が１０以上
のハイドロキシアパタイトであることが望ましい。
が５μｍないし２００μｍで、アスペクト比が１０以上
のハイドロキシアパタイトであることが望ましい。
【００１５】本発明で細菌分離材として提供されるハイ
ドロキアパタイトウイスカーは、水熱法により合成され
るもので、結晶性が良好であるので通液性に優れ、また
その結晶表面の吸着サイトはその構造が整っているため
吸着力が強固であり、かつ吸着容量も大きいので、吸着
分離特性が優れている。
ドロキアパタイトウイスカーは、水熱法により合成され
るもので、結晶性が良好であるので通液性に優れ、また
その結晶表面の吸着サイトはその構造が整っているため
吸着力が強固であり、かつ吸着容量も大きいので、吸着
分離特性が優れている。
【００１６】さらに、本発明で提供される細菌分離材
は、ｃ軸方向にＡ面を大きく成長させたウイスカー状の
ハイドロキシアパタイトであるために、Ｃ面のみなら
ず、Ａ面に選択的に吸着する細菌の吸着分離も可能であ
る。
は、ｃ軸方向にＡ面を大きく成長させたウイスカー状の
ハイドロキシアパタイトであるために、Ｃ面のみなら
ず、Ａ面に選択的に吸着する細菌の吸着分離も可能であ
る。
【００１７】したがって、細菌の表面官能基の差異に対
し敏感で、細菌の種類別の選択分離が可能である。
し敏感で、細菌の種類別の選択分離が可能である。
【００１８】本発明の基となるヒドロキシアパタイト
は、六角柱状結晶であり、側面に相当するＡ面と、底面
に相当しうるＣ面のそれぞれ性質の異なる面を有してい
る。
は、六角柱状結晶であり、側面に相当するＡ面と、底面
に相当しうるＣ面のそれぞれ性質の異なる面を有してい
る。
【００１９】Ａ面には正の電荷を帯びたカルシウムイオ
ンにより構成される吸着サイト（Ｃサイト）が、Ｃ面に
は負の電荷を帯びたリン酸イオンにより構成される吸着
サイト（Ｐサイト）が存在している。
ンにより構成される吸着サイト（Ｃサイト）が、Ｃ面に
は負の電荷を帯びたリン酸イオンにより構成される吸着
サイト（Ｐサイト）が存在している。
【００２０】そのために、カルボキシル基やリン酸基な
どを多く有する酸性生化学物質はＣサイトに、アミノ基
を多く有する塩基性生化学物質はＰサイトにそれぞれ吸
着される。この作用により選択分離が可能なのである。
本発明のハイドロキシアパタイトウイスカーは、層状あ
るいは予め成型してフィルター状として用いる。
どを多く有する酸性生化学物質はＣサイトに、アミノ基
を多く有する塩基性生化学物質はＰサイトにそれぞれ吸
着される。この作用により選択分離が可能なのである。
本発明のハイドロキシアパタイトウイスカーは、層状あ
るいは予め成型してフィルター状として用いる。
【００２１】したがって、濾過孔径より大きな細菌は、
細菌の種類によらずこれを濾過残として分離できる。濾
過孔径より小さな細菌は、ハイドロキシアパタイトのそ
れぞれの吸着サイトに、その細菌の官能基の性状に応じ
て選択的に吸着される。
細菌の種類によらずこれを濾過残として分離できる。濾
過孔径より小さな細菌は、ハイドロキシアパタイトのそ
れぞれの吸着サイトに、その細菌の官能基の性状に応じ
て選択的に吸着される。
【００２２】本発明により提供される細菌分離材は、平
均ｃ軸長が１μｍないし１０００μｍで、かつアスペク
ト比が５以上のハイドロキシアパタイトからなる。
均ｃ軸長が１μｍないし１０００μｍで、かつアスペク
ト比が５以上のハイドロキシアパタイトからなる。
【００２３】平均ｃ軸長を１μｍないし１０００μｍと
するのは，平均ｃ軸長が１μｍ以下では通液性が確保で
きないからであり、１０００μｍ以上では編目が大きく
なりすぎ、ほとんどの細菌が編目を通過するからであ
る。
するのは，平均ｃ軸長が１μｍ以下では通液性が確保で
きないからであり、１０００μｍ以上では編目が大きく
なりすぎ、ほとんどの細菌が編目を通過するからであ
る。
【００２４】また、本発明により提供される細菌分離材
は、平均ｃ軸長が５μｍないし２００μｍで、かつアス
ペルト比が１０以上のハイドロキシアパタイトよりなる
ことが望ましい。
は、平均ｃ軸長が５μｍないし２００μｍで、かつアス
ペルト比が１０以上のハイドロキシアパタイトよりなる
ことが望ましい。
【００２５】ここで、平均ｃ軸長を５μｍより大とする
のは、通液性の確保のためであり、平均ｃ軸長を２００
μｍより小とするのは、平均ｃ軸長が２００μｍより大
では編目が大きくなるので、編目より漏れる細菌の存在
を少なくするためである。またハイドロキシアパタイト
のアスペクト比が１０以上であるのはＡ面での吸着力を
さらに大きくするためである。
のは、通液性の確保のためであり、平均ｃ軸長を２００
μｍより小とするのは、平均ｃ軸長が２００μｍより大
では編目が大きくなるので、編目より漏れる細菌の存在
を少なくするためである。またハイドロキシアパタイト
のアスペクト比が１０以上であるのはＡ面での吸着力を
さらに大きくするためである。
【００２６】尚、本発明において、細菌とは本来の意義
に用いられる細菌に限られず、ウイルス、リケッチア、
クラミジア、マイコプラスマ、スピロヘータ、真菌をも
含む概念のことである。
に用いられる細菌に限られず、ウイルス、リケッチア、
クラミジア、マイコプラスマ、スピロヘータ、真菌をも
含む概念のことである。
【００２７】本発明の細菌分離材は、前記のように、こ
れを単独で層状あるいはフィルター状にして用いて細菌
を分離することができるとともに、これを不織布、天然
あるいは合成の有機繊維よりなる綿類、無機繊維よりな
る綿類、若しくはこれらの繊維よりできた濾布ないし濾
紙などに保持させて用いることもできる。
れを単独で層状あるいはフィルター状にして用いて細菌
を分離することができるとともに、これを不織布、天然
あるいは合成の有機繊維よりなる綿類、無機繊維よりな
