JP7371881B2 - 抗癌剤および抗癌物質および抗癌用輸液 - Google Patents

Description

本明細書の技術分野は、抗癌剤および抗癌物質および抗癌用輸液に関する。

プラズマ技術は、電気、化学、材料の各分野に応用されている。そして、近年においては、医療への応用が活発に研究されるようになってきた。プラズマの内部では、電子やイオン等の荷電粒子の他に、紫外線やラジカルが発生する。これらには、生体組織の殺菌をはじめとして、生体組織に対する種々の効果があることが分かってきている。

例えば、特許文献１には、プラズマの直接照射により、血液凝固（特許文献１の実施例４、段落［００６３］－［００６８］参照）と、組織滅菌（特許文献１の実施例５、段落［００６９］－［００７４］参照）と、リーシュマニア症（特許文献１の実施例６、段落［００７５］－［００７７］参照）と、に対して効果があることが記載されている。そして、プラズマは、メラノーマ細胞（悪性黒色腫細胞）を死滅させる効果があると記載されている（特許文献１の実施例７、段落［００７８］参照）。

また、特許文献２には、ｐＨが４．８以下となるように調整された液体にプラズマを照射することにより、液体中の菌を殺菌する技術が開示されている（特許文献２の段落［００２０］等参照）。また、スーパーオキシドアニオンラジカルやヒドロペルオキシラジカル等が殺菌効果を担っている可能性がある旨が記載されている（特許文献２の段落［００９０］－［００９９］等参照）。

特表２００８－５３９００７号公報 国際公開第２００９／０４１０４９号 国際公開第２０１３／１２８９０５号 国際公開第２０１６／１０３６９５号

ところで、このような癌の治療においては一般に、１）癌細胞を死滅させるとともに、２）正常細胞に影響を与えないように、癌細胞を選択的に死滅させることが好ましい。たとえ、癌細胞を死滅させることができたとしても、そのために多数の正常細胞を死滅させると、患者に加わる肉体的負担が大きいからである。そのため、このように癌細胞を選択的に死滅させる治療技術が望まれている。しかし、癌細胞を選択的に死滅させることは容易ではない。また、特許文献１では、正常細胞への影響の程度が明らかではない。

そのため特許文献３に記載されているように、本発明者らは、癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液に関する技術を研究開発した（特許文献３の段落［００８５］－［００８７］および図１６等参照）。この抗腫瘍水溶液は、正常細胞にほとんど影響を与えることなく癌細胞を選択的に死滅させることができる。また、この抗腫瘍水溶液は、培養した細胞のみならずマウスに対しても抗腫瘍効果を発揮した（特許文献３の段落［０１４５］－［０１５２］および図４５、４６等参照）。しかし、培養成分を含有する抗腫瘍水溶液を患者の体内に投与することは困難である。培養成分が患者の身体に与える影響を無視できないからである。

そのため本発明者らは、特許文献４に記載されているように、患者の体内に投与可能なラクテック（登録商標）にプラズマを照射した抗癌剤を研究開発した。ただし、抗癌物質の成分は未だ明らかではない。抗癌物質の成分が明らかになれば、有効成分の高い抗癌剤を製造することが可能になると期待される。

本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、正常細胞にほとんど影響を与えることなく癌細胞を選択的に死滅させることができるとともに抗腫瘍効果の高い抗癌剤および抗癌物質および抗癌用輸液を提供することである。

本発明の一態様は、酢酸、ピルビン酸、ギ酸、グリオキシル酸、および、２，３－ジメチル酒石酸を含有する抗癌剤にある。
本発明の他の態様は、酢酸、ピルビン酸、ギ酸、グリオキシル酸、および、２，３－ジメチル酒石酸を含有する抗癌物質にある。
本発明のさらに他の態様は、酢酸、ピルビン酸、ギ酸、グリオキシル酸、および、２，３－ジメチル酒石酸と、リンゲル液と、を有する抗癌用輸液にある。

上記抗癌剤および上記抗癌物質および上記抗癌用輸液は、高い抗腫瘍効果を備えている。上記抗癌剤および上記抗癌物質および上記抗癌用輸液は、正常細胞にほとんど影響を与えることなく癌細胞を選択的に死滅させることができる。

本明細書では、正常細胞にほとんど影響を与えることなく癌細胞を選択的に死滅させることができるとともに抗腫瘍効果の高い抗癌剤および抗癌物質および抗癌用輸液（以下、単に輸液ということがある。）が提供されている。

実施形態のプラズマ発生装置のガス噴出口を走査するロボットアームの構成を説明するための概念図である。 図２．Ａは第１のプラズマ発生装置の構成を示す断面図であり、図２．Ｂは電極の形状を示す図である。 図３．Ａは第２のプラズマ発生装置の構成を示す断面図であり、図３．Ｂはプラズマ領域の長手方向に垂直な断面における部分断面図である。 実施形態における第３のプラズマ発生装置の概略構成を示す図である。 実施形態における第３のプラズマ発生装置の上部構造を示す概略構成図である。 実施形態における第３のプラズマ発生装置の下部構造を示す概略構成図である。 実施形態において第３のプラズマ発生装置がプラズマを照射している場合を説明するための図である。 実験Ａにおいて第２のプラズマ発生装置を用いて５０００個のＵ２５１ＳＰ細胞に対して抗癌剤を供給した場合の生存細胞数の割合を示すグラフである。 実験Ａにおいて第２のプラズマ発生装置を用いて１００００個のＵ２５１ＳＰ細胞に対して抗癌剤を供給した場合の生存細胞数の割合を示すグラフである。 実験Ａにおいて第３のプラズマ発生装置を用いて５０００個のＵ２５１ＳＰ細胞に対して抗癌剤を供給した場合の生存細胞数の割合を示すグラフである。 実験Ａにおいて第３のプラズマ発生装置を用いて１００００個のＵ２５１ＳＰ細胞に対して抗癌剤を供給した場合の生存細胞数の割合を示すグラフである。 実験Ｂにおいて１００００個のＵ２５１ＳＰ細胞に対して種々のサンプル水溶液を供給した場合の生存細胞数の割合を示すグラフである。 実験Ｃにおいて抗癌剤の選択性を示すグラフである。 実験Ｄにおいて実験方法を説明するための図である。 実験Ｄにおいて摘出した皮下腫瘍を示す写真である。 実験Ｄにおいて皮下腫瘍の体積の時間変化を示すグラフである。 実験Ｄにおいてヌードマウスの体重変化を示すグラフである。 実験Ｄにおいて摘出した皮下腫瘍の体積および重量を示すグラフである。 実験Ｅの実験手順を示す図である。 実験Ｅにおいて乳酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液でＳＫＯＶ３を処理した場合のＳＫＯＶ３の生存率を示すグラフである。 実験Ｅにおいて酢酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液でＳＫＯＶ３を処理した場合のＳＫＯＶ３の生存率を示すグラフである。 実験Ｅにおいて重炭酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液でＳＫＯＶ３を処理した場合のＳＫＯＶ３の生存率を示すグラフである。 実験Ｆにおいてサンプル水溶液の抗腫瘍効果を調べた実験結果を示すグラフ（その１）である。 実験Ｆにおいてサンプル水溶液の抗腫瘍効果を調べた実験結果を示すグラフ（その２）である。 ＰＡＬにカタラーゼを配合した場合の癌細胞の生存率を示すグラフである。 活性種の有無と癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。 通常の癌細胞の顕微鏡写真である。 癌細胞にＨ₂ Ｏ₂ を供給した場合の顕微鏡写真である。 癌細胞にカタラーゼを配合したＰＡＬを供給した場合の顕微鏡写真である。 癌細胞にＰＡＬを供給した場合の顕微鏡写真である。 カスパーゼ活性を比較する顕微鏡写真である。 乳酸ナトリウム水溶液へのプラズマの照射の前後における¹ Ｈ－ＮＭＲの化学シフトを示すグラフである。 ＰＡＬのｐＨと癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。 化合物と癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。 ２，３－ジメチル酒石酸の抗腫瘍効果と選択性の有無とを示すグラフである。 グリオキシル酸の抗腫瘍効果と選択性の有無とを示すグラフである。 ２，３－ジメチル酒石酸の化学式である。

以下、具体的な実施形態について、抗癌剤および抗癌物質および輸液を例に挙げて図を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。

