JP7273105B2 - バイオフラボノイドをコーティングした材料 - Google Patents

Description

本発明は、高分子材料、高分子材料をコーティングする方法、およびそれらの使用に関する。より特定には、本発明は、バイオフラボノイドコーティングを有する高分子材料に関する。

ポリマーは、広範囲にわたる材料を構成し、多種多様の特性を示す。ポリマーは、合成、天然または半合成であり得る。高分子材料の特性（例えば、熱安定性、強度、および断熱）のために、高分子材料は多くの用途を有し、産業および日常生活に不可欠なものである。

所定の合成高分子製品は、抗菌特性を有することによって利益を得ると予想される。このような製品としては、例えば、食品用包装材、特に肉や柔らかい果物用の包装材、カテーテルなどの医療用デバイス、呼吸用マスクなどのフェイスマスク、加えて病院、介護ホーム、および保育室で使用される様々な高分子製品などが挙げられる。

ＧＢ２４６８８３６は、バイオフラボノイド化合物を含む組成物を開示している。しかしながら、ＧＢ２４６８８３６は、高分子材料をコーティングすることにおけるバイオフラボノイド組成物の使用を開示していない。バイオフラボノイド組成物はこのようなポリマーに接着しにくいために、当業者にとってこのような材料は、抗菌性合成高分子の提供に使用するには魅力的ではないように見える。しかしながら、この固有の難点を克服する方法が見出されている。

ＧＢ２４６８８３６

本発明は、高分子材料を提供する。本発明の高分子材料は、バイオフラボノイドコーティングを有する。
本発明の第一の形態によれば、バイオフラボノイドコーティングを有する合成高分子材料が提供され、ここでコーティングのバイオフラボノイド分は、少なくともナリンギンおよびネオヘスペリジンを含む。

特に好ましくは、コーティングのバイオフラボノイド分の主要部分が、ナリンギンおよびネオヘスペリジンを含む場合である。好ましくは、ナリンギンおよびネオヘスペリジンが共に、コーティング（他のバイオマスは除く）のバイオフラボノイド分の少なくとも５０％ｗｔ／ｗｔ、より適切には少なくとも７０％ｗｔ／ｗｔ、例えば少なくとも７５％ｗｔ／ｗｔ、例えば７５％～８０％ｗｔ／ｗｔを構成する。

コーティングのバイオフラボノイド分は、１種またはそれより多くの式（Ｉ）：

の化合物をさらに含んでいてもよく、式中、Ｒ^１は、ヒドロキシルまたはメトキシルであり、Ｒ^２は、水素、ヒドロキシルまたはメトキシルであり、Ｘは、水素または糖類である。

場合により、Ｒ^２が水素であり、Ｒ^１が３位または４位にあってもよい。あるいはＲ^２が３－ヒドロキシであり、Ｒ^１が４－メトキシルである。場合により、Ｘは、Ｈであってもよい。あるいは、Ｘは、糖である。

好ましくは、Ｘは、二糖類である。好適な二糖類としては、２種の単糖類の組み合わせが挙げられ、好ましくはグリコシド結合で連結されたピラノース、例えばラムノースおよびグルコース、例えばＬ－ラムノースおよびＤ－グルコースが挙げられる。

好適な二糖類は、以下の構造：

を有していてもよく、式中、Ｒ^３およびＲ^４のうち一方がＨであり、他方がＯＨであるか、または両方がＨであるか、または両方がＯＨである。好ましくは、二糖類がルチノースになるように、Ｒ^３がＨであり、Ｒ^４がＯＨである。

本発明で使用するのに好ましいバイオフラボノイドのアグリコンは、ルチノースとしも知られている二糖類６－Ｏ－（アルファ－Ｌ－ラムノピラノシル）－ベータ－Ｄ－グルコピラノース、および２－Ｏ－（アルファ－Ｌ－ラムノピラノシル）－ベータ－Ｄ－グルコピラノースである。

好適な式（Ｉ）の化合物としては、ナリンギンおよびネオヘスペリジンに加えて、ネオエリオシトリン（neoeriocitrin）、イソナリンギン（isonaringin）、ヘスペリジン、ネオジオスミン（neodiosmin）、ナリンゲニン、ポンシリン、およびロイフォリン（rhiofo
lin）が挙げられる。ナリンギンおよびネオヘスペリジンに加えて、これらの化合物のう
ち１種が存在していてもよいが、これらの化合物のうち２種またはそれより多くの混合物が特に好ましい。

このような混合物は、ダイダイ（bitter orange）を抽出することにより得ることがで
き、その最終産物は、キトルス・アウランティウム・アマラ（citrus aurantium amara）抽出物と呼ばれる。特に好ましくは、粉砕した未熟なダイダイ全体の抽出物から得られたバイオフラボノイドの混合物である。この混合物は、種子、果肉、および油性の果皮が実質的に除去されているかまたはまだ発達していない、「食用に適さない」と分類される未熟な苦い（ブラッド／レッド）オレンジ、例えばサワーオレンジ（Seville orange）の中果皮で構成される出発原料からも得ることができる。

好適な混合物は、２、３、４、５、６、７、８、９種またはそれより多くの式（Ｉ）の化合物を包含していてもよい。上記で特定されたバイオフラボノイドのうち２、３、４、５、６、７、８、または９種を含む混合物が好ましく、例えば、前記バイオフラボノイドのうち３種を含有する、または４種を含有する、または５種を含有する、または６種を含有する、または７種を含有する、または８種を含有する、または９種を含有する混合物が挙げられる。

現在のところ、このようなバイオフラボノイドの混合物は、単一種のバイオフラボノイドの使用よりも利点があると考えられている。個々のバイオフラボノイドを単離する必要なく、ダイダイの抽出物を採用することが特に有利である。ダイダイ由来抽出物中、コーティングのバイオフラボノイド分の重量に基づき最大４０～６０％ｗｔ／ｗｔ、好ましくは約５５％ｗｔ／ｗｔのバイオマスが共に存在する可能性がある。バイオマスは、ペクチンおよび他の糖由来の材料を含む。バイオマスを回避することが望ましい場合、デキストリン、例えばシクロデキストリンなどの他の可溶化剤を必要に応じて採用してもよい。

本明細書で説明される多くの組成物の特定の利点は、これらの組成物は、天然由来化合物を採用できる点である。したがって、例えば、ダイダイ由来の式（Ｉ）の化合物を採用することが好ましい。しかしながら、自然源から直接抽出した化合物の代わりに必要に応じて合成的または半合成的に得られた化合物を採用してもよいが、その場合、コスト面であまり有利ではない傾向がある。

コーティング組成物は、オレウロペインをさらに含んでいてもよい。適切には、オレウロペインは、オリーブ、例えばオリーブ（Olea europaea）の葉から抽出することによっ
て得られる。このような抽出物は、典型的には５％～８０％ｗｔ／ｗｔ、より適切には１０～７０％、例えば２０％ｗｔ／ｗｔのオレウロペインを含有する。

バイオフラボノイドとオレウロペインとのｗｔ／ｗｔ比は、５：１～１：４、より適切には２：１～１：２、有利には１：２～１：１、好ましくは３：２であってもよい。コーティング組成物のバイオフラボノイド分に加えて、コーティング組成物は、１種またはそれより多くのフルーツ酸、例えばクエン酸、リンゴ酸、およびアスコルビン酸をさらに含んでいてもよい。１種またはそれより多くの酸は、好ましくは好適な塩基で中和され、ここで好適な塩基としては、第四アンモニウム塩基、例えば炭酸コリン、炭酸水素コリンまたは好ましくは水酸化コリンなどのコリン塩基などが挙げられる。クエン酸、リンゴ酸、およびアスコルビン酸のいずれかがコーティング組成物の調製に使用されることがより好ましく、これらが完全に中和されて、クエン酸塩、リンゴ酸塩、および／またはアスコルビン酸塩が生成することが特に好ましい。特に好ましくは、アスコルビン酸コリンである。

本明細書で説明されるコーティング組成物は、１種またはそれより多くの有機酸の存在下で特に有効であることが発見された。一実施態様において、コーティング組成物は、１種またはそれより多くの有機酸をさらに含む。

