JPH01293871A - 過酸化水素プラズマ滅菌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスプラズマ中での物品の滅菌に関し、とく
にプラズマ中で過酸化水素を使って医療器具のような対
象物または表面の細菌を殺すことに関する。

使い捨ての、あるいは再使用可能な医療器具、食品およ
び食品容器を含む異なった種類の物品を滅菌するために
、以前から種々の滅菌方法が使われてきた。スチームま
たは乾熱による滅菌は過去に広く使われてきた。湿また
は乾のいずれも、熱による滅菌は、熱またはスチームに
よって損われる滅菌物質には使用できない。エチレンオ
キサイドガスも使われているが、滅菌すべき物品に有毒
な残留物が残るという欠点があり、この残留物は、この
ような物品に接触する患者にとくに悪い影響与える。成
る滅菌された物品から残留エチレンオキサイドを除去す
るのに要する長い曝気は、エチレンオキサイド滅菌の時
間を著しく長くする。容器の滅菌にプラズマを使用する
ことが米国特許筒３，３８３，１６３号に提案されてい
る。プラズマはガスのイオン化体であり種々のソースか
らのパワーの適用によって発生される。イオン化ガスは
、滅菌すべき物品の表面の微生物と接触してこれを効果
的に破壊する。

米国特許筒３．８５Ｊ４３６号は、アルゴン、ヘリウム
あるいはクセノンのような不活性ガスからプラズマを生
成するための高周波発生器を開示している。米国特許筒
３，９４８，６０１号は、アルゴン、窒素、酸素、ヘリ
ウムあるいはクセノンをイオン化する高周波により発生
されたプラズマの使用を開示している。この特許ζこ示
されたプロセスは、滅菌すべき物品の表面上でプラズマ
を接触させることを要する。使い捨ての医療用品を滅菌
するのに使われている工業的滅菌方法は、この医療用品
が滅菌前に包装されていることが一般に必要である。な
ぜならば、もしこの製品が滅菌の後に包装されたならば
、細菌で汚染される可能性があるからである。

米国特許筒４，２０７，２８６号は、プラズマ滅菌シス
テムに使われるガスとしてグルタルアルデヒドを使った
ガスプラズマ滅菌システムを開示している。

滅菌すべき物品は、シールされていない容器またはパッ
ケージ中におかれ、次いで滅菌サイクルにかけられる。

滅菌サイクルが終了したとき、容器がシールされる。容
器は、滅菌サイクルの間、滅菌すべき物品の表面に存在
するかもしれない微生物にガスを接触させるために、パ
ッケージまたは容器内にガスが流入できるように、パッ
ケージまたは容器は開いておかなければならない。

米国特許筒４，３２１，２３２号は、滅菌すべき物品が
、多孔質物質から作られにパッケージ中におかれるプラ
ズマ滅菌システムを開示している。この方法で使用され
るガスは酸素であり、滅菌は多孔質のパッケージを通し
て６０分以内で行なわれることが示されている。

米国特許筒４，３４８．３５５７号は、酸素、窒素、ヘ
リウム、アルゴンまたはフレオンをガスとして使うプラ
ズマ滅菌方法を開示している。圧力パルス化、すなわち
容器内の圧力が周期的に交互に増減される。さらにプラ
ズマは、滅菌すべき物品に対する加熱効果を少なくする
ために、加圧サイクルの圧力時丁部分にあるときに消Ｗ
される。

特開昭５８−１０３４６０号は、ガスが酸化窒素または
これと酸素、ヘリウム、アルゴンのような他のガスとの
混合物であるプラズマ滅菌方法を開示している。このプ
ロセスは、パッケージ、とくに三弗化ポリエチレンある
いは四弗化ポリエチレン樹脂またはこれらの物質でコー
トされた紙で作られたパッケージを通して滅菌を行なう
ために使用できることが示されている。

特開昭５８−１６２２７６号は、プラズマ中の酸化窒素
ガスまたは酸化窒素ガスとオゾンとの混合物を使う食品
の滅菌を開示している。これら従来のプラズマ滅菌シス
テムはいずれも、工業的に広い用途に適用できない。な
ぜならば、滅菌を行なうのに必要な時間、滅菌プロセス
でえられる温度、あるいは後滅菌パッケージを要すると
いうプロセスの特定の条件に制限があるからである。

華さんか水素が殺菌性を有することは知られており、種
々の表面上のバクテリアを殺す溶液に使われてきた。米
国特許筒４，４３７，５６７号は、過酸化水素水溶部を
低い濃度、すなわち重量で０．０１％から０．１０％で
使用して、医学または手術用のパッケージ製品を滅菌し
ている。室温滅菌では少なくとも１５日が必要である。