る綿類、若しくはこれらの繊維よりできた濾布ないし濾
紙などに保持させて用いることもできる。
【００２８】
【発明の実施の態様】以下に示す実施例をもって、発明
の実施の形態を示す。
の実施の形態を示す。
【００２９】
【実施例１】乳酸２５ｇ及び８５％Ｈ3 ＰＯ4 ６．８９
ｇを５００ｍｌの水に溶解し、これにＣａ（ＯＨ）2
７．３７ｇを添加し、得られた溶液を、１６５℃で５時
間水熱処理しハイドロキシアパタイトを合成した。
ｇを５００ｍｌの水に溶解し、これにＣａ（ＯＨ）2
７．３７ｇを添加し、得られた溶液を、１６５℃で５時
間水熱処理しハイドロキシアパタイトを合成した。
【００３０】このハイドロキシアパタイトのｃ軸長及び
アスペクト比を光学顕微鏡で測定した結果、平均ｃ軸長
は２１μｍ、平均アスペクト比は１８であった。
アスペクト比を光学顕微鏡で測定した結果、平均ｃ軸長
は２１μｍ、平均アスペクト比は１８であった。
【００３１】大腸菌、黄色ブドウ球菌およびインフルエ
ンザウイルスをそれぞれ１０6 個／ｍｌに調整した菌液
４ｍｌに上記で合成したハイドロキシアパタイトを０．
１ｇ加えて十分に撹拌した。これを１０分間静置した
後、上澄み液中の細菌数を測定した。
ンザウイルスをそれぞれ１０6 個／ｍｌに調整した菌液
４ｍｌに上記で合成したハイドロキシアパタイトを０．
１ｇ加えて十分に撹拌した。これを１０分間静置した
後、上澄み液中の細菌数を測定した。
【００３２】なお、比較として下記の試料も試験を行っ
た。 湿式合成したハイドロキシアパタイトスラリーをスプ
レードライヤーで平均粒径１５μｍに乾燥造粒したアス
ペクト比が略２．０の湿式合成アパタイト 湿式合成アパタイトを９００℃で１時間焼成した平均
粒径１２μｍで、アスペクト比が略２．５の焼成ハイド
ロキシアパタイト 平均粒径１２μｍの高純度シリカ 何も添加しないブランク 大腸菌での結果を表１に、黄色ブドウ菌での結果を表２
に、インフルエンザウイルスでの結果を表３に示す。
た。 湿式合成したハイドロキシアパタイトスラリーをスプ
レードライヤーで平均粒径１５μｍに乾燥造粒したアス
ペクト比が略２．０の湿式合成アパタイト 湿式合成アパタイトを９００℃で１時間焼成した平均
粒径１２μｍで、アスペクト比が略２．５の焼成ハイド
ロキシアパタイト 平均粒径１２μｍの高純度シリカ 何も添加しないブランク 大腸菌での結果を表１に、黄色ブドウ菌での結果を表２
に、インフルエンザウイルスでの結果を表３に示す。
【００３３】本発明品の水熱合成ハイドロキシアパタイ
トの吸着力が大きいのがわかる。
トの吸着力が大きいのがわかる。
【００３４】
【００３５】
【実施例２】実施例１で使用した本発明の水熱合成ハイ
ドロキシアパタイト、焼成ハイドロキシアパタイト及び
フィルター孔径１μｍのセルロースフィルターの３種を
それぞれ１０ｇあて直径８ｍｍ、長さ１００ｍｍの円筒
形の容器に充填し、細菌分離容器を作成した。
ドロキシアパタイト、焼成ハイドロキシアパタイト及び
フィルター孔径１μｍのセルロースフィルターの３種を
それぞれ１０ｇあて直径８ｍｍ、長さ１００ｍｍの円筒
形の容器に充填し、細菌分離容器を作成した。
【００３６】この細菌分離容器に乳酸菌（平均径５μ
ｍ）、大腸菌（平均粒径２μｍ）、黄色ブドウ球菌（平
均径０．５μｍ）、マイコプラスマ（平均径０．２μ
ｍ）およびインフルエンザウイルス（平均径０．１μ
ｍ）を各々１０6 個／ｍｌ含むように調整した菌液の１
０ｍｌを３ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し込み、濾液中の細
菌の数を測定した。
ｍ）、大腸菌（平均粒径２μｍ）、黄色ブドウ球菌（平
均径０．５μｍ）、マイコプラスマ（平均径０．２μ
ｍ）およびインフルエンザウイルス（平均径０．１μ
ｍ）を各々１０6 個／ｍｌ含むように調整した菌液の１
０ｍｌを３ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し込み、濾液中の細
菌の数を測定した。
【００３７】その結果を、表４に示す。
【００３８】なお、乳酸菌及び大腸菌はいずれの濾液中
にも存在しなかったので、表中のデータの記載を省略し
た。
にも存在しなかったので、表中のデータの記載を省略し
た。
【００３９】表４に示すように、セルロースフィルター
では、フィルター孔径より大きな径の細菌は濾過できて
いるが、フィルター孔径より小さな径の細菌は濾過でき
ていないことがわかる。
では、フィルター孔径より大きな径の細菌は濾過できて
いるが、フィルター孔径より小さな径の細菌は濾過でき
ていないことがわかる。
【００４０】本発明品のハイドロキアパタイトは、全て
の細菌を除去している。
の細菌を除去している。
【００４１】
【００４２】
【発明の効果】本発明の細菌分離材は、平均５μｍない
し１０００μｍでアスペクト比が５以上のハイドロキア
パタイトにより構成されるので、通液性に優れるととも
に、吸着力が強固であり、かつ吸着容量も大きい。ま
た、Ａ面の面積比が大きいので酸性の細菌についても効
率よく吸着し、分離することができる。
し１０００μｍでアスペクト比が５以上のハイドロキア
パタイトにより構成されるので、通液性に優れるととも
に、吸着力が強固であり、かつ吸着容量も大きい。ま
た、Ａ面の面積比が大きいので酸性の細菌についても効
率よく吸着し、分離することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】平均ｃ軸長が１μｍないし１０００μｍ
で、ｃ軸方向にＡ面をアスペクト比が５以上となるよう
成長させたハイドロキシアパタイトからなることを特徴
とする細菌分離材。 - 【請求項２】平均ｃ軸長が５μｍないし２００μｍで、
ｃ軸方向にＡ面をアスペクト比が１０以上となるように