驚くほど有効な有機酸は、サリチル酸またはその医薬的に許容される塩であり、これは、場合により追加の有機酸または医薬的に許容される塩と共に用いてもよい。
サリチル酸は、ヤナギ樹皮抽出物から得ることができる。あるいは、サリチル酸の合成方法が当業者公知である。

サリチル酸は、その塩よりも酸の形態が好ましいこともある。
同様に、追加の有機酸が存在する場合、その有機酸も同様に、その塩ではなく酸の形態である。好適な追加の有機酸としては、一塩基性（すなわち１つのＣＯ_２Ｈ基）、二塩基性または三塩基性酸であり、場合により１、２または３個のヒドロキシル基を含有する最大８個の炭素原子の酸が挙げられる。このような追加の有機酸は、クエン酸、リンゴ酸、乳酸（latic acid）、酒石酸、フマル酸などのうち１種またはそれより多くであってもよい。

このような組成物は、およそ中性または酸性のｐＨをもたらすことができ、使用時には例えば３～８、より適切には３．５～７、例えば４～５のｐＨをもたらすことができる。
現時点では、コーティング組成物においてサリチル酸およびクエン酸を採用することが好ましい。

このようなコーティング組成物は、可溶化剤、例えばサリチル酸、シクロデキストリンなどのデキストリンを包含していてもよい。ＷＯ２０１２／０１７１８６（参照により本明細書に組み入れられる）で開示された組成物は、本発明の好ましいコーティング組成物である。

合成高分子は、好ましくは少なくとも２０μｍの厚さを有するフィルムの形態であってもよい。より好ましくは、フィルムは、５０～３００μｍの厚さを有する。フィルムは、単層であってもよいし、または多層であってもよい。

合成高分子の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンビニルアルコール、ポリエチレン酢酸ビニル、ネオプレン、ポリウレタン、ラテックス、ナイロン、ニトリルゴム、およびシリコーン、例えばシリコーンウェーハが挙げられる。合成高分子は、生分解性ポリマーであってもよい。生分解性ポリマーの例は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリグリコール酸（ＰＧＡ）である。包装材で使用する場合、合成高分子は、食品用包装材に広く使用されていることからＰＥＴであることが好ましい。

ポリスチレンは、単量体スチレンから作製され、多様な用途を有する芳香族ポリマーである。バイオフラボノイドコーティングは、硬質のポリスチレン材料の表面上に存在していてもよいし、または発泡もしくは連続気泡ポリスチレン材料の場合、バイオフラボノイドコーティングが発泡または連続気泡構造内の表面上に存在するように、バイオフラボノイドコーティングを材料に拡散させてもよい。

高分子材料上のバイオフラボノイドコーティングの厚さは、少なくとも５０ｎｍ、好ましくは少なくとも１００ｎｍ、より好ましくは７００～１３００ｎｍである。これらの最適なコーティング厚さは、バイオフラボノイドコーティングを堆積させた後により長い期間にわたり抗菌性能および抗酸化性能を示す表面をもたらす。

好ましくは、バイオフラボノイドコーティングは、高い表面粗さを有する。表面粗さは、表面のきめの尺度であり、ほとんどの場合パラメーターＲ_ａによって測定され、このＲ_ａは、ランダムにサンプリングした領域の平均値である。Ｒ_ａは、実際の表面のその理想的な形態からの垂直偏差によって定量される。バイオフラボノイドコーティングの平均表面粗さ（Ｒ_ａ）は、少なくとも１００ｎｍ、好ましくは６００～１５００ｎｍ、より好ましくは８００～１４００ｎｍである。表面粗さの増加は、バイオフラボノイドコーティングを適用した後により長い期間にわたり抗菌性能および抗酸化性能を示す表面をもたらす。

コーティングという用語は、高分子材料の表面上に存在する粒子による被覆を意味するものと理解され、あるいはポリスチレンなどの発泡または連続気泡構造を有するポリマーの場合、コーティングは、構造内の表面に施すこともできる。コーティングは、被覆しようとうする表面の全面積を必ずしも占有するわけではなく、例えば総面積の８０％しか被覆されない場合もあることは、当業者であれば理解しているであろう。

例えば総面積の８０％しかコーティングで被覆されないことを考慮したとしても、均質なコーティングが形成されるように被覆しようとうする表面積全体にわたり均一にコーティング組成物が分布されることを目的とする。バイオフラボノイドコーティングを高分子材料に適用するために噴霧技術を使用することにより、表面均一性が最大のコーティングが達成される。

一実施態様において、高分子材料へのバイオフラボノイドコーティングの表面被覆率は、被覆しようとする総面積の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、より好ましくは７０％～１００％である。

いくつかの実施態様において、高分子材料の面積の一部だけがコーティングされると予想され、例えば医療用デバイスのうち１つの構成要素のみがコーティングされる。
他の実施態様において、高分子材料の面積の一部のみが、コーティングされると予想され、例えば高分子フィルムの片側のみがコーティングされる。高分子フィルムは、肉などの新鮮な生産物を包装するのに使用でき、場合によってはフィルムの新鮮な生産物と接触する側のみがコーティングされると予想される。部分的な高分子コーティングのさらなる例は、例えば肉を貯蔵および展示するのに使用される食品の包装トレイなどの包装トレイの内部のみがコーティングされる場合、または果実用の包装材の内部のみがコーティングされる場合である。

微生物、空気への曝露、ならびに包装および貯蔵の不良などの多種多様の要素が、肉、魚、果実、および野菜などの新鮮な生産物が傷む原因になる可能性がある。食物由来の微生物は、食物腐敗または食中毒を引き起こす微生物のいずれかに分類できる。

食物腐敗を引き起こす微生物としては、カビおよび細菌が挙げられる。肉の場合、これらの微生物は、変色や不快な臭いなどの有害な品質変化の原因となる。一般的な腐敗細菌としては、シュードモナス属、アシネトバクター属、およびモラクセラ属が挙げられる。

食中毒を引き起こす微生物は、中毒または感染のいずれかによる健康問題を引き起こす可能性がある。中毒を起こす微生物としては、ウェルシュ菌（Clostridium perfringens
）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus、S. aureus）、およびボツリヌス菌（Clostridium botulinum）が挙げられる。これらの微生物は、宿主に摂取されると毒素を生産し、次いで一般的には疾病を引き起こす。感染を引き起こす微生物としては、サルモネラ属、大腸菌（Escherichia coli、E. coli）、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）、およびリステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）が挙げられる。これらの微生物は、一度摂取されたら宿主内部で成長し、中毒を起こす微生物と同様に重度の疾病を引き起こす。

本発明のコーティング組成物は、グラム陽性細菌、グラム陰性細菌、菌類、ウイルス、原生動物、および寄生虫などの多様な生物に対して活性を示す。コーティング組成物は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ：methicillin resistant Staphylococcus aureus）、クロストリジウム・ディフィシレ（clostridium difficile、C. diff）、ヘリコバクター・ピロリ（helicobacter pyroli、H. py）、およびバンコマイシン耐性腸内細菌などの困難な細菌に対して採用される可能性がある。また本発明のコーティング組成物は、ノロウイルスや空気との接触によって伝染する他の病原体に対しても使用できる。

特に、本明細書で説明されるコーティング組成物は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、およびサルモネラに対する活性を示す。本発明の高分子材料で鳥肉を包装する場合、鳥肉に存在するこれらの生物の量は有意に低下することが示されている。鳥肉に存在する生物を低レベルにすることで、鳥肉生産物の長期の貯蔵寿命および品質向上がもたらされる。

肉製品の品質および貯蔵寿命に影響を与える別の要素は、酸化である。肉製品の貯蔵寿命を延長させるために、抗酸化剤が肉製品に適用されることが多い。合成または天然の抗酸化剤のいずれかが使用される可能性があるが、天然の抗酸化剤が好ましい。本発明の高分子材料は、バイオフラボノイドコーティングによって、肉上の細菌数を低下させるだけでなく肉の酸化も予防する。