米国特許筒４，１５９，１２３号；　４，１６９，１２
４号；および４，２３０，６６３号は、気相の過酸化水
素を８０°Ｃ以下の温度と０．１０から７５ｍｇ　Ｈ２
Ｏ２蒸気／Ｌの濃度で滅菌および消毒に使用することを
開示している。濃度および温度に応じて、滅菌時間は３
０分から４時間まで変化すると報告されている。

消毒活性を改善するために過酸化水素とともに紫外線照
射を使用することが米国特許筒４，３６６．１２５号お
よび４，２８９，７２８号に記載されている。滅菌すべ
き物品の表面下でのＵＶ照射により透過性の欠如は、直
接照射できる透明な溶液または表面に利用が限定される
。不透明なパッケージ中の物品、あるいはＵＶ光を吸収
する透明パッケージ中の物品は消毒されない。

華さんか水素で滅菌された食品包装材料は、使用に先立
ってこの材料から除去せれねばならない過酸化水素残留
物を含有している。

過酸化水素とプラズマとの組合せが滅菌のために使用さ
れたことはない。

本発明は、低温プラズマ滅菌システムにおける活性種の
前駆物質として過酸化水素を使用する。

この滅菌プロセスは、滅菌を達成するのに充分なパワー
レベルでプラズマを発生させる前に、過酸化水素で滅菌
すべき物質をまず過酸化水素と接触させる。過酸化水素
とのこの初期接触期間の適用は、低温プラズマによる滅
菌を行なうのに要する全体の時間およびパワーを著しく
減少させる。さらに過酸化水素による前処理の適用は、
多くの異なったタイプのバッキング材料の内部で滅菌を
起こさせる。

プラズマ中のＨ２Ｏ２の分解物質は、水、酸素および水
素を含むので、プラズマ処理の後の滅菌物品に有毒物質
は残存しない。

本発明の方法は、２つの重要な点で従来のガスプラズマ
滅菌法と異なる。その第１は、酸素、窒素その他の不活
性ガスではなくて、活性種の前駆物質として過酸化水素
蒸気を使用することである。

第２の主要な相違は、滅菌を行なうのに必要なレベルで
パワーを適用するのに先立って、滅菌すべき物品を過酸
化水素蒸気に接触させる前処理を適用することである。

本発明方法において、滅菌すべき物品はプラズマチャン
バ内に置かれ、このチャンバが閉じられ、チャンバ内に
あるガスを除去するためにチャンバ内が減圧される。つ
いで過酸化水素の水溶液が注入されて内部の圧力が約０
．１から１０　Ｔｏｒｒのレベルに上げられる。過酸化
水素は、滅菌を行なうのに充分なパワーレベルでプラズ
マが発生される前に、過酸化水素が消毒すべき物品と最
に的に接触するのに充分な時間、通常５から３０分間に
わたってチャンバ内に残留する。

その後、滅菌を完了させるためにパワーは５０分以内の
時間持続されるが、滅菌は、チャンバ内の過酸化水素の
４度およびチャンバに適用されるパワーに応じて、プラ
ズマ発生初期から少なくとも５分間有効とすることがで
きる。前処理工程をプラズマチャンバの外で行なうこと
も可能である。滅菌すべき物品は、プラズマが発生され
ないチャンバ内に置かれてもよい。チャンバは排気され
、その中に過酸化水素が注入される。滅菌すべき物品は
チャンバ内に前処理に必要な時間保持され、ついでプラ
ズマチャンバ内に置かれ、プラズマが発生される。

本発明方法によって滅菌されるべ、き材料または物品は
、滅菌製品のために普通に使われている種々のバッキン
グ材料である。好ましい材料は、商品名ｆＴＹＶＥＫｌ
として市販されているスパンボンドされたポリエチレン
のバッキング材料、あるいは商品名ｒ　ＭＹＬＡＲｊと
して市販されている［τＹＶＥＫｊとポリエチレンテレ
フタラートとの複合体バッキング材料である。紙のバッ
キング材料も使用できる。

紙のバッキング材料については、過酸化水素およびたの
反応物質と紙との相互作用の可能性のために、滅菌を達
成するのにより長い反応時間が必要である。

プラズマは、ガス中の放電によって発生する。

大気圧または高圧で発生したプラズマは「アーク」また
は高温プラズマと呼ばれ、１００°Ｃを越える温度を含
む。減圧下、すなわち１０−３から１０２τｏｒｒで発
生したプラズマは、「グロー放電」または低温プラズマ
と呼ばれ、摂氏数十ないし数百度の温度を含む。本発明
の低温プラズマは、好ましくは、１０　Ｔｏｒｒ以下の
圧力で発生され、１００°Ｃ以下の温度を含む。