１．抗癌物質および抗癌剤
第１の実施形態の抗癌物質は、Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液にプラズマを照射することにより得られる抗腫瘍水溶液に含まれている物質である。この抗腫瘍水溶液を¹ Ｈ－ＮＭＲにより解析したところ、抗癌物質と思しき物質は、１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に化学シフトのピークをもつ。

そのため、本実施形態の抗癌物質は、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物である。つまり、抗癌物質は、（１）１．２４２（ｐｐｍ）にピークをもつ物質と、（２）３．８４２（ｐｐｍ）にピークをもつ物質と、（３）１．２４２（ｐｐｍ）および３．８４２（ｐｐｍ）の両方にピークをもつ物質の３種類のうちのいずれかであると考えられる。

そのため、本実施形態の抗癌剤は、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物を主成分とする抗癌剤である。

２．抗癌物質の候補物質
上記の抗癌物質の候補物質として、グリオキシル酸または２，３－ジメチル酒石酸が挙げられる。つまり、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物の候補物質が、グリオキシル酸または２，３－ジメチル酒石酸である。

または、抗癌物質は、上記以外の既知または未知の有機化合物である可能性もある。

３．抗癌剤製造装置
本実施形態の抗癌物質は、Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液にプラズマを照射することにより得られる抗腫瘍水溶液に含まれている物質である。そのため、抗腫瘍水溶液を製造するためのプラズマ装置について説明する。

３－１．抗癌剤製造装置の構成
本実施形態の抗癌剤製造装置ＰＭは、図１に示すように、プラズマ照射部Ｐ１と、アームロボットＭ１とを有している。プラズマ照射装置Ｐ１は、プラズマを発生させるとともに、そのプラズマを溶液に向けて照射するためのものである。

アームロボットＭ１は、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１の位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のそれぞれの方向に移動させることができるようになっている。なお、説明の便宜上、プラズマを照射する向きを－ｚ軸方向としている。これにより、溶液の液面と、プラズマ照射部Ｐ１との間の距離を調整することができる。また、この抗癌剤製造装置ＰＭは、予めプラズマ照射時間を設定することにより、その時間だけプラズマを照射することができるものである。

プラズマ照射装置Ｐ１には、後述するように、３種類の方式（第１のプラズマ発生装置Ｐ１０および第２のプラズマ発生装置Ｐ２０および第３のプラズマ発生装置Ｐ３０）がある。そして、いずれの方式を用いてもよい。なお、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０は、図１のように、ロボットアームＭ１等を有していない。

３－２．第１のプラズマ発生装置
図２．Ａはプラズマ発生装置Ｐ１０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ１０は、プラズマを点状に噴出する第１のプラズマ発生装置である。図２．Ｂは、図２．Ａのプラズマ発生装置Ｐ１０の電極２ａ、２ｂの形状の詳細を示す図である。

プラズマ発生装置Ｐ１０は、筐体部１０と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１０は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を原料とする焼結体から成るものである。そして、筐体部１０の形状は、筒形状である。筐体部１０の内径は２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。筐体部１０の厚みは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。筐体部１０の長さは１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下である。筐体部１０の両端には、ガス導入口１０ｉと、ガス噴出口１０ｏとが形成されている。ガス導入口１０ｉは、プラズマを発生させるためのガスを導入するためのものである。ガス噴出口１０ｏは、プラズマを筐体部１０の外部に照射するための照射部である。なお、ガスの移動する向きは、図中の矢印の向きである。

電極２ａ、２ｂは、対向して配置されている対向電極対である。電極２ａ、２ｂの対向面方向の長さは、筐体部１０の内径より小さい。例えば１ｍｍ程度である。電極２ａ、２ｂには、図２．Ｂに示すように、対向面のそれぞれに凹部（ホロー）Ｈが多数形成されている。そのため、電極２ａ、２ｂの対向面は、微細な凹凸形状となっている。なお、この凹部Ｈの深さは、０．５ｍｍ程度である。

電極２ａは、筐体部１０の内部であってガス導入口１０ｉの近傍に配置されている。電極２ｂは、筐体部１０の内部であってガス噴出口１０ｏの近傍に配置されている。そのため、プラズマ発生装置Ｐ１０では、電極２ａの対向面の反対側からガスを導入するとともに、電極２ｂの対向面の反対側にガスを噴出するようになっている。そして、電極２ａ、２ｂ間の距離は、２４ｃｍである。電極２ａ、２ｂ間の距離は、これより小さい距離であってもよい。

電圧印加部３は、電極２ａ、２ｂ間に交流電圧を印加するためのものである。電圧印加部３は、商用交流電圧である、６０Ｈｚ、１００Ｖを用いて９ｋＶに昇圧するとともに、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。

ガス導入口１０ｉからアルゴンを導入するとともに、電圧印加部３により、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加すると、筐体部１０の内部にプラズマが発生する。図２．Ａの斜線で示すように、プラズマが発生する領域をプラズマ発生領域Ｐとする。プラズマ発生領域Ｐは、筐体部１０に覆われている。

３－３．第２のプラズマ発生装置
図３．Ａはプラズマ発生装置Ｐ２０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ２０は、プラズマを線状に噴出する第２のプラズマ発生装置である。図３．Ｂは、図３．Ａのプラズマ発生装置Ｐ２０のプラズマ領域Ｐの長手方向に垂直な断面における部分断面図である。

プラズマ発生装置Ｐ２０は、筐体部１１と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１１は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を原料とする焼結体から成るものである。筐体部１１の両端には、ガス導入口１１ｉと、多数のガス噴出口１１ｏとが形成されている。ガス導入口１１ｉは、図３．Ａの左右方向を長手方向とするスリット形状をしている。ガス導入口１１ｉからプラズマ領域Ｐの直上までのスリット幅（図３．Ｂの左右方向の幅）は１ｍｍである。

ガス噴出口１１ｏは、プラズマを筐体部１１の外部に照射するための照射部である。ガス噴出口１１ｏは、円筒形状もしくはスリット形状である。円筒形状の場合のガス噴出口１１ｏは、プラズマ領域の長手方向に沿って一直線状に形成されている。ガス噴出口１１ｏの内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内である。また、スリット形状の場合には、ガス噴出口１１ｏのスリット幅を１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、安定したプラズマが形成される。また、ガス導入口１１ｉは、電極２ａと電極２ｂとを結ぶ線と交差する向きにガスを導入するようになっている。

電極２ａ、２ｂおよび電圧印加部３については、図１に示したプラズマ発生装置Ｐ１０と同じものである。そして、同様に、商用交流電圧を用いて、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。これにより、プラズマを一直線状に噴出することができる。

また、この一直線状にプラズマを噴出するプラズマ発生装置Ｐ２０を図３．Ｂの左右方向に列状に並べて配置すれば、プラズマをある長方形の領域にわたって平面的に噴出することができる。

３－４．第３のプラズマ発生装置
図４は、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０の概略構成を示す概念図である。プラズマ発生装置Ｐ３０は、収容している溶液にプラズマを照射するためのものである。

図４に示すように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、第１電極１１０と、第２電極２１０と、第１の電位付与部１２０と、第２の電位付与部２２０と、第１のリード線１３０と、第２のリード線２３０と、ガス供給部１４０と、ガス管結合コネクター１５０と、ガス管１６０と、第１電極保護部材１７０と、第２電極保護部材２４０と、第１電極支持部材１８０と、密閉部材１９１と、結合部材１９２と、容器２５０と、封止部材２６０と、架台２７０と、を有している。

３－４－１．電極の概略構成
第１電極１１０は、筒形状部１１０ａを有している。そして、その筒形状部１１０ａの内部にプラズマガスを供給することができるようになっている。つまり、第１電極１１０の内部は、ガス供給部１４０と連通している。第１電極１１０は、筒形状部１１０ａから第２電極２１０に向けてガスを吹き出すようになっている。そして、第１電極１１０の先端部は、注射針形状をしている。つまり、第１電極１１０の先端部は、第１電極１１０の軸方向に垂直な方向に対して傾斜する傾斜面を有している。そして、第１電極１１０の先端部には、マイクロホローが形成されている。