本発明の第二の形態によれば、本明細書で説明される高分子材料をコーティングするための、本明細書で説明されているような式（Ｉ）で示される化合物の使用が提供される。
このような高分子材料は、包装材、例えば食品用包装材、特に新鮮な生産物の包装材に使用できる。特に、このような高分子材料は、高分子表面上の細菌数を低下させるために、肉用包装材、特に鳥肉用包装材、例えばシチメンチョウまたはニワトリの包装材に使用できる。このような高分子材料は、魚類および甲殻類、例えばサケおよびエビ；さらには果実および野菜、例えば柔らかい果物およびサラダ用の葉物の包装材にも使用できる。

肉の例としては、牛肉、子羊の肉、豚肉、ベーコン、および鳥肉が挙げられる。鳥肉の例としては、ニワトリ、ウズラ、シチメンチョウ、アヒル、ガチョウ、ハト、コバト、キジ、ダチョウ、インドクジャク（Indian reafowl）、ホロホロチョウ、およびアメリカダチョウが挙げられる。

鳥肉用包装材は、２つのカテゴリー、すなわち生用および冷凍用に分類される。鳥肉用包装材の様々な種類としては、トレイ、フィルム、ラップ、ボックス、およびナプキンが挙げられる。

スーパーマーケットに供給される場合、鳥肉は、消費者の興味を引くように肉を展示するために包装材に入れて供給されると予想される。また包装材は、製品の貯蔵寿命を延長させ、肉を包装する供給元からスーパーマーケットまたは食料雑貨商の棚への製品の運送および取り扱いを容易にする効果もある。

肉、例えば鳥肉は、通常トレイ中に入れられ、このトレイは、ポリスチレンまたはＰＥＴで作製されることが多い。次いで鳥肉製品と接触する空気の量を制限して鳥肉の貯蔵寿命を延長させるために、密封された環境が形成されると予想される。その一例は、鳥肉が包まれた環境をもたらすためにフィルムのオーバーラップを使用してトレイの開放端部を覆うことである。あるいは、高分子フィルム使用して、鳥肉とトレイの両方を包み込み、閉鎖された環境を形成する。別の例は、鳥肉とトレイとを高分子フィルムで真空包装する
ことを含む。これらの例のいずれにおいても、閉じられた環境の内部を形成するフィルムの内側は、本明細書で説明されるバイオフラボノイドコーティングでコーティングされる。フィルムがコーティングされることに加えて、トレイの内部もバイオフラボノイド組成物でコーティングされていてもよい。

包装材の他の例としては、フローパック包装（ＨＦＦＳ）などの高分子バッグが挙げられる。これは、３つの溶着部、２つの交差した溶着部、および１つの縦方向の溶着部を有する単一のフィルムコイルを使用してバッグ様の包装を形成する、食物生産物の水平方向のパッキングを含む。単一のフィルムは、本明細書で説明されるバイオフラボノイドコーティングでコーティングされていてもよい。

トレイに肉を包装する場合、トレイは、食物用パッドとしも知られるトレイの底に敷かれたナプキンをさらに含んでいてもよい。肉からのあらゆる液体を吸収する機能を有するナプキン上に、肉が載せられる。肉からの液体は見た目を極めて悪くする可能性があるため、ナプキンの使用は、店の棚での肉製品の見た目をより魅力的にする。

これらのナプキン、または食物用パッドはブランケットとしも知られており、果物、特に柔らかい果物用の包装材においても有用である。果物用の包装材の場合、ナプキンはトレイの底に敷かれ、果実はナプキンの上に載せられると予想される。ナプキンは、果実のクッションになり、あらゆる液体を吸収する効果がある。柔らかい果物としては、イチジク、ブドウ、および液果、例えばクロイチゴ、ラズベリー、ローガンベリー、ブルーベリー、イチゴなどが挙げられる。

ナプキンは、吸収性材料で作製される。一般的に、ナプキンは、セルロース系材料もしくは合成高分子材料、またはその両方の組み合わせで作製される。例えば、ナプキンは、例えば合成高分子の最上層および底層、加えて最大の吸収力をもたらすセルロース系の中間層などの数種の層で構成されていてもよい。好適な合成高分子材料は、例えばポリエチレンである。合成高分子は、本発明に係るバイオフラボノイドをコーティングした合成高分子であってもよい。

また肉は、ジップロック（登録商標）または類似の締め具で再封可能なバッグまたはパウチに包装されてもよい。この例において、高分子バッグまたはパウチの内部は、本明細書で説明されるバイオフラボノイドコーティングでコーティングされる。スーパーマーケットで輸送または展示するためにこのようなバッグに肉を包装する場合と同様に、自宅で肉を冷凍、冷蔵または保存するのに使用するために、本明細書で説明されるバイオフラボノイドコーティングでコーティングされた空のバッグまたはパウチの在庫が消費者に販売される可能性もある。またバイオフラボノイドをコーティングした再封可能なバッグおよびパウチも、魚類、甲殻類、果実、野菜、および他の新鮮な食物生産物用の包装材にも有用であり得る。例えば、液果およびブドウなどの柔らかい果物、ホウレンソウおよびレタスなどのサラダ用の葉物、ハーブ、葉タマネギなどを、このようなバッグおよびパウチで包装してもよい。実際に、スーパーマーケットでの輸送または展示のために高分子バッグまたはパウチに包装されるあらゆる魚類、甲殻類、果実または野菜が、本発明のバイオフラボノイドをコーティングした材料中に包装できる。再封可能ではない密封されたバッグおよびパウチも考慮される。

バイオフラボノイドをコーティングした包装材に肉を包装するのと同様に、まず肉にバイオフラボノイドコーティングを霧吹きしたり、または噴霧したりして、肉上の細菌数を低下させて酸化を予防することもできる。包装する前に、肉に霧吹きしたり、または噴霧したりしてもよいし、あるいは、肉が包装トレイ中にある状態で、ただしフィルムを適用して包装をシールする前に、肉に霧吹きしたり、または噴霧しりしてもよい。

このようにして処理された肉は、上述した肉であってもよいが、包装されたニワトリまたはシチメンチョウ、特にニワトリが非常によく適している。
好ましくは、バイオフラボノイドコーティングは、フィルムまたは包装材の新鮮な生産物を包む側、すなわち包装材の内部に適用される。その代わりに、またはそれに加えて、バイオフラボノイドコーティングは、フィルムまたは包装材の外側、すなわち包装材の空気およびヒトとの接触に晒される側にも適用できる。包装材の外側へのバイオフラボノイドコーティングの適用は、包装材の、生産および出荷工程の各段階で取扱者と、最終的には最終使用者と接触する側における細菌数を低下させる。これは、包装材の取扱者が、包装材の外面に存在する可能性がある有害な微生物と接触することを防ぐ。

他の実施態様において、本発明のコーティングされた高分子材料を使用して、滅菌医療用デバイス、例えばカテーテル、カニューレ、義歯、ならびに人工関節の部品、例えば股関節、ひざ、および脊椎のインプラントなどを提供することが可能である。

カテーテルは、シリコーンゴム、ナイロン、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ラテックス、および熱可塑性エラストマーなどのポリマーから作製される。ポリマーの選択は、カテーテルの用途、したがって求められるフレキシビリティーの程度によって決まる可能性がある。人工関節の部品は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）で作製されることが多い。カテーテル、カニューレ、人工関節の部品などを取り扱う際に清潔で滅菌された環境をつくることが、感染を予防するのに重要であり、バイオフラボノイドをコーティングしたデバイスを用いることが、このような滅菌環境の達成に大いに役立つ。

さらなる実施態様において、バイオフラボノイドをコーティングした合成高分子は、防護用フェイスマスク、例えば呼吸用マスクの分野で使用でき、このような合成高分子は、細菌やウイルスの吸引からの使用者の保護を強化することができる。ポリスチレンが特に好ましい。マスクは、再使用可能であってもよいし、または使い捨てであってもよい。フェイスマスクの製造方法は当業界周知である。

滅菌した物品の保護を改善するために、バイオフラボノイドをコーティングしたビーズ型、マメ型またはボール型のポリスチレンを包装材に使用してもよい。
また、本明細書で説明されているような式（Ｉ）で示される化合物を含むコーティングを高分子材料に適用する方法も提供される。