本明細書において、「プラズマ」という用語は、生成す
るかもしれないあらゆる放射線を含む電界の適用の結果
として生じた電子、イオン、遊離基、遊離または励起さ
れた元素または分子を含むガスまたは蒸気を包含するも
のとして使用される。適用される電界は広い周波数範囲
にわたるが、一般には高周波（ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ）が用いられる。

プラズマ滅菌は通常、第１図に示したようなチャンバ２
０内で行なわれる。このチャンバはドアまたは開口１０
を有し、この開口を通して、滅菌すべき物品が導入でき
る。チャンバはまたその中にガスを注入するための入口
１１、およびチャンバ内を排気するために貞空ポンプに
接続されたライン１２を含む。ガス入［」には、過酸化
水素水溶液をチャンバあいに導入するためのボート１４
がある。チャンバはチャンバ全体を囲むように巻かれた
、すなわちチャンバの側面上に配置された高周波電極１
３と、所望の高周波信号を発生するための高周波発生器
とが設けられている。この２つの結合形態は、それぞれ
誘導結合および容量結合と呼ばれる。ファンクションジ
ェネレータ、ＲＦパワー増幅器、ワットメータおよびマ
ツチングネットワークを含む、高周波信号の発生を制御
する種々の制御装置が使用され、これらが第１図に図示
されている。マツチングネットワークは、増幅されたＲ
Ｆ倍信号コイルにマツチさせる。プラズマはチャンバを
排気し、ガスまたは気化された液体を導入し、電極にパ
ワーをかけることによって発生される。本発明方法にお
いても、プラズマは上に述へた従来のプラズマ滅菌シス
テムと同じ方法で発生される。

本発明方法で使用されるプラズマは、連続またはパルス
化されたものであり得る。すなわちパワーがプラズマに
連続的に加えられても、Ｊ：　＜　、あるいはプラズマ
の圧力を一定に保ちながらパワーを周期的に加えること
によってパルス化されてもにい。パルス化プラズマを使
用すると、チャンバ内のガスの過熱を防止するとともに
、滅菌することが望まれる物品の過熱を防止することが
できる。

パルス化のシーケンスは、物品の過熱の危険をともなわ
ずにきわめて広い範囲で変更することができる。一般に
パルス化のシーケンスは、パワーのオンとオフとの比で
ある。たとえば１：２のパルス化プラズマについていえ
ば、パワーは０．５ミリ秒だけ加えられ、ついでオフさ
れ、１．０ミリ秒後に再びオンにされる。この特定のパ
ルス化シーケンスは限定的なものではない。パワーは秒
の単位ではなくて分の単位の時間で加えられてもよい。

パルス化の目的は、滅菌される物品の過熱を避けること
であり、過熱を回避し、そして適当な時間ないに滅菌す
るすべてのパルス化シーケンスが使用可能である。連続
プラズマも、もし滅菌ずべき物品お過熱の危険性が少な
ければ使用可能である。

すてに示したように、本発明では、滅菌に必要なパワー
を加える前に過酸化水素がチャンバに注入される。過酸
化水素は、重量で約３％から２０％の過酸化水素を含有
する過酸化水素の水溶液の形態で注入される。チャンバ
内の過酸化水素の４度は、チャンバの容積１リットル当
り０．０５から１０膳ｇの範囲である。これよりも高い
過酸化水素の濃度は、滅菌時間の短縮をもたらす。１リ
ットル当り０．１２５臆ｇの濃度は、好ましい過酸化水
素濃度の最小値である。チャンバ内の圧力を所望のレベ
ルに保つために、空気、またはアルゴン、ヘリウム、窒
素、ネオンあるいはクセノンのような不活性ガスが過酸
化水素とともにチャンバに加えられてもよい。過酸化水
素溶液は１または２以上に分けて注入されてもよい。た
とえば使用される過酸化水素の全量の２分の１を時間「
ゼロ」でチャンバ内に注入し、５分後に過酸化水素溶液
の残量を注入することができる。過酸化水素は、次の５
から１Ｏ分間にわたって加えられる前にチャンバ内に残
留する。前処理時間は明らかに、パッケージ材料を通し
て過酸化水素が拡散し、接触しないまでも、滅菌すべき
物品の表面に接近する。高周波発生器へのパワーの適用
時に、過酸化水素とプラズマとの組合せによって胞子撲
滅種が発生され、したがって滅菌に要する時間は従来の
方法よりも短縮される。前処理サイクル中に低いパワー
レベルでプラズマを発生させることができるが、前処理
サイクル中にパワーを加えることに特別な利点はない。

胞子撲滅活性の正確な機構は正確には知られていないが
、放電中で過酸化水素が遊離基すなわちＯ１＋、　０２
Ｈ，Ｈに分解される（　Ｍ、　Ｖｅｎｕｇｏｐａｌａｎ
　ａｎｄＡ。