第２電極２１０は、第１電極１１０と対向する電極である。第２電極２１０は、棒状電極である。第２電極２１０は、円柱形状である。もしくは、多角柱形状であってもよい。もしくは、先端の尖った針形状であってもよい。ここで、第２電極２１０は、先端部２１１を有している。第２電極２１０の先端部２１１は、イリジウムを含有するイリジウム合金でできている。例えば、イリジウムと白金との合金である。または、イリジウムと白金とオスミウムとの合金である。イリジウム合金は、硬度が高く、耐熱性に優れている。そのため、イリジウム合金は、第２電極２１０に好適である。また、イリジウムの代わりに、白金を用いてもよい。もしくは、パラジウムであってもよい。または、イリジウムと白金とパラジウムとのうちの少なくとも一種類以上を含む金属もしくは合金であるとよい。また、放電時には、第２電極２１０は、容器２５０に収容されている溶液に浸かっている。

第１の電位付与部１２０は、第１電極１１０に周期的に変化する電位を付与するためのものである。第２の電位付与部２２０は、第２電極２１０に周期的に変化する電位を付与するためのものである。ここで、第１の電位付与部１２０と第２の電位付与部２２０とのうちのどちらか一方は、接地されていてもよい。第１のリード線１３０は、第１電極１１０と第１の電位付与部１２０とを電気的に接続するためのものである。第１のリード線１３０は、ニッケル合金もしくはステンレスであるとよい。第２のリード線２３０は、第２電極２１０と第２の電位付与部２２０とを電気的に接続するためのものである。第２のリード線２３０は、ニッケル合金もしくはステンレスであるとよい。これにより、第１電極１１０と第２電極２１０との間に高周波の電圧が印加されることとなる。つまり、第１の電位付与部１２０および第２の電位付与部２２０は、第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加するための電圧印加部である。

３－４－２．ガス供給経路
プラズマ発生装置Ｐ３０は、前述したように、ガス供給部１４０と、ガス管結合コネクター１５０と、ガス管１６０と、を有している。そのため、ガス供給部１４０は、ガス管１６０およびガス管結合コネクター１５０を介して、第１電極１１０の筒形状部の内部にプラズマガスを供給する。ここで、ガス供給部１４０は、例えば、Ａｒガスを供給する。もしくは、その他の希ガスを供給してもよい。もしくは、酸素ガス等その他のガスを微量含んでいてもよい。そのため、プラズマガスは、第１電極１１０から容器２５０に収容されている溶液に向けて吹き付けられることとなる。

３－４－３．上部構造の構成
図５は、プラズマ発生装置Ｐ３０の上部構造を示す図である。図５に示すように、第１電極１１０は、先端部１１１を有している。先端部１１１は、図４に示すように、第２電極２１０に対面する位置に配置されている。第１電極１１０の先端部１１１は、傾斜面１１１ａを有している。傾斜面１１１ａは、第１電極１１０の軸方向に垂直な面に対して傾斜している面である。また、先端部１１１には、マイクロホロー１１１ｂが形成されている。マイクロホロー１１１ｂは、長さ０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下、幅０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の微小な凹部である。

また、前述したように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、密閉部材１９１と、結合部材１９２と、を有している。密閉部材１９１は、図４に示す容器２５０に取り付けるとともに容器２５０の内部を密閉するためのものである。結合部材１９２は、第１電極１１０とガス管結合コネクター１５０とを、密閉部材１９１等を介して連結するための部材である。

３－４－４．下部構造の構成
図６は、プラズマ発生装置Ｐ３０の下部構造を示す図である。前述したように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、容器２５０と、封止部材２６０と、架台２７０と、を有している。容器２５０は、内部に溶液を収容することができるようになっている。ここで、溶液とは、培養液等の水溶液、その他の水溶液や有機溶剤をも含むこととする。また、容器２５０は、第１電極１１０および第２電極２１０を内部に収容している。また、容器２５０は、目盛を有しているとよい。容器２５０の内部に収容されている溶液の量を計量するためである。

封止部材２６０は、第２電極保護部材２４０と、容器２５０との間の隙間を塞ぐためのものである。封止部材２６０として、例えば、オーリングが挙げられる。容器２５０の密閉性を確保し、溶液が容器２５０の底部に漏れ出すのを防止するものであれば、これ以外の部材を適用してもよい。架台２７０は、容器２５０その他の各部材を支持するためのものである。

４．プラズマ発生装置により発生されるプラズマ
４－１．第１のプラズマ発生装置および第２のプラズマ発生装置
プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。ここで、大気圧プラズマとは、０．５気圧以上２．０気圧以下の範囲内の圧力であるプラズマをいう。

本実施の形態では、プラズマ発生ガスとして、主にＡｒガスを用いる。プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマの内部では、もちろん、電子と、Ａｒイオンとが生成されている。そして、Ａｒイオンは、紫外線を発生する。また、このプラズマは大気中に放出されているため、酸素ラジカルや窒素ラジカル等を発生させる。

このプラズマのプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。なお、誘電体バリア放電により発生されるプラズマにおけるプラズマ密度は、１×１０¹¹ｃｍ^-3～１×１０¹³ｃｍ^-3程度である。したがって、プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマのプラズマ密度は、誘電体バリア放電により発生されるプラズマのプラズマ密度に比べて、３桁程度大きい。したがって、このプラズマの内部では、より多くのＡｒイオンが生成する。そのため、ラジカルや、紫外線の発生量も多い。なお、このプラズマ密度は、プラズマ内部の電子密度にほぼ等しい。

そして、このプラズマ発生時におけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。また、このプラズマにおける電子温度は、ガスの温度に比べて大きい。しかも、電子の密度が１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内の程度であるにもかかわらず、ガスの温度はおよそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。このプラズマの温度は、プラズマの発生しているプラズマ領域Ｐでの温度である。したがって、プラズマの条件や、ガス噴出口から液面までの距離を異なる条件とすることにより、液面の位置でのプラズマ温度を室温程度とすることができる。

４－２．第３のプラズマ発生装置
図７は、プラズマ発生装置Ｐ３０がプラズマを発生させている様子を模式的に示す図である。プラズマ発生装置Ｐ３０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。

図７に示すように、ガス供給部１４０から供給されるプラズマガスは、第１電極１１０から矢印Ｋ１の向きに放出される。そして、第１電極１１０と第２電極２１０との間に高周波の電圧を印加すると、第１電極１１０と第２電極２１０との間にプラズマ発生領域ＰＧ１が形成される。図７のプラズマ発生領域ＰＧ１は、概念的に描かれている。

第１の電位付与部１２０および第２の電位付与部２２０が、第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加する電圧印加時には、第２電極２１０は、液体の内部に配置されている。このように、第１電極１１０と第２電極２１０との間には、容器２５０に収容されている液体と大気とがある。そして、第１電極と第２電極とを結ぶ線が、液体の液面ＬＬ１と交差している。

そのため、液体の液面ＬＬ１と第１電極１１０との間にプラズマが発生する。このとき、液体の液面ＬＬ１は、第１電極１１０から矢印Ｋ１の向きに放出されるプラズマガスの風圧を受けて、液体の側に向かって凹んでいる。そして、液体の内部では溶液が部分的に電気分解し、気化する。その気化したガスの内部でもプラズマが発生する。また、プラズマ発生領域ＰＧ１は、液体の液面ＬＬ１に接触している。

以上により、大気もしくは水に由来するラジカルが発生する。そして、溶液にラジカルが照射されることとなる。これにより、ラジカルは、水分子もしくは溶液中の溶質と反応する。

５．抗癌剤（抗腫瘍水溶液）の製造方法
５－１．水溶液準備工程
まず、第１の水溶液を準備する。第１の水溶液とは、プラズマを照射する前の水溶液のことをいう。第１の水溶液は、乳酸と、乳酸ナトリウムと、乳酸カリウムと、乳酸カルシウムと、酢酸と、酢酸ナトリウムと、酢酸カリウムと、酢酸カルシウムと、クエン酸と、クエン酸ナトリウムと、クエン酸カリウムと、クエン酸カルシウムと、のうちの少なくとも一つを含有する。また、第１の水溶液は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムとのうちの少なくとも一つを含有するものであってもよい。そして、第１の水溶液は、リンゲル液であるとよい。リンゲル液は、乳酸リンゲル液と、酢酸リンゲル液と、重炭酸リンゲル液と、を含む。