高分子材料は、バイオフラボノイドコーティングに浸漬することによりコーティングされてもよい。浸漬技術の使用は、高分子材料をバイオフラボノイドコーティングの溶液に一定速度で浸漬することを含む。次いで溶液から高分子材料を引き上げるが、ここで溶液から引き上げるときに材料の表面それ自体にコーティングの薄膜が堆積される。コーティング溶液が均一に堆積されるように、溶液から材料が引き上げられる速度は一定のままである。また速度を制御することでも、コーティングの厚さを制御できる。次いで高分子材料を乾燥させ、コーティング溶液中の溶媒を蒸発させて、高分子材料上にバイオフラボノイドコーティングのフィルムを残す。この技術のバリエーションは当業者公知と予想される。

あるいは、高分子材料は、バイオフラボノイドコーティングの乾燥または湿潤したミストを噴霧することによってコーティングされてもよい。噴霧方法の１つは、プラズマ処理システムに組み込まれたネブライザーを使用することを含む。他の噴霧方法は当業者公知と予想される。

浸漬および噴霧技術のために、高分子材料に適用する前に、バイオフラボノイドコーティング組成物を有機溶媒に溶解させて溶液を作製することが好ましい。好適な有機溶媒としては、メタノールが挙げられる。他の好適な有機溶媒は当業者公知と予想される。溶液は、有機溶媒中に１０～１５％（ｗｔ／ｗｔ）のコーティング組成物を含んでいてもよく、好ましくは１５％（ｗｔ／ｗｔ）のコーティング組成物が使用される。

あるいは、高分子材料は、コーティング組成物での表面ブラストによってコーティングされてもよい。表面ブラスト方法は、レーザーアブレーションおよびスパッタ堆積を包含する。他の好適な方法は当業者公知と予想される。

好ましくは、高分子材料は、バイオフラボノイドコーティングを適用する前にプラズマ前処理を受ける。プラズマ処理は、大気圧での処理またはプラズマ浸漬イオン注入（ＰＩＩＩ）処理であってもよい。大気圧での処理は、ヘリウムベース、アルゴンベース、空気ベースのいずれかであるか、またはヘリウムもしくはアルゴンのいずれかと空気との混合物でなされてもよい。好適な大気プラズマシステムの例は、ラボライン（LabLine（商標
））、プラズマストリーム（PlasmaStream（商標））、およびプラズマトリート（PlasmaTreat）である。前処理したポリマー上に堆積したコーティングで達成された厚さおよび粗さの実質的な増加により、抗菌作用の有効性が強化される。

ポリマーは一般的に低い表面エネルギーを有するために、低い湿潤性、可染性、および接着性などの問題が生じる。この問題を克服するために、様々な技術が開発されている。これらの技術としては、化学的処理、火炎、コロナ、加えて低圧および大気圧プラズマの両方の使用が挙げられる。プラズマ処理は、部分的にイオン化したガスにポリマーを晒すことによる表面処理である。イオン化したガスを低圧または大気圧のいずれかで使用することにより、ポリマーの表面エネルギーを高める。

ポリマーを活性化するためのプラズマ処理の特定の利点は、処理の均一性である。プラズマ処理による改変の深さは、一般的に１０ｎｍ未満である。その作用の１つは、架橋形成を強化することであり、その結果として弱い境界層が除去されるため、接着剤での結合を増強できる。また長いポリマー分子鎖が分断される可能性もあり、それにより接着剤での結合に利用可能な化学的部位が生成する。例えば、プラズマ活性化後に、酸素と窒素とを含有する官能基が表面に取り込まれることが実証されている。わずかな化学的部位しか形成されなかったとしても、接着強度が大いに増加すると予想されることが示されている。またプラズマ処理は、表面の汚染物質を除去することによってもポリマー接着に対して役に立つ。

抗菌性コーティングを噴霧堆積させる前に、ポリマーおよびシリコンウェーハなどの他の基板をプラズマ活性化させることは、噴霧により堆積させたバイオフラボノイド層の厚さと粗さの両方を増加させることが発見された。プラズマ前処理の使用は、堆積させたバイオフラボノイド層の厚さと粗さの両方を実質的に増加させる。堆積させたバイオフラボノイド層の厚さを増加させることは、表面エネルギーを増加させることに繋がり、それによりバイオフラボノイドコーティングの抗菌または抗酸化活性を弱めることなく、霧状になった液滴の表面への付着を増加させるようである（例えば、共有結合での固定は、抗菌または抗酸化機能に必須の化学基をブロックする可能性がある）。図１で例示されるように、基板の水接触角を系統的に低下させることにより、バイオフラボノイドコーティングの厚さの増加が達成された（これは、基板の表面エネルギーがより高いことを示す）。この厚さの増加は、コーティングの抗酸化および抗菌特性の寿命を長くする。所定のコーティング厚さにおいて、表面粗さを増加させることにより、抗酸化活性レベルの強化、加えてより大きい抗菌活性を示す、コーティングされた高分子材料が得られる。

適切には、コーティングしようとするプラズマ処理した高分子材料またはポリマーフィルムは、９５°未満、より適切には７５°未満、有利には６０°未満、例えば３５°～４０°の水接触角（ＷＣＡ）を有すると予想される。様々な基板におけるＷＣＡの好適な測定方法は、室温で光学的な接触角計測器ＯＣＡ２０（データフィジックス・インスツルメンツ社（Dataphysics Instruments GmbH）、フィルダーシュタット、ドイツ）を使用する液滴法の技術である。

本発明の追加の形態において、包装された製品が提供され、ここで該製品は、本発明の開示のバイオフラボノイドコーティングを有する合成高分子材料から形成される。高分子材料およびバイオフラボノイドコーティングは、本発明の第一の形態で説明されている通りである。

該製品は、包装トレイの形態、呼吸用マスクなどのフェイスマスクの形態、またはカテーテルもしくはカニューレなどの医療用の形態であってもよい。
該製品は、個々に包装されていてもよい。あるいは、製品は、マルチパックの一部として包装されていてもよい。例えば従来のフィルム状の物質または段ボール箱などの公知の包装方法および材料を使用して本発明の製品を包装してもよい。

本発明で使用するのに特に好適なバイオフラボノイド混合物は、シトロックスＨＸ（Citrox HX）粉末として利用可能である。これは、フルーツ酸と共に少なくとも５０％（ｗｔ／ｗｔ）のナリンギンおよびネオヘスペリジンを含むバイオフラボノイドの混合物を含有する（例えば表１を参照）。