５ｈｉｈ、ｒプラズマ化学およびプラズマ処理（Ｐｌａ
ｓｍａ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｌａｓｍａ　
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）　ＪＶｏｌ、１．　Ｎｏ、　２
．１９１−１９９ヘ−シ、　１９８１）　。コレラの遊
離基は、単独でも過酸化水素との組合せても胞子撲滅活
性の主要源となり得る。紫外線照射も低温プラズマ中で
生成され、とくに過酸化水素の存在下で胞子撲滅活性に
役割を果す。

本発明方法の一般的な操作は次のとおりである。

１）滅菌すべき対象物すなわち物品は真空よ雨季または
プラズマチャンバ内におかれる。

２）チャンバは約０．０５　Ｔｏｒｒの圧力まて減圧さ
れる。

３）過酸化水素の水溶液は、水および過酸化水素の蒸気
圧が（１，５から１０　Ｔａｒｒになるまでチャンバ内
に注入される。好ましい圧力は１から２　Ｔｏｒｒであ
る。チャンバ内に注入される過酸化水素の濃度は約０．
０５から１ｏｍｇ／リットル（チャンバ容積）である。

好ましい濃度は０．２０８７リツトルである。

４）滅菌すべき物品は、滅菌に充分なパワーが発生され
る約５から３０分間前にチャンバ内に保持される。この
期間は以後、前処理時間とよばれる。

前処理時間の長さは、使用されるパッケージのタイプ、
滅菌される物品の数、およびチャンバ内の物品の位置に
依存する。

５）滅菌すべき物品は、前処理チャンバまたは別のプラ
ズマチャンバのいずれかでプラズマを受ける。

６）プラズマを発生させるために使われるＲＦエネルギ
は、連続であってもパルス化されてもよい。

物品はこのプラズマ中に５から６０分の期間にわたって
保持されて滅菌が完了する。

過酸化水素はプラズマ処理中に無毒な生成物に分解され
るので、滅菌された物品あるいはそのパッケージをから
残留過酸化水素をを除去するための別の工程は不要であ
る。

下記の実施例において滅菌サイクルの有効性は、テスト
前に試料上におかれた生体の数（ＳＯ）に対する、テス
トを生残った生体の数（Ｓ）の比として表される。全て
の実施例において、テストされた生体はＢａｃｉｌｌｕ
ｓ　５ｕｂｉｌｌｉｓ　（ｖａｒ、　Ｇｌｏｂｉｇｉｉ
）胞子で、これは紙デイスク上に置かれ、スパンボンド
されたポリエチレンのパッケージ中にパッケージされた
。全ての実施例は、２．４９　ＭＨｚの周波数で操作さ
れる５、５リツトルのプラズマチャンバ内で行なわれた
が、実施例Ｖだけは３．８９　ＭＨｚの周波数で行なわ
れた。

実施例　工 表■は、本発明の過酸化水素／プラズマ系と本発明のプ
ラズマサイクル中の他の従来ガスとの胞子撲滅活性の比
較を示している。全てのテストは同じ条件、すなわち０
．５ミリ秒間プラズマをオンに、１０ミリ秒間プラズマ
をオフにする１５分間のサイクルでパルス化した１５０
ワツトのプラズマで行なわれた。全ての前処理およびプ
ラズマ処理は１．５　丁ｏｒｒ　　の圧力で行なわれた
。グルタルアルデヒドおよび過酸化水素前処理サイクル
は、０．２０ａ　ｖＡｇ／リットルのグルタルアルデヒ
ドと過酸化水素をそれぞれ含んでいた。結果はＳ／Ｓｏ
として表され、ここでＳは生残った生体の数、ＳＯは生
体の初期数である。

表　　　Ｉ Ｈ；０２／プラズマ系の胞子撲滅活性 他のガス／プラズマ系との比較 ガ　ス　　　　　　　　　　　　胞子撲滅活性Ｓ／Ｓ。

０２９．１ｘ１０５／１ｊｘｌｏ６−　０．７２８２０
　　　　　　　　　　４．９ｘｌＯ’／１．６ｘ１０５
＝　　Ｏｊｌり゛ルタルアルテ′ヒト’　　　　　　　
　　　　　　５．７ｘ１０’／１．１ｘｌＯ５ツ　　　
ｏ、５２Ｈ２０＝　　　　　　　　　　　　　　Ｏ／、
１４ｘｌｏ５−　０′Ａ酸化水素／プラズマ系だけが、
良好な胞子撲滅活性を示し、処理された物品を滅菌した
。