５－２．プラズマ照射工程
５－２－１．第１のプラズマ発生装置および第２のプラズマ発生装置
次に、抗癌剤製造装置ＰＭによりプラズマ発生領域に発生させた非平衡大気圧プラズマを第１の水溶液に照射する。プラズマを照射する際における液面とプラズマ噴出口との間の距離は、例えば、１ｃｍである。また、この距離は、１ｍｍ以上３ｃｍ以下の範囲内で変えてもよい。このプラズマのプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。そして、このプラズマにおけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。ただし、このプラズマ温度は、液面では、室温程度（３００Ｋ程度）まで下げることもできる。これらのプラズマ条件を表１に示す。これらの条件は、あくまで一例である。

［表１］
条件 数値範囲
液面－噴出口距離 １ｍｍ以上 ３ｃｍ以下
プラズマ密度 １×１０¹⁴ｃｍ^-3以上 １×１０¹⁷ｃｍ^-3以下
プラズマ温度 １０００Ｋ以上 ２５００Ｋ以下

なお、抗腫瘍効果を有する抗癌剤を製造するためには、プラズマ密度時間積を、次の条件を満たすようにするとよい。
１．２×１０¹⁸ｓｅｃ・ｃｍ^-3以上
ここで、プラズマ密度時間積とは、プラズマ発生領域におけるプラズマ密度と、大気圧プラズマをこの水溶液に照射した時間（照射時間）との積である。

５－２－２．第３のプラズマ発生装置
プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０の代わりに、プラズマ発生装置Ｐ３０によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射してもよい。第１電極１１０を第１の水溶液の外に配置するとともに第２電極２１０を第１の水溶液の中に配置する。そして、第１電極１１０の筒形状部１１０ａから第１の水溶液に向かってガスを照射する。そして、その状態で第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加する。

このように、第１の水溶液にプラズマを照射することにより、第１の水溶液を第２の水溶液にする。この第２の水溶液は、抗腫瘍効果を備える抗癌剤である。第２の水溶液は、本実施形態の抗癌物質を含有している。

６．抗癌剤の効果
本実施形態の抗癌物質は、Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液にプラズマを照射することにより得られる抗腫瘍水溶液に含まれている物質である。この抗癌物質は、癌細胞を死滅させるが、正常細胞を死滅させることはほとんどない。つまり、抗癌物質は、癌細胞を選択的に死滅させることができる。したがって、この抗癌物質を主成分として含有する抗癌剤は、患者に副作用をほとんど与えることなく、患者の癌を治療することができる。

７．抗癌剤（抗腫瘍水溶液）を用いた治療方法
７－１．想定される治療方法
本実施形態の抗癌剤を用いた治療方法として以下の方法を想定している。腫瘍性病変（良性、悪性を問わない）および腫瘍性病変に関する病態（転移や播種など）に対し、抗癌剤を直接または間接的に投与する。ここでいう投与とは、臓器、組織、細胞に抗癌剤を直接または間接的に接触させることあるいは影響を及ぼすすべての行為をいうものとする。つまり、投与とは、例えば、噴霧、暴露である。間接的に投与する場合として、例えば、抗癌剤を含ませた布や脱脂綿等を腫瘍性病変に接触させる場合が挙げられる。

７－２．具体例
例えば、消化器、肝胆道、血管またはそれらに関連する臓器または組織あるいは細胞から発生した腫瘍性病変に対し、抗癌剤を直接または間接的に投与する。または、脳腫瘍や癌にみられる播種（髄腔内、胸腔または腹腔内播種など）に対し、抗癌剤を髄腔内、胸腔または腹腔内に投与する。

８．変形例
８－１．成分添加工程
第２の水溶液に塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムとのうちの少なくとも一つを添加して第３の水溶液としてもよい。第３の水溶液も抗癌剤である。

８－２．第１電極
本実施形態のプラズマ発生装置Ｐ３０では、第１電極１１０の筒形状部１１０ａは、円筒形状である。しかし、円筒形状に限らない。筒形状であれば、多角形形状であってもよい。

９．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の抗癌物質は、Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液にプラズマを照射することにより得られる抗腫瘍水溶液に含まれている物質であって、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物である。この抗癌物質は、正常細胞にほとんど影響を与えることなく、癌細胞を殺すことができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。

１．輸液
第２の実施形態の抗癌物質は、第１の実施形態と同じである。第２の実施形態では、第１の実施形態の抗癌物質を含む輸液を用いる。本実施形態の輸液は、乳酸リンゲル液にプラズマを照射したものである。この輸液は、乳酸リンゲル液と、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物と、を含有する。

この輸液を患者に投与することにより、抗癌物質が患者の体内のあらゆる臓器に送られる。そのため、体内に癌細胞が播種されているような患者に対して、高い効果が期待される。

２．変形例
乳酸リンゲル液の代わりに、酢酸リンゲル液または重炭酸リンゲル液を用いてもよい。

１．実験Ａ（抗癌剤における抗腫瘍効果）
本実験は、第２のプラズマ発生装置Ｐ２０および第３のプラズマ発生装置Ｐ３０を用いて製造された抗癌剤について行った実験である。

１－１．用いた癌細胞
本実験では、癌細胞としてグリオーマを用いた。グリオーマは、神経膠細胞（グリア細胞）に発生する神経膠腫である。すなわち、脳腫瘍の一種である。グリオーマとして、具体的には、Ｕ２５１ＳＰを用いた。

１－２．実験方法
１－２－１．癌細胞の培養
上記の癌細胞を、９６ウェルプレートに培養して癌細胞培養地を作製した。用いた培養液は、ＤＭＥＭと血清（ＦＢＳ）と抗生物質（ペニシリン・ストレプトマイシン）とを混合した溶液である。１ウェル当たりに播種した細胞数は５０００個および１００００個であった。また、１ウェル当たりに供給した培養液の容積は０．２ｍＬであった。癌細胞を培養する培養期間は２４時間であった。

１－２－２．抗癌剤（抗腫瘍水溶液）の作製
癌細胞培養地を用意するのとは別に、抗癌剤（抗腫瘍水溶液）を作製した。抗癌剤は、ラクテック（登録商標）と同じ成分の水溶液にプラズマを照射した溶液（ＰＡＬ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｃｔｅｃ（Ｌａｃｔｅｃは登録商標））である。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ－乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。

プラズマの照射時間は、５分であった。ガスの種類としてアルゴンガスを用いた。プラズマ発生装置Ｐ２０では、プラズマ発生領域と溶液１との間の距離は、２ｍｍであった。プラズマ発生装置Ｐ３０では、第１電極１１０と溶液１の液面との間の距離は、６ｍｍであった。

１－２－３．癌細胞培養地への抗癌剤（抗腫瘍水溶液）の供給
次に、癌細胞を培養した９６ウェルプレートの培養液をサンプル水溶液と交換した。癌細胞がサンプル水溶液に浸かっている時間は、２４時間であった。そして、その後、サンプル水溶液を通常の培養液に交換した。その後、ＭＴＳアッセイにより、生存している細胞数の割合を調べた。

１－３．実験結果
図８は、第２のプラズマ発生装置Ｐ２０を用いて５０００個の細胞に抗癌剤を供給した場合を示す。図８の縦軸は、生存細胞数の割合である。ここで、「Ｕｎｔｒｅａｔｅｄ」は、プラズマを照射しなかった場合を示している。そして、このプラズマを照射しなかった場合を１００％として基準にした。

図８に示すように、抗癌剤は、強い抗腫瘍効果を示した。抗癌剤を４倍に薄めたもの、１６倍に薄めたもの、６４倍に薄めたもののそれぞれについて、抗腫瘍効果を示した。しかし、抗癌剤を２５６倍に薄めたものについては、抗腫瘍効果を示さなかった。

図９は、第２のプラズマ発生装置Ｐ２０を用いて１００００個の細胞に抗癌剤を供給した場合を示す。図９の縦軸は、生存細胞数の割合である。ここで、「Ｕｎｔｒｅａｔｅｄ」は、プラズマを照射しなかった場合を示している。そして、このプラズマを照射しなかった場合を１００％として基準にした。

図９に示すように、抗癌剤は、強い抗腫瘍効果を示した。抗癌剤を４倍に薄めたもの、１６倍に薄めたもののそれぞれについて、抗腫瘍効果を示した。しかし、抗癌剤を６４倍に薄めたもの、２５６倍に薄めたものについては、抗腫瘍効果を示さなかった。

図１０は、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０を用いて５０００個の細胞に抗癌剤を供給した場合を示す。図１０の縦軸は、生存細胞数の割合である。ここで、「Ｕｎｔｒｅａｔｅｄ」は、プラズマを照射しなかった場合を示している。そして、このプラズマを照射しなかった場合を１００％として基準にした。