成長させたハイドロキシアパタイトからなることを特徴
とする請求項１記載の細菌分離材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29398495A JP3271498B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 細菌分離材 |
| DE69618324T DE69618324T2 (de) | 1995-11-13 | 1996-10-19 | Material zur Entfernung von Mikroben |
| EP96116824A EP0772975B1 (en) | 1995-11-13 | 1996-10-19 | Microbes-removing material |
| US08/748,614 US5755969A (en) | 1995-11-13 | 1996-11-13 | Microbe-removing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29398495A JP3271498B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 細菌分離材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09136030A JPH09136030A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3271498B2 true JP3271498B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=17801750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29398495A Expired - Fee Related JP3271498B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 細菌分離材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5755969A (ja) |
| EP (1) | EP0772975B1 (ja) |
| JP (1) | JP3271498B2 (ja) |
| DE (1) | DE69618324T2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6309835B1 (en) | 1999-05-27 | 2001-10-30 | Koninkiijke Philips Electronics N.V. | Methods for quantitating the efficacy of oral care products |
| US6187192B1 (en) | 1999-08-25 | 2001-02-13 | Watervisions International, Inc. | Microbiological water filter |
| US6620324B2 (en) * | 2000-08-07 | 2003-09-16 | David Deck Rendina | Methods for purifying a solvent |
| US6964729B1 (en) | 2000-09-05 | 2005-11-15 | Parviz Khosrowyar | Oxidizing undesired compounds resident within liquid absorbent compounds, reducing atmospheric pollution, regenerating a liquid absorbent and conserving fuel usage associated with reboiler utilization |
| US20050098495A1 (en) * | 2001-03-02 | 2005-05-12 | Hughes Kenneth D. | Purification materials and method of filtering using the same |
| JP3903167B2 (ja) * | 2001-06-26 | 2007-04-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 活性酸素発生材料 |
| JP3611811B2 (ja) * | 2001-08-22 | 2005-01-19 | ティー・アンド・エム株式会社 | 高速回転体用シール材およびその使用方法ならびに現像装置 |
| US20040159605A1 (en) * | 2002-02-01 | 2004-08-19 | Hughes Kenneth D. | Compositions of insoluble magnesium containing minerals for use in fluid filtration |
| WO2003079824A1 (fr) * | 2002-03-27 | 2003-10-02 | Fujitsu Limited | Procédé de conservation d'aliments au moyen d'apatite modifiée par un métal, et récipient alimentaire utilisé à cet effet |
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