実施例　■ プラズマチャンバ内の過酸化水素濃度が胞子撲滅活性に
与える影響が、異なる濃度の′Ａ過酸化水素使って１．
（ｌ　Ｔｏｒｒの圧力で１０分間前処理したテストサン
プルによって決定された。処理されたサンプルは、０．
５ミリ秒間プラズマをオンに、１．０ミリ秒間プラズマ
をオフにするサイクルでパルス化した２００ワツトのプ
ラズマに１５分間露された。過酸化水素だけを１史った
もの、および水プラズマたけを使ったものからなる２つ
の対照もテストされた′６結果は表１１に示されるわ 表　　　１１ 胞子撲滅活性における Ｈ２Ｏ２濃度の効果 （ｍｇ　　ＨＪ２／１）　　　　　　　　　　　　　　
　（Ｓ／Ｓｏ）　　　　　　　　　　　　（Ｓ／５ｏ）
０会　　　　　　　　　　　　　　　　１．０　　　　
　　　　　　　　１．Ｑ、１２５　　　　　　　　１．
０　　　　　　７ｊｘｌＯ−”、２０Ｂ　　　　　　　
　　１．０　　　　　　１．４ｘｌＯ−２，４１６１，
００” 、６２５　　　　　　　９．１ｘｌＯ−２０“＊　この
テストでは４．１５　ｍｇ　＋１２０２／１を含イ１す
るプラス゛マが１史用された。

＊＊全生体死減数　２．４　Ｘ　ｔｏ’＊　　４．１６
　ＩＩｇ　ｈ２０／リットルを含むプラス′マがｆ重用
された。

＊＊全生体死滅＠　　２’、４　ｘ　１０５水プラズマ
処理中独、あるいは０．６２５　Ｂ／１なかった。しか
しＨ２Ｏ２／プラズマの評価された全ての濃度で、いち
じるしく増強された胞子撲滅活性が得られた。

実施例　ｌｌｌ ０．２０８　Ｂ／ｌの過酸化水素濃度と、実施例ＩＩと
同じ前処理およびプラズマサイクルを使って、胞子撲滅
活性における圧力の影響が決定された。０５゜１．０．
１．５および２．ＯＴｏｒｒの圧力て活性が決定された
。空気プラズマ単独および過酸化水素単独の活性も決定
された。これらの実験の結果が要用に示される。

以下のＨ７０２単独では顕著な胞子撲滅活性は１５られ
表　　　ＩＩ＋ ＋１；０２＋ブラスマの胞子撲滅粘着 における圧力の効果 ２．０　　　　２．４ｘｌＯ’　　　　６．６ｘｌＯ’
　　　　１．９ｘｌＯ’＊今今生狂死減数３．４　ｘ　
１０’ プラズマのみ、およびＨ２Ｏ２歪の場合はいずれも全て
の圧力で低い活性レベルを与えた。Ｈ，Ｏ・　＋プラズ
マ系での最適活性は圧力　１．５　Ｔｏｒｒて１！）ら
れた。

実施ｆＩＡ１■ 胞子撲滅活性に与えるプラズマの効果が、０．２０８　
ＩｇＬＯ２／ｌ　Ａ酸化水素濃度を　１．５　Ｔｏｒｒ
の圧力で使って決定された。パワーレベルは５０．　ｔ
ｏｏ。

１５０および２００ワッ１−てあった。プラズマは実１
ｆＩＡｌ＋と同様にパルス化され、サンプルは実＆例１
１７′使われた方７Ｊヨで１０分間前処理された。′−
と−ｔプラズマのみ、おＪ：び過酸化水素のみのテスト
も＋７なわれた。結果が表１■に示される。

表　　　１ｖ 空気プラズマおよび旧０へ４−プラズマの胞子撲滅活性
における パワーレベルの効果 （ワット）（Ｓ／ＳＯ）　　　　　　　（Ｓ／５ｏ）０
１．０　　　　　　４．０ｘｌＯ’−’５０４．０ｘｌ
Ｏ−’　　　　　８．１ｘｌＯ−’１００６．７ｘｌＯ
−’　　　　　２．５ｘｌＯ−３１５０２，４ＸｌＯ−
’　　　　　　　　　０”２００：１．９ｘｌＯ−’　
　　　　　　　　Ｏ嚢＊全生体死減数　３．４　ｘ　１
０’ 空気プラズマ単独では、適用された全てのパワーレベル
で低い胞子撲滅活性を得た。顕著な胞子撲滅活性は、Ｈ
２Ｏ２＋プラズマ系について１００ワツトのパワーで得
られ、滅菌は１５０および２００ワツトのパワーで達成
された。