図１０に示すように、抗癌剤は、強い抗腫瘍効果を示した。抗癌剤を４倍に薄めたもの、１６倍に薄めたもの、６４倍に薄めたもののそれぞれについて、抗腫瘍効果を示した。しかし、抗癌剤を２５６倍に薄めたものについては、抗腫瘍効果を示さなかった。

図１１は、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０を用いて１００００個の細胞に抗癌剤を供給した場合を示す。図１１の縦軸は、生存細胞数の割合である。ここで、「Ｕｎｔｒｅａｔｅｄ」は、プラズマを照射しなかった場合を示している。そして、このプラズマを照射しなかった場合を１００％として基準にした。

図１１に示すように、抗癌剤は、強い抗腫瘍効果を示した。抗癌剤を４倍に薄めたもの、１６倍に薄めたもののそれぞれについて、抗腫瘍効果を示した。しかし、抗癌剤を６４倍に薄めたもの、２５６倍に薄めたものについては、抗腫瘍効果を示さなかった。

２．実験Ｂ（抗癌剤の原材料）
本実験は、プラズマ発生装置Ｐ２０を用いて製造された抗癌剤について行った実験である。

２－１．用いた癌細胞
本実験では、癌細胞としてグリオーマを用いた。グリオーマは、神経膠細胞（グリア細胞）に発生する神経膠腫である。すなわち、脳腫瘍の一種である。グリオーマとして、具体的には、Ｕ２５１ＳＰを用いた。

２－２．実験方法
２－２－１．癌細胞の培養
上記の癌細胞を、９６ウェルプレートに培養して癌細胞培養地を作製した。用いた培養液は、ＤＭＥＭと血清（ＦＢＳ）と抗生物質（ペニシリン・ストレプトマイシン）とを混合した溶液である。１ウェル当たりに播種した細胞数は１００００個であった。また、１ウェル当たりに供給した培養液の容積は０．２ｍＬであった。癌細胞を培養する培養期間は２４時間であった。

２－２－２．サンプル水溶液の作製
癌細胞培養地を用意するのとは別に、サンプル水溶液を作製した。サンプル水溶液は、下記の水溶液にプラズマを照射して作製した。点滴成分として、ラクテック（登録商標）を基準とした。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ－乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。

そして、表２に示すように、１１種類のサンプル水溶液を作製した。表２に示す例１－１１のサンプル水溶液は、いずれもラクテック（登録商標）とほぼ同じ成分を有する。表２に示すように、サンプル水溶液は、溶液１と溶液２とを混合した水溶液である。溶液１は、プラズマを照射した溶液である。溶液２は、プラズマを照射しなかった溶液である。溶液１と溶液２とを混合すると、前述したラクテック（登録商標）とほぼ同じ成分となるようにしてある。つまり、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を溶液１または溶液２のいずれかに混合することとした。

例えば、表２の例２では、溶液１として、濃度がラクテック（登録商標）の２倍の塩化ナトリウム水溶液を作製した。また、溶液２として、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を混合するとともに、濃度をラクテック（登録商標）の２倍とした。これらの溶液１と溶液２とを、仮にプラズマを照射しないで混合すると、ラクテック（登録商標）と同じものが製造される。

例１のサンプル水溶液は、通常のラクテック（登録商標）と同じものである。例２は、ＮａＣｌ－ＧＯＦ（Ｇａｉｎ ｏｆ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。つまり、塩化ナトリウム水溶液にプラズマを照射し、その他の成分を添加したものである。例３は、ＫＣｌ－ＧＯＦである。つまり、塩化カリウム水溶液にプラズマを照射し、その他の成分を添加したものである。例４は、ＣａＣｌ₂ －ＧＯＦである。つまり、塩化カルシウム水溶液にプラズマを照射し、その他の成分を添加したものである。例５は、Ｌ－ｓｏｄｉｕｍｌａｃｔａｔｅ－ＧＯＦである。つまり、Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液にプラズマを照射し、その他の成分を添加したものである。

例６は、ＮａＣｌ－ＬＯＦ（Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。つまり、塩化ナトリウムを除く成分を含む水溶液にプラズマを照射し、塩化ナトリウムを添加したものである。例７は、ＫＣｌ－ＬＯＦである。つまり、塩化カリウムを除く成分を含む水溶液にプラズマを照射し、塩化カリウムを添加したものである。例８は、ＣａＣｌ₂ －ＬＯＦである。つまり、塩化カルシウムを除く成分を含む水溶液にプラズマを照射し、塩化カルシウムを添加したものである。例９は、Ｌ－ｓｏｄｉｕｍｌａｃｔａｔｅ－ＬＯＦである。つまり、Ｌ－乳酸ナトリウムを除く成分を含む水溶液にプラズマを照射し、Ｌ－乳酸ナトリウムを添加したものである。

例１０は、プラズマ照射ラクテックである。つまり、ラクテック（登録商標）の２倍の水溶液にプラズマを照射し、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水で２倍に薄めたものである。例１１は、プラズマ照射水である。つまり、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水にプラズマを照射し、それにラクテック（登録商標）の２倍の水溶液を混合したものである。

プラズマの照射時間は、２分であった。ガスの流量は、０．４ｓｌｍであった。ガスの種類としてアルゴンガスを用いた。プラズマ発生領域と溶液１との間の距離は、１３ｍｍであった。

２－２－３．癌細胞培養地への抗癌剤（抗腫瘍水溶液）の供給
次に、癌細胞を培養した９６ウェルプレートの培養液をサンプル水溶液と交換した。癌細胞がサンプル水溶液に浸かっている時間は、２４時間であった。そして、その後、サンプル水溶液を通常の培養液に交換した。その後、ＭＴＳアッセイにより、生存している細胞数の割合を調べた。

２－３．実験結果
実験結果を図１２に示す。図１２の縦軸は、生存細胞数の割合である。ここで、例１を基準の１とした。

図１２に示すように、例５－８、例１０のサンプル水溶液は、抗腫瘍効果を示した。例５のサンプル水溶液が最も高い抗腫瘍効果を示した。例５の生存細胞数の割合は、０．１程度であった。例１０の生存細胞数の割合は、０．２～０．３程度であった。例６－８の生存細胞数の割合は、０．４～０．５程度であった。

例５－８、例１０に共通する事項は、溶液１がＬ－乳酸ナトリウムを含有していることである。つまり、Ｌ－乳酸ナトリウムを含む第１の水溶液にプラズマを照射することにより、抗癌剤が製造されることを示している。また、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムが入っていても、抗腫瘍効果が失われることはほとんどない。そのため、例えば、例５の抗癌剤を、患者の体内に投与することが可能である。

また、本実験では、Ｌ－乳酸ナトリウムを用いた。しかし、Ｄ－乳酸ナトリウムであっても同様の効果を奏すると考えられる。また、乳酸、乳酸カリウム、乳酸カルシウムであっても同様の効果を奏すると考えられる。

３．実験Ｃ（抗癌剤の選択性）
図１３は、抗癌剤の選択性を示すグラフである。図１３（ａ）は、Ｕ２５１細胞に対しての結果を示すグラフである。図１３（ｂ）は、ＭＣＦ１０Ａ細胞に対しての結果を示すグラフである。図１３（ｃ）は、新生児ケラチノサイト細胞に対しての結果を示すグラフである。前述のように、Ｕ２５１細胞は癌細胞である。ＭＣＦ１０Ａ細胞および新生児ケラチノサイト細胞は、正常細胞である。

本実験では、これらの細胞に同等の条件でプラズマを照射したラクテック（登録商標）を用いた。図１３（ａ）では、プラズマを４０秒照射した抗癌剤に暴露することにより、Ｕ２５１細胞は死滅している。一方、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示すように、プラズマを４０秒照射した抗癌剤に暴露した場合に、ＭＣＦ１０Ａ細胞および新生児ケラチノサイト細胞は死滅しなかった。つまり、実施形態の抗癌剤は、癌細胞を死滅させるとともに正常細胞をほとんど死滅させない。このように、この抗癌剤は、癌細胞を選択的に死滅させることができる。

４．実験Ｄ（生物実験）
４－１．マウス
図１４は、本実験の実験方法を模式的に示す図である。実験用マウスとして、生後８週齢のメスのBALB/c-nu/nuヌードマウス（日本エスエルシー株式会社製）を用いた。