ここで、本発明をより詳細に理解するために、単なる一例として、以下の図を参照しながら本発明を説明する。

図１は、プラズマトリートＰＴ（空気）およびプラズマストリーム（商標）ＰＳ（ヘリウム／酸素）プラズマのいずれかでＰＥＴを処理した後に得られたシトロックスコーティングの厚さと水接触角（ＷＣＡ）との比較である。 図２は、プラズマトリートＰＴ（空気）およびプラズマストリーム（商標）ＰＳ（ヘリウム／酸素）プラズマのいずれかでＰＥＴを処理した後に得られたシトロックスコーティング粗さと水接触角（ＷＣＡ）との比較である。 図３は、プラズマストリーム（商標）システムを使用して流速１００μｌ／分で２回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理していないＰＥＴトレイへのシトロックスおよびビタミンＥのコーティングのシチメンチョウの酸化に対する作用である。 図４は、処理後１日目に、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理していないシリコン基板上のシトロックスコーティングの特徴的なプロフィロメトリー画像（倍率２．６×）である。 図５は、処理後１日目に、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理したシリコン基板上のシトロックスコーティングの特徴的なプロフィロメトリー画像（倍率２．６×）である。 図６は、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理したおよび前処理していないシリコン基板上のシトロックス（１５％）コーティングの平均表面粗さ（Ｒ_ａ）に対する熟成時間の作用である。 図７は、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理したおよび前処理していないシリコン基板上のシトロックス（１５％）コーティングの厚さに対する熟成時間の作用である。 図８は、処理後２１日に、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理していないシリコン基板上のシトロックスコーティングの特徴的なプロフィロメトリー画像である（倍率２．６×）。 図９は、処理後２１日に、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理したシリコン基板上のシトロックスコーティングの特徴的なプロフィロメトリー画像である（倍率２．６×）。 図１０は、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理したおよび前処理していないＰＥＴ基板上のシトロックスコーティングの黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を時間の関数として示す。 図１１は、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理されたおよび前処理されていないＰＥＴ基板上のシトロックスコーティングの大腸菌に対する抗菌活性を時間の関数として示す。 図１２は、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理したおよび前処理していないＰＥＴ基板上のシトロックスコーティングのサルモネラに対する抗菌活性を時間の関数として示す。 図１３は、ニワトリで見出される細菌に対するシトロックスの抗菌活性を示し、ここで何の処理もなされないＰＥＴトレイ上に載せられたニワトリである対照との比較として、シトロックスは、ｉ）ＰＥＴトレイ上に噴霧され、次いでその上にニワトリが載せられるか、またはｉｉ）ニワトリに直接噴霧されるかのいずれかである。噴霧後６日目に抗菌作用を測定した。 図１４は、シトロックスでインキュベートし、続いて水で洗浄した後の、プラズマ処理したおよび未処理のポリスチレンシート上のシトロックスの存在を示す９００から１９００ｃｍ^－１の範囲におけるＦＴＩＲ ＡＴＲスペクトルである。青色のライン（または黒色のライン）は、未処理のポリスチレンを示す。赤色のライン（または灰色のライン）は、プラズマ浸漬イオン注入（ＰＩＩＩ）を示す。 図１５は、シトロックスでインキュベートし、続いて水で洗浄した後の、プラズマ処理したおよび未処理のポリスチレンシート上のシトロックスの存在を示す２４００から３９００ｃｍ^－１の範囲におけるＦＴＩＲ ＡＴＲスペクトルである。青色のライン（または黒色のライン）は、未処理のポリスチレンを示す。赤色のライン（または灰色のライン）は、プラズマ浸漬イオン注入（ＰＩＩＩ）を示す。

バイオフラボノイドの混合物は、ダイダイ由来抽出物のバイオマス残留物と混合されたバイオフラボノイドを用いている。バイオフラボノイド成分は、この混合物（ＨＰＬＣ－４５）の４０～５０％、例えば約４５％ｗｔ／ｗｔを構成する。ＨＰＬＣ－４５は、エクキム（Exquim）（フェレールグループ（Grupo Ferrer）の食品部門）よりＨＰＬＣで４５％のシトラスバイオフラボノイド複合体として入手可能である。

シトロックスＨＸＴ粉末は、ｗｔ／ｗｔに基づき７．５％のＨＰＬＣ４５、クエン酸３０％、ヤナギ樹皮抽出物５０％、およびオリーブ（Olea europaea）抽出物１２．５％を含む。シトロックスＨＸＴ粉末は、シトロックス・バイオサイエンス社（ハンチントン、ＵＫ）より入手可能である。

ヤナギ樹皮抽出物は、９０％のサリチル酸を含有する。
オリーブ抽出物は、２０％のオレウロペインを含有する。
ＨＰＬＣ－４５は、４５重量％の、バイオフラボノイドとダイダイ由来抽出物の残留物との混合物を含有する。

実施例１
（実験方法）
シトロックス前駆体の調製：シトロックスＨＸＴ粉末をメタノールに溶解させた。メタノール中の１０％または１５％（ｗ／ｗ）のシトロックスを使用して前駆体を配合した。

サンプルの前処理：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムおよびシリコンウェーハを最初にＨｅ／Ｏ_２プラズマで前処理するか、または前処理しなかった。
大気プラズマジェット処理システム（例えばプラズマストリーム（商標））の場合、Ｈｅ中５％Ｏ_２で形成されたプラズマに２回通過させることにより基板を活性化した。適用したプラズマの出力は８０％であり、ＣＮＣ速度は７ｍｍ／秒であり、基板とプラズマジェット開口部との距離は１０ｍｍであった。

オープンリール式の大気プラズマ（例えばラボライン（商標）システム）の場合において、２つの誘電性プレート間で形成されたＨｅプラズマ中５％Ｏ_２を含有する処理チャンバーにそれらを３回通過させることにより基板を活性化した。適用したプラズマの出力は、１０００Ｗであり、１．５ｍ／分の速度でサンプルをチャンバーに通過させた。

プラズマストリーム（商標）、ラボライン（商標）およびプラズマトリートシステムに組み込まれたネブライザーを使用して、プラズマで前処理した、または前処理していないＰＥＴフィルムおよびシリコンウェーハ上に、シトロックスコーティングを堆積させた。シトロックス浸漬技術の使用も、噴霧の代替法として評価したが、浸漬方法では均一なコーティングは得られなかった。噴霧技術により、最大の表面粗さおよび均一性を有するコーティングが得られた。

プラズマストリーム（商標）システムの場合、メタノール前駆体中のシトロックス１０％を使用して、３種の流速（２５、５０、および１００μｌ／分）で堆積を実行し、ここで通過の回数を２～１６回の間で変更した。Ｈｅ流速、ＣＮＣ速度、および基板とプラズマジェット開口部との距離などの堆積パラメーターをそれぞれ５ｌ／分、７ｍｍ／秒、および２ｍｍに一定に維持した。

ラボライン（商標）システムの場合において、メタノール中の１０％または１５％のシトロックスおよびエアロネブ・プロ（aeroneb pro）マイクロポンプネブライザーを使用
して堆積を実行した。流速を０．２ｍｌ／分で一定にした。通過回数を５～１５０回の間で変更した。Ｎ_２流速および速度などの堆積パラメーターをそれぞれ５ｌ／分および１．５ｍ／分に一定に維持した。

最後に、プラズマトリートシステムの場合において、これまでプラズマストリーム（商標）システムを使用して達成された活性化の程度が再現されるようにプラズマ処理パラメーターを選択した。反復試験を行った後、以下のプラズマトリートパラメーター：９０％電圧、５０％ＰＣＴ、２０ｋＨｚ、３０００ｍｂａｒ、２５０ｍｍ／秒のｃｎｃ速度を選択して、基板とジェットノズルとの距離を１５．５ｍｍと設定してＰＥＴサンプルを活性化した。

材料の同定：光学顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、光学プロフィロメトリー、水接触角測定、およびフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）を使用してコーティングを試験した。

抗菌活性：プラズマ活性化した、またはプラズマ活性化していないＰＥＴフィルム上に堆積させたシトロックスについて、３種の細菌種：黄色ブドウ球菌、大腸菌、およびサルモネラ属に対する抗菌活性を試験した。

抗酸化活性：プラズマ活性化した、またはプラズマ活性化していないＰＥＴ上に堆積させたシトロックスについて、抗酸化活性をシチメンチョウの酸化に対して試験した。
（結果）
１．プラズマジェットシステム－シトロックス層の厚さおよび形態に対する流速／通過回数の影響
初期の研究から、シトロックスの活性は、堆積させた層の厚さと場合によっては表面粗さに依存すると結論付けられている。この研究の目的は、ネブライザーを通過するシトロックスの流速がシリコンウェーハ基板上に堆積させたシトロックスコーティングの粗さおよび厚さにどの程度影響を与えるかを決定することであった。この研究では、事前のプラズマ活性化は実行されなかった。堆積させたシトロックス全量を一定にするような２５、５０、および１００μｌ／分の流速で、Ｒ_ａ値は全体的に類似していたと結論付けている。厚さの結果からも、同じ総濃度が堆積される場合、例えば８×２５μｌ／分または２×１００μｌ／分で層が堆積されるかは厚さに関して問題にならないことが示される。

プラズマを使用して基板の事前の活性化を実行したところ、他の全ての堆積パラメーターを固定した場合、シトロックスコーティングの付着レベルの実質的な増加が達成された。図１で実証されるように、プラズマ活性化後に（基板の接触角は１５°）接着したシトロックスのレベルのほぼ３倍の増加が達成された。またこの図からは、ＰＥＴの活性化に関して、ヘリウム／酸素プラズマ（プラズマストリーム（商標）（ＰＳ）システム）を空気プラズマ（プラズマトリート（ＰＴ）システム）に変更した際の作用が最小であることも示される。シトロックスの付着レベルは水接触角（ＷＣＡ）に依存することが見出された。より低い水接触角（より高い表面エネルギー）では、より高いレベルのシトロックスが付着することが見出された。表面粗さの結果（図２）から、予想通りにシトロックスコーティングの厚さが増加するにつれて表面粗さも増加することが見出された。所定の接触角で得られた極めて類似したシトロックスコーティングの厚さおよび粗さの値が、空気およびヘリウムジェットプラズマの両方で達成されたことに注目されたい。前者を使用する利点は、空気プラズマを使用することで処理コストを有意に低減させることである。