実施例　■ 過酸化水素前処理時間中にプラズマを発生させることに
よる胞子撲滅活性への効果が、０．２０８　［／１の過
酸化水素濃度を使って１．５　Ｔｏｒｒの圧力で決定さ
れた。１０分の過酸化水素前処理時間中、５０゜７５、
１００．１２５および１５０ワツトのパワーが３．８９
　ＭＨｚで加えられた。プラズマは、パワーを０．５ミ
リ秒間オンに、ついて１．０ミリ秒間オフにするサイク
ルでパルス化された。１０分間の前処理時間後、全試料
がパワーを０．５ミリ秒間オンに、ついで１．０ミリ秒
間オフにするサイクルでパルス化された１５０ワツトの
パワーに１５分間露らされた。このテストの結果が表■
に示される。

表　Ｖ １１２０２＋プラズマの胞子撲滅活性 における前処理中の パワーレベルの効果 （ワット）　　　　　　　　　　　　　　　（Ｓ／５Ｏ
）５０　　　　　　　　　　　　　　９．４ｘｌＯ−５
７５’　　　　　　　　　　　１．２ｘｌｏ”−’ｔｏ
ｏ　　　　　　　　　　　　　　　１．０１２５　　　
　　　　　　　　　　　０．８３１５０　　　　　　　
　　　　　　　０．９４過酸化水素前処理期間中に低い
パワーレベル、すなわち５０および７５ワツトが適用さ
れたときに顕著な胞子撲滅活性が得られた。過酸化水素
が試′Ｆ′Ｆに拡散する前に解離を生じるような高パワ
ーレベルでは、極くわずかな胞子撲滅活性が認められた
に過ぎなかった。

実施例　Ｖｌ ｏ、ｏｚａ　ｍｇ／ｌの′Ａ酸化水素４度と１．５　Ｔ
ｏｒｒのＴ１：カを使って、胞子撲滅活性についてのプ
ラズマのパルス化の効果が決定された。試料は実施例Ｉ
Ｔと同様に１０分間過酸化水素で前処理された。空気プ
ラズマのみ、および過酸化水素のみのテストも行なわれ
た。前述のテストと同様、過酸化水素のみのテストは約
４．Ｏｘ　１０−’のＳ／ＳＯ値を与えた。５分間にわ
たる１００ワツトの連続プラズマ、およびパワーを０．
５ミリ秒間オンに、ついで１．０ミリ秒間オフにするサ
イクルでパルス化された１５０ワツトのプラズマを１５
分間適用した場合の結果を表■に示す。

表　　　■ 胞子撲滅活性における プラズマパルス化の効果 ５分間 １０（１ワツト　　　　　３．４ｘｌＯ−’　　　　　
　　　Ｏ＊連続プラズマ １５分間 １５０ワツト　　　　２．４ｘｌＯ’　　　　　　　　
（Ｈｌ：２パルス化 プラズマ ＊全死滅生体数　２．：！ｘｌｏ５ これらの結果は、連続プラズマ処理によって５分以内に
滅菌を達成できることを示している。

実施例　■ ０．１２５　Ｂ／１の過酸化水素濃度と１．５　Ｔｏｒ
ｒの圧力を使って、胞子撲滅活性についての８２０２／
プラズマ処理の繰返しの効果が決定された。各処理サイ
クルは、Ｈ２Ｏ２による１０分間の前処理と、２００ワ
ツトのパルス（パワーを０．５ミリ秒間オンに、ついで
１．０ミリ秒間オフにした）の１５分間の暴露とからな
っていた。１回および２回の処理サイクルの効果が表■
に示される。

週−酒 胞子撲滅活性におけるＨ２Ｏ，／プラズマサイクルの効
果 （Ｓ／Ｓｏ）　　　（Ｓ／ＳＯ）　　　　　　（Ｓ／５
Ｏ）１　　　　　５．９ｘｌＯ−’　　６．６ｘｌＯ−
’　　　８．８ｘｌＯ−３２８，２ｘｌＯ−Ｉｌ、８ｘ
ｌＯ−’　　　　　　０”＊全生体死減数　２．５　ｘ
　１０５′これらの結果は、試料を２回の１１２０２　
／プラズマ処理サイクルにかけることによて、低いＩｌ
　２０２膿度で滅菌が達成できることを示している。

以」二の各実施例は、プラズマ滅菌法における反応種の
前駆物質として過酸化水素を使用した効果を示している
。プロセスの操作パラメータ、ずなわぢ過酸化水素濃度
、前処理サイクル、適用されるパワー、およびプラズマ
発生期間は、適切な滅菌サイクルを得るために著しく広
い範囲で変更可能である。適用されるパワーあるいは過
酸化水素濃度は、プラズマの発生期間が長くなれば低下
させることができ、同様にプラズマの発生期間は、過酸
化水素濃度あるいは適用されるパワーが高くなれば短縮
することができる。