４－２．癌細胞
癌細胞として、ヒト子宮頸がん細胞株（ＳｉＨａ，ＡＴＣＣ）を用いた。

４－３．実験方法
１００μＬのＰＢＳに浮遊させた１５００細胞のヒト子宮頸がん細胞株（ＳｉＨａ）を１００μＬのマトリゲル（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ社製）と混ぜ合わせて合計２００μＬの細胞懸濁液を作製した。そして、その細胞懸濁液をヌードマウスの脇腹に皮下注射した。その際に、マウス一匹あたり両脇腹に一箇所ずつ、合計２箇所に播種した。そして、細胞を播種した１０匹のヌードマウスを２つのグループに分けた。１つ目のグループのマウスには、通常のラクテック（登録商標）を両脇腹に注入した。２つ目のグループのマウスには、５．５ｍＬのラクテック（登録商標）にプラズマを１０分間照射した溶液（ＰＡＬ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｃｔｅｃ）を両脇腹に注入した。このＰＡＬは、実施形態で説明した抗癌剤である。これらのラクテック等の投与を１週間に３回ずつ行った。１回あたりに一箇所に投与した量は、２００μＬであった。そして、４２日後に、これら２グループのマウスから皮下腫瘍を取り出した。

４－４．実験結果
図１５は、実験開始から４２日目にマウスから取り出した皮下腫瘍を示す写真である。図１５に示すように、通常のラクテック（登録商標）を投与したマウス（Ｃｏｎｔｒｏｌ）から摘出した皮下腫瘍は、プラズマを照射したラクテック（登録商標）を投与したマウス（ＰＡＬ）から摘出した皮下腫瘍よりも大きい傾向にある。また、マウスによる個体差はある程度ある。しかし、同じマウスでは、左右で腫瘍の大きさの違いはほとんどなかった。

図１６は、マウスの皮下腫瘍の体積の時間変化を示すグラフである。図１６の横軸は、日数である。図１６の縦軸は、皮下腫瘍の体積である。皮下腫瘍の体積Ｖ１については、次式で近似して算出した。つまり、皮下腫瘍の形状を回転楕円体で近似した。
Ｖ１ ＝ （π／６）×ａ１×ｂ１²
Ｖ１：皮下腫瘍の体積
ａ１：皮下腫瘍の長径
ｂ１：皮下腫瘍の短径
なお、長径ａ１、短径ｂ１については、デジタルノギスを用いておおよその値を測定した。

図１６に示すように、通常のラクテック（登録商標）を投与したマウス（Ｃｏｎｔｒｏｌ）から摘出した皮下腫瘍は、プラズマを照射したラクテック（登録商標）を投与したマウス（ＰＡＬ）から摘出した皮下腫瘍よりも大きかった。また、通常のラクテック（登録商標）を投与したマウスでは、３０日経過後に、急激に皮下腫瘍が成長している。

図１７は、マウスの体重の時間変化を示すグラフである。図１７の横軸は、日数である。図１７の縦軸は、マウスの体重である。ヌードマウスの体重は、１グループ目の通常のラクテック（登録商標）を投与したマウスと、２グループ目のプラズマを照射したラクテック（登録商標）を投与したマウスとで、ほとんど同じであった。また、実験開始から、ヌードマウスの体重は、増加傾向にあるが、それほど変化していない。

図１８は、４２日目に摘出した皮下腫瘍の体積および重量を示すグラフである。皮下腫瘍の体積Ｖ２については、次式で近似して算出した。
Ｖ２ ＝ （π／６）×ａ２×ｂ２×ｈ２
Ｖ２：皮下腫瘍の体積
ａ２：皮下腫瘍の長径
ｂ２：皮下腫瘍の短径
ｈ２；皮下腫瘍の高さ（厚み）
なお、長径ａ２、短径ｂ２、高さｈ２については、デジタルノギスを用いて測定した。

図１９（ａ）に示すように、プラズマを照射したラクテック（登録商標）（ＰＡＬ）を投与したマウスの皮下腫瘍の体積は、プラズマを照射しなかったラクテック（登録商標）（Ｃｏｎｔｒｏｌ）を投与したマウスの皮下腫瘍の体積の３０％程度であった。また、図１９（ｂ）に示すように、プラズマを照射したラクテック（登録商標）（ＰＡＬ）を投与したマウスの皮下腫瘍の重量は、プラズマを照射しなかったラクテック（登録商標）（Ｃｏｎｔｒｏｌ）を投与したマウスの皮下腫瘍の重量の３０％程度であった。

このように、プラズマを照射しなかった通常のラクテック（登録商標）には、抗がん作用は認められなかった。一方、プラズマを照射したラクテック（登録商標）では、通常のラクテック（登録商標）に比べて、皮下腫瘍の体積および重量を７０％程度抑制した。このように、プラズマを照射したラクテック（登録商標）には、抗癌作用が認められた。

５．実験Ｅ（他のリンゲル液）
本実験は、プラズマ発生装置Ｐ３０を用いて製造された抗癌剤（抗腫瘍水溶液）について行った実験である。

５－１．用いた癌細胞
本実験では、癌細胞として卵巣癌細胞を用いた。具体的には、ＳＫＯＶ３を用いた。

５－２．実験方法
５－２－１．癌細胞の培養
上記の癌細胞を、９６ウェルプレートに培養して癌細胞培養地を作製した。用いた培養液は、ＲＰＭＩと血清（ＦＢＳ）と抗生物質（ペニシリン・ストレプトマイシン）とを混合した溶液である。１ウェル当たりに播種した細胞数は５０００個であった。また、１ウェル当たりに供給した培養液の容積は０．１ｍＬであった。癌細胞を培養する培養期間は２４時間であった。

５－２－２．抗癌剤（抗腫瘍水溶液）の作製
癌細胞培養地を用意するのとは別に、抗癌剤を作製した。抗癌剤の材料として、乳酸リンゲル液と、酢酸リンゲル液と、重炭酸リンゲル液とを用いた。乳酸リンゲル液の成分は、実験Ａ等で用いたラクテック（登録商標）と同じである。

酢酸リンゲル液は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、酢酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。酢酸ナトリウム水和物の濃度は、３．８ｇ／Ｌである。

重炭酸リンゲル液は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、塩化マグネシウムと、炭酸水素ナトリウムと、クエン酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、５．８４ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウムの濃度は、０．２２ｇ／Ｌである。塩化マグネシウムの濃度は、０．２ｇ／Ｌである。炭酸水素ナトリウムの濃度は、２．３５ｇ／Ｌである。クエン酸ナトリウムの濃度は、０．２ｇ／Ｌである。

これら３種類のリンゲル液にプラズマを照射した。プラズマの照射時間は、１０分であった。ガスの種類としてアルゴンガスを用いた。プラズマ発生装置Ｐ３０では、第１電極１１０と溶液１の液面との間の距離は、３ｍｍであった。

５－２－３．癌細胞培養地への抗癌剤（抗腫瘍水溶液）の供給
そして、図１９に示すように、癌細胞を培養した９６ウェルプレートの培養液を抗癌剤と交換した。癌細胞が抗癌剤に浸かっている時間は、２４時間であった。そして、その後、抗癌剤を通常の培養液に交換した。その後、ＭＴＳアッセイにより、生存している細胞数の割合を調べた。

５－３．実験結果
５－３－１．乳酸リンゲル液
図２０は、乳酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液でＳＫＯＶ３を処理した場合のＳＫＯＶ３の生存率を示すグラフである。図２０に示すように、乳酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液は、卵巣癌細胞（ＳＫＯＶ３）に対して抗腫瘍効果を示した。その強度は、全ＳＫＯＶ３細胞の５０％を死滅させうる希釈率が７８倍希釈であった。

５－３－２．酢酸リンゲル液
図２１は、酢酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液でＳＫＯＶ３を処理した場合のＳＫＯＶ３の生存率を示すグラフである。図２１に示すように、酢酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液は、卵巣癌細胞（ＳＫＯＶ３）に対して抗腫瘍効果を示した。その強度は、全ＳＫＯＶ３細胞の５０％を死滅させうる希釈率が５３倍希釈であった。

５－３－３．重炭酸リンゲル液
図２２は、重炭酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液でＳＫＯＶ３を処理した場合のＳＫＯＶ３の生存率を示すグラフである。図２２に示すように、重炭酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液は、卵巣癌細胞（ＳＫＯＶ３）に対して抗腫瘍効果を示した。その強度は、全ＳＫＯＶ３細胞の５０％を死滅させうる希釈率が１／３倍希釈であった。