水接触角測定およびフーリエ変換赤外分光分析：
異なる流速で堆積させたシトロックス層に関する水接触角およびＦＴＩＲスペクトルを得た。全てのケースにおいて、シトロックスコーティングの水接触角は接触角が５°よりも小さく高度に親水性であった。ＦＴＩＲからサンプル中のバイオフラボノイドの存在が確認された。特徴的なバンド（１４８０～１６３７ｃｍ^－１における芳香族、１２０５、１２９３、１４３９、および３４７６ｃｍ^－１における－ＯＨ－フェノール、１２４８ｃｍ^－１におけるメトキシ、ならびに１６５７ｃｍ^－１におけるカルボニル）が、ナリンギンおよびネオヘスペリジンのＦＴＩＲスペクトルとよく一致したことから、堆積過程中に化学官能性は保存されることが示された。

抗菌活性
ａ）流速５０μｌ／分の４回通過、またはｂ）流速１００μｌ／分の２回通過のいずれかの後に、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理していない基板上にシトロックスを堆積させた場合、シトロックスコーティングは黄色ブドウ球菌に対して殺菌作用を示した。このテストは明らかに、コーティングされたポリマーに晒された細菌の濃度と熟成作用によって左右される。この研究では、濃度を１×１０^８コロニー形成単位（ＣＦＵ）／ｍｌとし、堆積後１日目にサンプルをテストした。それゆえに最小限の阻害作用のある厚さは、６０ｎｍである（それに伴うＲ_ａは、５００ｎｍである）と結論付けられた。

Ｈｅ／Ｏ_２プラズマ処理されたＰＥＴポリマーの場合、類似のシトロックス厚さおよび粗さも必要であるが、このケースでは、５０μｌ／分の低い速度の２回通過、またはｂ）流速１００μｌ／分の１回通過の後に殺菌作用が達成された。

抗酸化活性
流速１００μｌ／分で２回通過させた後のＨｅ／Ｏ_２で前処理されていないＰＥＴ基板上に堆積させたシトロックスおよびビタミンＥコーティングの抗酸化作用の試験から、経時的にシチメンチョウの酸化を低減させることにおいて、シトロックスはビタミンＥよりも有効であることが示された（図３）。脂質酸化は、肉１ｋｇあたりのマロンアルデヒド（ＭＤＡ）のｍｇとして示される。マロンアルデヒドは、酸素種による多価不飽和脂質の分解産物である。この値が高ければ高いほど、より多く酸化されている。

２．ラボライン（商標）システムを使用したシトロックスコーティングの適用－シトロックス層の厚さおよび形態に対する通過回数／濃度の影響
この研究の目的は、プラズマで事前に活性化されたＰＥＴポリマーのシトロックスコーティングに、オープンリール式（ラボライン（商標））または大気プラズマジェット（プラズマストリーム（商標））システムのいずれかに搭載されたネブライザーを使用する作用を調査することであった。このオープンリール式のウェブ処理システムの場合において、プラズマストリーム（商標）ジェットシステムを使用して得られたのと同じシトロックス層の厚さおよび粗さを得るためには、それよりもかなり多い通過回数が必要であったことが見出された。この研究において、ネブライザーは、０．２ｍｌ／分の前駆体流速を使用した。プラズマジェットシステムの場合では、流速５０μｌ／分の４回通過後にＨｅ／Ｏ_２で前処理されていない基板上に厚さ６０ｎｍの層が達成され、それに対してラボライン（商標）システムの場合では、流速０．２ｍｌ／分の５０回通過後に類似の厚さ（７０ｎｍ）が達成された。粗さに関する限り、プラズマストリーム（商標）ジェットシステムによって生産されたサンプルは、ラボライン（商標）システム（Ｒ_ａ）（約１００ｎｍ）と比較して、類似の厚さ（約６０～７０ｎｍ）を有するサンプルにおいてより高い平均表面粗さ（Ｒ_ａ）（約５００ｎｍ）を示した。

ラボライン（商標）システムを使用したシトロックスコーティングの堆積
初期の研究は、コーティングの粗さおよび厚さに対する通過回数の影響に焦点を当てて
いた。これらの２つのパラメーターと通過回数とは概して直線的な作用を示した。表面粗さは、プラズマストリーム（商標）システムを使用して堆積させた類似の厚さを有するコーティングよりも顕著に低かった。例えば、ラボライン（商標）システムの場合、約７０ｎｍの厚さは、１００ｎｍのＲ_ａ値をもたらしたが、一方でプラズマストリーム（商標）システムを用い場合の類似の厚さに対応する表面粗さは５００ｎｍであった。

メタノール中１０％のシトロックスの濃度で堆積させたこれらのシトロックスコーティングは、抗菌活性を示さなかった。２０％の濃度で研究を実行したが、これらの混合物は霧状にならなかった。それゆえに調査の焦点をメタノール中１５％のシトロックス溶液に絞った。コーティングが黄色ブドウ球菌に対して抗菌活性を示すようになるには多数回の通過も必要であった。通過回数を１５０回に増加させることでコーティング厚さおよび粗さの両方に与える作用が実証された。プラズマ活性化されたおよびプラズマ活性化されていないシリコンウェーハの両方を用いてこの研究を実行した。数マイクロメートルのコーティング厚さおよび粗さの値を得た。興味深い観察は、シトロックス層適用前にＨｅ／Ｏ_２プラズマで基板を前処理することによる作用である。コーティングの形態が極めて異なっており、プラズマ活性化された表面はかなり大きいシトロックス粒子の集合体を示すことが観察された。表２で詳細に示されるように、表面被覆率（イメージＪ（Image J）ソフトウェアを使用して評価した場合）はプラズマ活性化されたシリコンで顕著に高かった。この表は、ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過後に堆積させたシトロックス（１５％）コーティングを比較している。Ｈｅ／Ｏ_２プラズマ処理においてコーティング粗さおよび厚さの両方で劇的な増加がみられた。これは、水接触角の増加と関連する可能性がある。未処理およびプラズマ処理したシリコンウェーハの場合、得られた接触角の値はそれぞれ６８°から２０°であった。それに対応するＰＥＴポリマーの場合の接触角はそれぞれ７１°から５５°であった。

抗菌活性
１００回および１５０回通過後にシトロックスをＨｅ／Ｏ_２で前処理された、または前処理されていない基板上に堆積させたところ、シトロックスコーティングは黄色ブドウ球菌に対して殺菌作用を示した。これは、最小限の阻害作用のあるＲ_ａは、５００ｎｍであり、最小限の阻害作用のある厚さは、およそ１００ｎｍであることを意味する。

３．ラボライン（商標）で堆積させたシトロックスコーティングの熟成作用の研究
この研究の目的は、シリコンウェーハ基板上に堆積させたシトロックスに関して熟成作用があるかどうかを調査することであった。シトロックス堆積後、粗さおよび厚さの両方における変化を経時的に測定することによってこの調査を実行した。図６および７の両方で例示したように、３５日の研究期間中、これらのパラメーターは有意に減少した。さらに、処理後３５日目に、シトロックスによるＳｉウェーハの表面被覆率は、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理した基板の場合は５５％から４７．６％にに減少し、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理されてい
ない基板の場合は３４．４％から２３．３％に減少した。これは、シトロックス／メタノール層中の揮発性成分が失われたことに起因する可能性がある。

ＦＴＩＲを使用して、相対的なピーク強度の経時変化を研究した。総体的なピーク強度が、経時的に減少することが観察された。特に、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理されていない基板の場合、処理後３５日目に０．６４１から０．５０８への１２００ｃｍ^－１における－ＯＨフェノールのバンドの絶対的な強度の減少が観察されたが、それに対してＨｅ／Ｏ_２プラズマ前処理された基板の場合、０．８６２から０．７２６への絶対的な強度の減少が観察された。