実施例　■ プラズマに露らされる物品は昇温されるので、過酸化水
素および熱によって得られる胞子撲滅活性を、過酸化水
素およびプラズマによって得られたものと比較するため
の実験が行なわれた。このテストは、プラズマチャンバ
内のワイヤケージの内側および外側に試料を置くことに
よって行なわれた。金属は高周波を有効に遮断するので
、ワイヤケージの内側の試料は高周波照射およびプラズ
マの発生から遮蔽されるが、過酸化水素蒸気またはプラ
ズマによって発生された熱からは遮蔽されない。各試ｔ
１は、０．２．８　Ｂ／１の過酸化水素によって１．５
　Ｔｏｒｒの圧力て１０分間処理された。この処理され
た試料はついてパワーを０．５ミリ秒間オンに、ついて
１．０ミリ秒間オフにするサイクル−（パルス化された
１５０ワツトのプラズマに１５分間さらされた。ワイヤ
ケージの内側および外側に置かれたナイロンのブロック
の温度が、Ｌｕｘｔｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　１００ＯＡ。

ＦＬＵＯＲＯＰＴＩＣ温度計によってモニタされた。プ
ラズマ処理の終点でワイヤケージの内側および外側で記
録された温度はそれぞれ５２゜１°Ｃおよび５６．９°
Ｃであった。胞子撲滅活性テストの結果が表■に示され
る。過酸化水素蒸気のみによる対照実験も行なわれた。

表　　■ 過酸化水素および熱と 過酸化水素およびプラズマ による胞子撲滅活性の比較 胞子撲滅活性 ケージの内側　ケージの外側 条　　　　件　　　　　　（Ｓ／Ｓｏ　）　　　　　　
　　（Ｓ／５Ｏ）Ｈ２０２蒸気　　　　４．２　Ｘ　１
０−’　　　　３．３　Ｘ　１０−”Ｈ２Ｏ２＋ プラス７　　　４．２　Ｘ　１０−’　　　　　Ｏｆ：
＊全死滅胞子数　３．０　Ｘ　１０５ これらの結果は、過酸化水素およびプラズマの組合せに
よって、ワイヤケージの内側よりも外側で著しく良好な
胞子撲滅活性が得られたことを示している。ワイヤケー
ジの内側で胞子撲滅活性が低いのは、過酸化水素単独の
場合、ケージの内側でも外側でも同様の胞子撲滅活性が
得られていること、およびプラズマ処理後の温度がケー
ジの内側と外側とで同じてあったことからみて、主とし
てプラズマ形成の欠如によるものであろう。

実施例　■ 本発明の変形例において、滅菌すべき物品は、過酸化水
素の溶液出前処理され、ついで滅菌のためにプラズマに
暴露されてもよい。前処理は、滅菌すべき物品を過酸化
水素溶液に浸漬し、あるいはこれをスプレーして、胞子
をＨ２Ｏ２に確実に接触させるのに充分な時間、物品に
過酸化水素溶液を接触させておくことによって達成され
る。過酸化水素溶液からとりだした後、残留過酸化水素
の痕跡を残している物品は、プラズマチャンバ内に過酸
化水素溶液を注入する必要がないという点を除き、前述
の様なプラズマ処理を受ける。

過酸化水素溶液で物品を前処理することの効果は、５か
ら６０分の間で変動する時間だけ、３％Ｈ２Ｏ２水溶液
中に、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　５ｕｂｔｉｌｉｓ　（ｖａｒ
、　Ｇｌｏｂｉｌｌｌ）で汚染したステフレ鋼製手術用
７レードを置くことによって決定された。処理後にブレ
ードは溶液から取り出され、余分な液が吸収紙で吸取ら
れ、パワーを０．５ミリ秒間オンに、ついで１．０ミリ
秒間オフにするサイクルでパルス化された５００ワツト
のプラズマに暴露された。過酸化水素で処理されたブレ
ードの一部はプラズマ処理に先立ってＴｙｖｅｋパッケ
ージ中にシールされた。包装されたブレードおよび包装
されていないブレードの残存胞子撲滅活性が、過酸化水
素溶液との接触は行なわれたがプラズマ処理は受けてい
ないブレードと比較された。その結果が表■に示される
。

人−μ 胞子撲滅活性におけるＨ２Ｏ２／１：４度の効果胞子撲
滅活性 Ｈ２Ｏ２前処理 濃度　　時間 空気プラズマ対照　　　　　　　５．７　ｘ　１０　　
１７　ｘ　１０−１＊全生体死滅数　１．９　ｘ　１０
６ 上の結果は、Ｈ２Ｏ２溶液で前処理された物品のプラズ
マ処理が、Ｈ２Ｏ２溶液単独の処理に較へて胞子撲滅活
性の低下に有効であること、およびこの処理ノｊ法の胞
子撲滅有効性が過酸化水素の温度につれて増大し、そし
て浸漬時間が増加することを示している。データはさら
に、Ｈ３Ｏ２前処理なしてプラズマ処理を行なった場合
にも胞Ｐ撲滅活性における効果が少ないことを示してい
る。