このように、乳酸リンゲル液と、酢酸リンゲル液と、重炭酸リンゲル液と、のそれぞれにプラズマを照射した水溶液は、いずれも卵巣癌細胞（ＳＫＯＶ３）に対して抗腫瘍効果を示した。抗腫瘍効果の強さは、乳酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液、酢酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液、重炭酸リンゲル液にプラズマを照射した水溶液、の順であった。このように、乳酸リンゲル液に限らず、これらの種々のリンゲル液は、プラズマを照射することにより抗腫瘍効果を示した。また、卵巣癌細胞（ＳＫＯＶ３）に対して抗腫瘍効果を奏した。

また、抗癌剤の原材料は、酢酸ナトリウムに限らず、酢酸、酢酸カリウム、酢酸カルシウムであってもよいと考えられる。同様に、抗癌剤の原材料は、炭酸水素ナトリウムやクエン酸ナトリウムに限らず、クエン酸、クエン酸カリウム、クエン酸カルシウムであってもよいと考えられる。

６．実験Ｆ（酢酸リンゲル液の成分）
本実験は、プラズマ発生装置Ｐ３０を用いて製造された抗癌剤（抗腫瘍水溶液）について行った実験である。

６－１．用いた癌細胞
本実験では、癌細胞として卵巣癌細胞を用いた。具体的には、ＳＫＯＶ３を用いた。

６－２．実験方法
６－２－１．癌細胞の培養
上記の実験Ｅと同様に癌細胞を培養した。

６－２－２．サンプル水溶液の作製
本実験では、７種類のサンプル水溶液を用いた。これらのサンプル水溶液は、実験ＢのＧＯＦと同じ考え方により製造された水溶液である。つまり、水溶液Ａ１と水溶液Ａ２とを用意する。ここで、水溶液Ａ１と水溶液Ａ２とを混合すると実験Ｅで用いた酢酸リンゲル液となる。本実験では、水溶液Ａ１のみにプラズマを照射して、その後水溶液Ａ１と水溶液Ａ２とを混合する。

第１のサンプル水溶液は、プラズマを照射していない酢酸リンゲル液である。第２のサンプル水溶液は、純水にプラズマを照射し、その後高い濃度の酢酸リンゲル液を混合したものである。第３のサンプル水溶液は、酢酸ナトリウム水溶液にプラズマを照射し、その後酢酸リンゲル液の他の成分を混合したものである。第４のサンプル水溶液は、酢酸リンゲル液にプラズマを照射し、その後酢酸リンゲル液を混合したものである。第５のサンプル水溶液は、塩化ナトリウム水溶液にプラズマを照射し、その後酢酸リンゲル液の他の成分を混合したものである。第６のサンプル水溶液は、塩化カリウム水溶液にプラズマを照射し、その後酢酸リンゲル液の他の成分を混合したものである。第７のサンプル水溶液は、塩化カルシウム水溶液にプラズマを照射し、その後酢酸リンゲル液の他の成分を混合したものである。

上記において、酢酸リンゲル液の成分は実験Ｅで用いたものと同じである。そして、プラズマの照射時間は、５分であった。ガスの種類としてアルゴンガスを用いた。プラズマ発生装置Ｐ３０では、第１電極１１０と溶液１の液面との間の距離は、１０ｍｍであった。

６－２－３．癌細胞培養地へのサンプル水溶液の供給
そして、実験Ｅと同様に癌細胞にサンプル水溶液１からサンプル水溶液７を供給した。その後、ＭＴＳアッセイにより、生存している細胞数の割合を調べた。

６－３．実験結果
図２３および図２４は、実験結果を示すグラフである。図２３および図２４に示すように、第３のサンプル水溶液および第４のサンプル水溶液は、抗腫瘍効果を示した。その他のサンプル水溶液は、抗腫瘍効果を示さなかった。これは、酢酸リンゲル液に含まれる成分のうち酢酸ナトリウムが抗腫瘍物質の原材料であることを示している。この結果は、実験Ｅと矛盾のない結果である。

７．実験Ｇ（Ｈ₂ Ｏ₂ の効果）
ラクテック（登録商標）にプラズマを照射した抗腫瘍水溶液（ＰＡＬ）は、プラズマに由来する活性種を含んでいると考えられる。例えば、スーパーオキシドアニオンラジカルや過酸化水素が挙げられる。スーパーオキシドアニオンラジカル等のラジカルは、水中での寿命は非常に短く、短時間で消失する。一方、過酸化水素はある程度長い寿命を有する。

７－１．カタラーゼ
カタラーゼは、過酸化水素を分解する酵素である。そのため、ＰＡＬにカタラーゼを配合すれば、過酸化水素をほとんど含まない水溶液が得られる。本実験では、Ｈ₂ Ｏ₂ の濃度を５０ｎＭ以下とした。

７－２．癌細胞
本実験では、癌細胞としてＵ２５１ＳＰを用いた。

７－３．結果
図２５は、ＰＡＬにカタラーゼを配合した場合の癌細胞の生存率を示すグラフである。図２５の縦軸は癌細胞の生存率である。図２５に示すように、カタラーゼを配合したＰＡＬは抗腫瘍効果を示した。つまり、ＰＡＬは、過酸化水素等の活性酸素種ではない抗癌物質を含んでいると考えられる。

図２６は、活性種の有無と癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。図２６の横軸は、水溶液の種類である。図２６の縦軸は、癌細胞の生存率である。図２６に示すように、過酸化水素と、ＰＡＬと、カタラーゼを配合したＰＡＬとは、抗腫瘍効果を有する。しかし、亜硝酸イオンは、抗腫瘍効果を有さない。

図２７は、通常の癌細胞の顕微鏡写真である。図２８は、癌細胞にＨ₂ Ｏ₂ を供給した場合の顕微鏡写真である。図２９は、癌細胞にカタラーゼを配合したＰＡＬを供給した場合の顕微鏡写真である。図３０は、癌細胞にＰＡＬを供給した場合の顕微鏡写真である。

ここで、過酸化水素は活性酸素種（ＲＯＳ）の一種である。この場合には、有機化合物を癌細胞に与えていない。カタラーゼを配合したＰＡＬは、有機化合物を有するとともに活性酸素種（ＲＯＳ）を有さない。ＰＡＬは、有機化合物および活性酸素種（ＲＯＳ）の双方を有すると考えられる。

図２８に示すように、過酸化水素を与えると、癌細胞は丸く縮小しながら細胞死を迎える。図２８から、癌細胞がネクローシスを起こしているように見える。図２９および図３０に示すように、ＰＡＬを与えると、癌細胞はアポトーシスにより細胞死しているように見える。

図３１は、カスパーゼ活性を比較する顕微鏡写真である。図３１（ａ）は、プラズマを照射していないラクテック（登録商標）を与えた癌細胞の微分干渉顕微鏡写真である。図３１（ｂ）は、ＰＡＬを与えた癌細胞の微分干渉顕微鏡写真である。図３１（ｃ）は、カタラーゼを配合したＰＡＬを与えた癌細胞の微分干渉顕微鏡写真である。図３１（ｄ）は、プラズマを照射していないラクテック（登録商標）を与えた癌細胞のカスパーゼ活性を観測した顕微鏡写真である。図３１（ｅ）は、ＰＡＬを与えた癌細胞のカスパーゼ活性を観測した顕微鏡写真である。図３１（ｆ）は、カタラーゼを配合したＰＡＬを与えた癌細胞のカスパーゼ活性を観測した顕微鏡写真である。

図３１（ｅ）および図３１（ｆ）に示すように、ＰＡＬもしくはカタラーゼを配合したＰＡＬを与えた癌細胞では、カスパーゼ活性が観測される。したがって、ＰＡＬもしくはカタラーゼを配合したＰＡＬは、癌細胞のアポトーシスを誘導する可能性が高い。

８．実験Ｈ（ＮＭＲ）
８－１．乳酸ナトリウム水溶液
本実験では、プラズマを照射していない乳酸ナトリウム水溶液と、プラズマを照射した乳酸ナトリウム水溶液と、についてＮＭＲを実施した。そのために、市販の乳酸ナトリウム水溶液を用いた。乳酸ナトリウム水溶液の濃度は５０％である。プラズマを照射した乳酸ナトリウム水溶液は、乳酸ナトリウム水溶液に５分間だけプラズマを照射することにより作製された。その際にプラズマ発生装置Ｐ２０を用いた。そして、¹ Ｈ－ＮＭＲを用いて、化学シフトのピークを観測した。