抗菌活性
この研究の目的は、黄色ブドウ球菌、大腸菌、およびサルモネラ属に対するシトロックスの抗菌作用の寿命を推定することであった。ＰＥＴサンプル上にシトロックスコーティングを適用し、次いでコーティングされたポリマーをポリマーロールで包むことによってそれらを保存した。この研究の目的は、コーティングされたポリマーのロールが長期にわたり抗菌活性を示し続けるかどうかを決定することであった。次いで抗菌性研究の直前にテストサンプルをロールから取り出した。抗菌活性レベルとシトロックスの粗さおよび厚さとの相関を調べる試みがなされた。経時的な抗菌活性レベルを詳述する図１０～１２から、以下の結論を導き出すことができる。

● Ｈｅ／Ｏ_２プラズマで前処理した基板上にシトロックスを堆積させた場合（ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過）、シトロックスコーティングは、最大２１日間、黄色ブドウ球菌に対して殺菌作用を示した。３５日のテスト期間が完了までテストサンプル上には極めて少数の細菌しか観察されず、継続的な活性レベルを示した（図１０）。プラズマ処理していない基板上のシトロックスコーティングの場合、同じ通過回数でも、殺菌作用はシトロックス堆積後の２１日目に失われた。

● 図１１で例示されるように、ラボライン（商標）でＨｅ／Ｏ_２プラズマで前処理した基板上にシトロックスを堆積させた場合、１００回通過後、シトロックスコーティングは、大腸菌に対してより高い殺菌作用を示し、堆積後の３５日目に増殖は観察されなかった。上述したように、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理されていない基板上のシトロックスコーティングの場合、シトロックス堆積後の２１日目に殺菌作用は失われた。

● ラボライン（商標）システムを使用して１００回通過させた後の、Ｈｅ／Ｏ_２で前処理した基板上にシトロックスを堆積させた場合、堆積後の２１日目に、シトロックスコーティングは、低いサルモネラ属の増殖を示した。上述したように、未処理の基板の場合、処理後の２１日目に殺菌作用は失われた。それに対して、プラズマ活性化された表面の場合、最大３５日目のテスト期間にわたり継続的な活性が観察された（図１２）。

● 図１０、１１、および１２から、プラズマ活性化されたポリマー上に堆積させたシトロックスコーティングの抗菌性能の強化が実証された。これから、前処理したポリマー上に堆積させたコーティングで達成された厚さおよび粗さが実質的に強化されたと解釈される。これらの図から、活性化された表面上のより厚く且つより粗いコーティングに付着した細菌はほとんどないことは明かである。

● 図１３は、何の処理もなされないＰＥＴトレイ上に載せられたニワトリである対照と比較した、ｉ）ＰＥＴトレイ上にシトロックスを噴霧し、その上にニワトリを載せること、またはｉ）ニワトリにシトロックスを噴霧することのいずれかの細菌の生存率に対する作用を実証した。噴霧後６日目に抗菌作用を測定した。

（結論）
● プラズマでの前処理の使用は、噴霧により堆積させたシトロックス層の厚さおよび粗さの両方を実質的に増加させた。所定の一連の加工条件で、ＰＥＴ基板でシトロックス厚さの最大３倍の増加が達成され、プラズマで前処理したシリコンウェーハ基板で８倍の増加が達成された。この増加は、表面がより高いエネルギーを有することにより、霧状になった粒子の付着が強化されたことに起因する可能性がある。コーティング厚さを強化することにより、シトロックスコーティング堆積後、長期間にわたり抗菌性能を示す表面が得られた。

● ラボライン（商標）およびプラズマストリーム（商標）システムを使用して堆積させたシトロックスコーティングの抗菌性能を比較したところ、ラボライン（商標）システムの場合、約７０ｎｍのシトロックス層の厚さが必要であるが、それに対してプラズマストリーム（商標）ジェットシステムを使用した場合に必要な厚さはわずか約５０ｎｍであったことが明かになった。それに対応する表面粗さの値は、それぞれおよそ１００および５００ｎｍであった。この結果から、シトロックスの場合、より高いレベルの抗菌活性を達成するにはより高い表面粗さが必要であることが示される。

● シトロックス適用のための浸漬技術を使用したが、均一なコーティングにならなかった。噴霧技術により、最大の表面粗さおよび均一性を有するコーティングが得られた。
● Ｈｅ／Ｏ_２プラズマで前処理した基板上に堆積させたシトロックスコーティングは、シトロックス層適用後の少なくとも３５日間、黄色ブドウ球菌、大腸菌、およびサルモネラ属に対する殺菌作用を示した（２１日後に極めて低いレベルの黄色ブドウ球菌およびサルモネラ属しか観察されなかったことに注目されたい）。

● ＰＥＴトレイ上にシトロックスを適用した後、シチメンチョウ肉の酸化レベルの有意な低減が観察された。抗酸化剤の結果は、有利なことに公知の商業的な抗酸化剤であるビタミンＥコーティングと同等であった。

実施例２
（シトロックスでのポリスチレンシートの含浸）
プラズマ浸漬イオン注入（ＰＩＩＩ）を２０ｋｅＶのエネルギーの窒素イオンと共に８００秒使用してポリスチレンシートを処理し、表面に埋め込まれた生物学的に活性な分子と共有結合できるラジカルを作製した（参照により本明細書に組み入れられるBilekら、PNAS、108（35）：14405～14410、2011で説明されている通り）。ＰＩＩＩ処理したおよび未処理のシートを、シトロックス濃縮物（ＨＰＬＣ４５）または脱イオン水（対照用）を含有するチューブ中で３時間インキュベートした。バイオフラボノイドは、ＨＰＬＣ４５または「シトロックスＢＣ」中、（ＨＰＬＣ４５／シトロックスＢＣの組成物総量の）４５％を構成する。バイオフラボノイドは、ペクチン、糖、および希少な有機酸などのダイダイ由来抽出物のバイオマス残留物と混合された状態であり、このような残留物が残りの５５％を構成する。ＨＰＬＣ４５は、エクキム（フェレールグループの会社）よりシトラスバイオフラボノイド複合体（ＨＰＬＣで４５％）として入手可能である。インキュベート後、チューブ中でシートを脱イオン水で徹底的に洗浄した（２０分振盪しながら３回洗浄し、なお各回でチューブを交換した）。洗浄後、シートを一晩乾燥させた。

ＦＴＩＲ ＡＴＲスペクトルをデジラボ（Digilab）スペクトロメーターで記録した。
ＡＴＲ結晶は、台形のゲルマニウム、４５度の入射角、２５の反射を示した。スペクトルの解像度は４ｃｍ^－１であり、スキャン数は５００であった。

スペクトルをレゾリューション－プロ（Resolution-pro）ソフトウェアで分析した。シトロックスコーティングされたサンプルのスペクトルから対照サンプルのスペクトルを引
いた。さらに水蒸気スペクトルと接着性のゲルマニウム結晶のスペクトルも引いた。基準線の補正を行った。図１４および１５に最終的なスペクトルを示す。

スペクトルから、シトロックス成分が未処理のポリスチレンシートおよびＰＩＩＩで処理したポリスチレンシートに残っていたことが示された。未処理シートと処理済みシートの両方で、差し引かれたスペクトル中、９１０、１０４０、１０７０、１４６０、１５１０、１６２０～１６５０、２８６０～２９８０ｃｍ^－１に明確で強いラインが観察された。１７５０～１７００ｃｍ^－１の範囲のラインは、未処理シートのスペクトルにのみ存在した。

シートと接触した後にゲルマニウム結晶が除去されるため、シトロックス成分は表面上に強く吸収されるか、またはポリスチレンシートのバルク層に拡散する。それゆえに、インキュベートおよび水で洗浄後に、シトロックス成分はポリスチレンシート中に残る。
（結論）
● プラズマ処理したポリスチレンシートは、より高レベルのシトロックスを含有する。