８－２．結果
図３２は、乳酸ナトリウム水溶液へのプラズマの照射の前後における¹ Ｈ－ＮＭＲの化学シフトを示すグラフである。図３２の上図はプラズマ照射前の結果を示し、図３２の下図はプラズマ照射後の結果を示している。図３２に示すように、プラズマ照射後の乳酸ナトリウム水溶液は、酢酸、ピルビン酸、ギ酸を含有している。また、上記とは別に、プラズマを照射した後の乳酸ナトリウム水溶液は、１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）とに化学シフトのピークを有する。

したがって、抗癌物質は、（１）１．２４２（ｐｐｍ）にピークをもつ物質と、（２）３．８４２（ｐｐｍ）にピークをもつ物質と、（３）１．２４２（ｐｐｍ）および３．８４２（ｐｐｍ）の両方にピークをもつ物質の３種類のうちのいずれかであると考えられる。

９．実験Ｉ（エレクトロスプレーイオン化質量分析）
プラズマを照射した乳酸ナトリウム水溶液についてエレクトロスプレーイオン化質量分析（ＥＳＩ－ＭＳ）により分析した。

エレクトロスプレーイオン化質量分析の結果、プラズマ照射乳酸ナトリウム水溶液は、酢酸、ピルビン酸、ギ酸の他に、グリオキシル酸と、２，３－ジメチル酒石酸と、を含有することが明らかになった。グリオキシル酸と、２，３－ジメチル酒石酸とは、抗癌物質の候補である。

１０．実験Ｊ（ｐＨ依存性）
水にプラズマを照射すると亜硝酸イオンや硝酸イオンが水中にもたらされ、その水は酸性となる。そのため、ＰＡＬにおける抗腫瘍効果のｐＨ依存性を調べた。ラクテック（登録商標）のｐＨは６．３５であった。ラクテック（登録商標）に大気圧プラズマを５分照射したＰＡＬのｐＨは４．９８であった。そのため、リン酸バッファでＰＡＬのｐＨを調整し、抗腫瘍効果を調べた。

図３３は、ＰＡＬのｐＨと癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。ｐＨが小さいほど、ＰＡＬの抗腫瘍効果は高い。

１１．実験Ｋ（抗癌物質）
癌細胞を培養する培養液に１種類の化合物を添加して、抗腫瘍効果の有無を調べた。なお、この実験においては、もちろん、培養液はプラズマを照射されていない。癌細胞はＵ２５１ＳＰであった。正常細胞はアストロサイトであった。

図３４は、化合物と癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。図３４の横軸は化合物の濃度（ｍＭ）である。図３４の縦軸は細胞生存率である。

２，３－ジメチル酒石酸は、５ｍＭ以下では抗腫瘍効果を示さなかった。１０ｍＭの２，３－ジメチル酒石酸に対して、癌細胞の生存率は６０％程度であった。２０ｍＭの２，３－ジメチル酒石酸に対して、癌細胞の生存率はほぼ０％であった。

グリオキシル酸は、５ｍＭ以下では抗腫瘍効果を示さなかった。１０ｍＭのグリオキシル酸に対して、癌細胞の生存率は６０％程度であった。２０ｍＭのグリオキシル酸に対して、癌細胞の生存率はほぼ０％であった。このように、２，３－ジメチル酒石酸およびグリオキシル酸は、同程度の抗腫瘍効果を示した。

図３５は、２，３－ジメチル酒石酸の抗腫瘍効果と選択性の有無とを示すグラフである。図３５の横軸は２，３－ジメチル酒石酸の濃度（ｍＭ）である。図３５の縦軸は細胞生存率である。図３５において、左側のデータがＵ２５１ＳＰ（癌細胞）を示し、右側の白抜きのデータがアストロサイト（正常細胞）を示している。

５ｍＭ以下の２，３－ジメチル酒石酸に対して、Ｕ２５１ＳＰおよびアストロサイトの生存率は１００％程度であった。１０ｍＭの２，３－ジメチル酒石酸に対して、Ｕ２５１ＳＰの生存率は６０％程度であったが、アストロサイトの生存率は１１０％程度であった。１５ｍＭの２，３－ジメチル酒石酸に対して、Ｕ２５１ＳＰの生存率は４０％程度であったが、アストロサイトの生存率は１００％程度であった。２０ｍＭの２，３－ジメチル酒石酸に対して、Ｕ２５１ＳＰの生存率はほぼ０％であったが、アストロサイトの生存率は５０％程度であった。

図３６は、グリオキシル酸の抗腫瘍効果と選択性の有無とを示すグラフである。図３６の横軸はグリオキシル酸の濃度（ｍＭ）である。図３６の縦軸は細胞生存率である。図３６において、左側のデータがＵ２５１ＳＰ（癌細胞）を示し、右側の白抜きのデータがアストロサイト（正常細胞）を示している。

図３６に示すように、グリオキシル酸は、正常細胞であるアストロサイトの生存率も減少させてしまう。１０ｍＭのグリオキシル酸に対して、Ｕ２５１ＳＰおよびアストロサイトの生存率は６０％程度であった。１５ｍＭのグリオキシル酸に対して、Ｕ２５１ＳＰおよびアストロサイトの生存率は２０％程度であった。２０ｍＭのグリオキシル酸に対して、Ｕ２５１ＳＰおよびアストロサイトの生存率はほぼ０％であった。

このように、２，３－ジメチル酒石酸およびグリオキシル酸は、抗腫瘍効果を示した。ピルビン酸、酢酸、ギ酸は抗腫瘍効果を示さなかった。２，３－ジメチル酒石酸は癌細胞を選択的に死滅させたが、グリオキシル酸は癌細胞を選択的に死滅させることができなかった。したがって、２，３－ジメチル酒石酸を主成分とする抗癌剤が副作用も少なく有効であると考えられる。また、リンゲル液と、２，３－ジメチル酒石酸と、を含有する輸液が有効であると考えられる。

図３７は、２，３－ジメチル酒石酸の化学式である。すべての光学異性体が抗腫瘍効果を奏すると考えられる。

Ａ．付記
第１の態様における抗癌剤は、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物を主成分とする。

第２の態様における抗癌剤においては、化合物は、グリオキシル酸または２，３－ジメチル酒石酸である。

第３の態様における抗癌剤は、２，３－ジメチル酒石酸を主成分とする抗癌剤である。

第４の態様における抗癌物質は、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物である。

第５の態様における抗癌物質においては、化合物は、グリオキシル酸または２，３－ジメチル酒石酸である。

第６の態様における輸液は、¹ Ｈ－ＮＭＲによる化学シフトのピークが１．２４２（ｐｐｍ）と３．８４２（ｐｐｍ）との少なくとも一方に存在する化合物と、リンゲル液と、を有する。

第７の態様における輸液は、リンゲル液と、２，３－ジメチル酒石酸と、を含有する。

Ｐ１…プラズマ照射装置
Ｍ１…ロボットアーム
ＰＭ…抗癌剤製造装置
Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０…プラズマ発生装置
１０、１１…筐体部
１０ｉ、１１ｉ…ガス導入口
１０ｏ、１１ｏ…ガス噴出口
２ａ、２ｂ…電極
Ｐ…プラズマ領域
Ｈ…凹部（ホロー）
１１０…第１電極
１２０…第１の電位付与部
１３０…第１のリード線
１４０…ガス供給部
１５０…ガス管結合コネクター
１６０…ガス管
１７０…第１電極保護部材
２１０…第２電極
２２０…第２の電位付与部
２３０…第２のリード線
２４０…第２電極保護部材
２５０…容器
２６０…封止部材
２７０…架台

Claims (3)

1. 酢酸、ピルビン酸、ギ酸、グリオキシル酸、および、２，３－ジメチル酒石酸を含有する抗癌剤。
2. 酢酸、ピルビン酸、ギ酸、グリオキシル酸、および、２，３－ジメチル酒石酸を含有する抗癌物質。
3. 酢酸、ピルビン酸、ギ酸、グリオキシル酸、および、２，３－ジメチル酒石酸と、
   リンゲル液と、を有する抗癌用輸液。

Images