（１） コーティングのバイオフラボノイド分が、少なくともナリンギンおよびネオヘスペリジンを含む、バイオフラボノイドコーティングを有する合成高分子材料。
（２） 前記ナリンギンおよびネオヘスペリジンが共に、コーティングのバイオフラボノイド分の少なくとも５０％を構成する、（１）に記載の高分子材料。
（３） 前記ナリンギンおよびネオヘスペリジンが共に、コーティングのバイオフラボノイド分の少なくとも７０％を構成する、（２）に記載の高分子材料。
（４） 前記ナリンギンおよびネオヘスペリジンが共に、コーティングのバイオフラボノイド分の少なくとも７５％を構成する、（３）に記載の高分子材料。
（５） 前記ナリンギンおよびネオヘスペリジンが共に、コーティングのバイオフラボノイド分の７５％～８０％を構成する、（４）に記載の高分子材料。
（６） 前記コーティングのバイオフラボノイド分が、ネオエリオシトリン、イソナリンギン、ヘスペリジン、ネオジオスミン、ナリンゲニン、ポンシリン、およびロイフォリンの群より選択される１種またはそれより多くの化合物をさらに含む、（１）～（５）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（７） 前記バイオフラボノイドコーティングが、オレウロペインをさらに含む、（１）～（６）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（８） 前記バイオフラボノイドコーティングが、サリチル酸をさらに含む、（１）～（７）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（９） 前記バイオフラボノイドコーティングが、１種またはそれより多くのフルーツ酸をさらに含む、（１）～（８）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（１０） 前記フルーツ酸が、クエン酸、乳酸、アスコルビン酸、およびリンゴ酸から選択される、（９）に記載の高分子材料。
（１１） フィルムの形態である、（１）～（１０）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（１２） 前記ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンビニルアルコール、ポリエチレン酢酸ビニル、ネオプレン、ポリウレタン、ナイロン、ラテックス、ニトリルゴム、またはシリコーンである、（１）～（１１）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（１３） 前記ポリマーが、ポリエチレンテレフタレートである、（１２）に記載の高分子材料。
（１４） 前記ポリマーが、ポリスチレンである、（１２）に記載の高分子材料。
（１５） 前記コーティングの厚さが、少なくとも５０ｎｍ、好ましくは７００～１３００ｎｍである、（１）～（１４）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（１６） 前記高分子材料上へのバイオフラボノイドコーティングの被覆率のパーセンテージが、少なくとも５０％、好ましくは７０～１００％である、（１）～（１５）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（１７） 前記バイオフラボノイドコーティングの平均表面粗さが、少なくとも１００ｎｍ、好ましくは６００～１５００ｎｍである、（１）～（１６）のいずれか一項に記載の高分子材料。
（１８） 高分子材料をコーティングするための、（１）～（１０）のいずれか一項に記載のバイオフラボノイドコーティングの使用。
（１９） 前記高分子材料が、（１１）～（１４）のいずれか一項に記載のものである、（１８）に記載の使用。
（２０） 包装材としての、（１）～（１７）のいずれか一項に記載の高分子材料の使用。
（２１） 前記包装材が、食品用包装材である、（２０）に記載の高分子材料の使用。
（２２） 前記食品用包装材が、肉用である、（２１）に記載の高分子材料の使用。
（２３） 前記肉が、鳥肉である、（２２）に記載の高分子材料の使用。
（２４） 前記鳥肉が、ニワトリまたはシチメンチョウである、（２３）に記載の高分子材料の使用。
（２５） 前記食品用包装材が、柔らかい果実などの果実用である、（２１）に記載の高分子材料の使用。
（２６） 医療用デバイスとしての、（１）～（１０）または（１２）のいずれか一項に記載の高分子材料の使用。
（２７） 前記医療用デバイスが、カテーテルまたはカニューレである、（２６）に記載の高分子材料の使用。
（２８） 呼吸用マスクとしての、（１２）～（１４）のいずれか一項に記載の高分子材料の使用。
（２９） 肉の酸化を予防するための、（１）～（１７）のいずれか一項に記載の高分子材料の使用。
（３０） 前記肉が、鳥肉である、（２９）に記載の高分子材料の使用。
（３１） 前記鳥肉が、ニワトリまたはシチメンチョウである、（３０）に記載の高分子材料の使用。
（３２） 鳥肉用のナプキンとしての、（１）～（１７）のいずれか一項に記載の高分子材料の使用。
（３３） ｉ）高分子材料をプラズマ処理して、処理済み高分子材料を作製する工程；および、ｉｉ）処理済み高分子材料に、（１）～（１０）のいずれか一項で定義されたバイオフラボノイドコーティングを適用する工程、を含む、（１）～（１７）のいずれか一項に記載の高分子材料の製造方法。
（３４） 工程ｉｉ）が、高分子材料をバイオフラボノイドコーティングの溶液に浸漬することを含む、（３３）に記載の方法。
（３５） 工程ｉｉ）が、バイオフラボノイドコーティングの乾燥または湿潤したミストを高分子材料に噴霧することを含む、（３３）に記載の方法。
（３６） 工程ｉｉ）が、バイオフラボノイドコーティングで高分子材料を表面ブラストすることを含む、（３３）に記載の方法。
（３７） 処理済みの高分子材料が、９５°未満の水接触角を有する、（３３）に記載の方法。
（３８） 前記水接触角が、７５°未満である、（３７）に記載の方法。
（３９） 前記水接触角が、６０°未満である、（３８）に記載の方法。
（４０） 前記水接触角が、３５°～４０°未満である、（３９）に記載の方法。
（４１） 前記プラズマ処理が、大気圧での処理である、（３３）～（４０）のいずれか一項に記載の方法。
（４２） 前記大気圧での処理が、ヘリウムベース、アルゴンベース、空気ベースである
か、またはヘリウムまたはアルゴンのいずれかと空気との混合物でなされる、（４１）に記載の方法。
（４３） 前記プラズマ処理が、プラズマ浸漬イオン注入である、（３３）～（４０）のいずれか一項に記載の方法。
（４４） （１）～（１０）のいずれか一項に記載のバイオフラボノイドコーティングを有する合成高分子材料を含む包装された製品。
（４５） 前記高分子材料が、（１１）～（１４）のいずれか一項に記載のものである、（４４）に記載の包装された製品。

Claims (9)

1. バイオフラボノイド混合物でコーティングされた合成高分子材料を含んでなる呼吸用マスクであって、
   バイオフラボノイド混合物が、ナリンギンおよびネオヘスペリジンと、ネオエリオシトリン、イソナリンギン、ヘスペリジン、ネオジオスミン、ナリンゲニン、ポンシリンおよびロイフォリンからなる群より選択される１以上と、を含んでなり、コーティングのバイオフラボノイド分の７５％以上をナリンギンおよびネオヘスペリジンが構成し、コーティングの厚さが５０ｎｍ以上である、上記呼吸用マスク。
2. 空気を介したウイルス感染から使用者を保護するための、請求項１に記載の呼吸用マスク。
3. 前記コーティングのバイオフラボノイド分の７５％～８０％をナリンギンおよびネオヘスペリジンが構成する、請求項１または２に記載の呼吸用マスク。
4. 前記バイオフラボノイドコーティングが、サリチル酸をさらに含む、請求項１～３のいずれかに記載の呼吸用マスク。
5. 前記バイオフラボノイドコーティングが１種またはそれより多くのフルーツ酸をさらに含み、フルーツ酸が、クエン酸、乳酸、アスコルビン酸またはリンゴ酸から選択される、請求項１～４のいずれかに記載の呼吸用マスク。
6. 前記高分子が、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンビニルアルコール、ポリエチレン酢酸ビニル、ネオプレン、ポリウレタン、ナイロン、ラテックス、ニトリルゴム、またはシリコーンである、請求項１～５のいずれかに記載の呼吸用マスク。
7. 前記高分子が、ポリエチレンテレフタレートである、請求項１～６のいずれかに記載の呼吸用マスク。
8. 前記高分子が、ポリスチレンである、請求項１～６のいずれかに記載の呼吸用マスク。
9. 前記バイオフラボノイドコーティングの平均表面粗さが、少なくとも１００ｎｍである、請求項１～８のいずれかに記載の呼吸用マスク。
   

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