上に述べたように、液相または気相の過酸化水素は、プ
ラズマ処理なしの有効な滅菌として使用されるであろう
。しかしこのような滅菌は、本発明方法を使った場合と
較へて、高濃度のＨ２Ｏ２、高い温度、あるいは長い処
理時間を必要とする。また過酸化水素滅菌を使用する場
合、滅菌された物品からＨ２Ｏ２の全ての痕跡を除くよ
うに注意しなければならない。この点に関して、本発明
のプラズマ処理は、次の実施例に示すように、残留Ｈ２
０？を除去するための後処理として有用である。

実施ＶＡ× Ｔｙｖｅｋパッケージ中の紙デイスクが０．４２　ｍｇ
／ｌのＨ２シに１５分間暴露され、その後紙デイスクに
残存する過酸化水素の平均濃度は３８１マイクログラム
であると決定された。次にこの試料は、０　、０３　Ｔ
　ａ　ｒｒの減圧、または０．５　Ｔｏｒｒての１５０
ワツト　１２パルス化プラズマのどちらかで６０分間処
理され、紙デイスク上の残留Ｈ２Ｏ２が再び決定された
。結果が表Ｘに示される。

表　　Ｘ 残留Ｈ，０−の除去 残留Ｈ２Ｏ２＋マイクロクラム） 処　　　理　　　　　　　　　０．０３Ｔｏｒｒての　
　　０．５Ｔｏｒｒての「冒１（１（分）　　　　　　
　減圧のみ　　　　プラズマ０　　　　　　　　　１８
１　　　　　　３Ｂ１５　　　　　　　　　　Ｎ／Ｄ　
　　　　　　１５７１０　　　　　　　　　　Ｎ／Ｄ　
　　　　　　　７１ｉｓ　　　　　　　　　　３６８　
　　　　　　２０６０　　　　　　　　　３６５　　　
　　　　Ｎ／ＤＮ／Ｄ　＝決定されず 上のデータは、プラズマ処理が残留過酸化水素の除去に
ついて、減月、中独よりもイ１効であったごとを示して
いる。

以上のことから明らかなようにプラズマ中でのＨ２Ｏ２
の分解生成物は、にず、酸素および水素を含み、プラズ
マ処理後の滅菌された物品上にはイ１毒な残留物は残存
しない。したがって本発明は、プラズマなしてのＨ２Ｏ
２による処理と、これに続く過酸化水素の残留痕跡を除
くためのプラズマによる処理によって実際の滅菌が達成
される滅菌方法を包含する。

本発明の実施態様は次のとおりである。

（１）前記物品が過酸化水素の水溶液と接触される請求
項１記載の方法。

（２）前記水溶液が約１から１０重量％の過酸化水素を
含有している前記（１）記載の方法。

（３）前記物品が前記水浴液と約１分から約１時間接触
される前記（１）記載の方法。

（４）残留する過酸化水素が無毒な生成物に前記物品が
前記プラズマ中に維持される請求項１記載の方法。

（５）前記プラズマが前記物品に周りに約５から約６０
分間発生される請求項１記載の方法。

（６）前記プラズマが１２のパワーオン／オフ比でパル
ス化されている請求項１記載の方法。

（７）前記プラズマが約０．１から１０７ｏｒｒの圧力
で発生される請求項１記載の方法。

（８）　　前記プラズマが約５０から２００ワツトのパ
ワーで発生される請求項１記載の方法。

（９）前記物品が前記滅菌チャンバ内に置かれる前に、
残存過酸化水素を含む前記物品を包装する工程をさらに
備えた請求項１記載の方法。

（１０）前記プラズマが約５から１０分間発生される請
求項２記載の方法。

（１１）前記プラズマが１２のパワーオン／オフ比でパ
ルス化されている請求項２記載の方法。

（１２）前記プラズマが約０．１から１０　Ｔｏｒｒの
圧力で発生される請求項２記載の方法。

（１３）　　前記プラズマが約５０から２００ワツトの
パワーで発生される請求項２記載の方法。

（１４）滅菌された前記物品がパッケージ内に収容され
る請求項２記載の方法。

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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラズマ中における活性種の前駆物質として過酸
   化水素を使用するプラズマ滅菌法であつて、滅菌すべき
   物品を過酸化水素に接触させる工程と、 残留過酸化水素を含む前記物品を滅菌チャンバ内に置く
   工程と、 前記滅菌チャンバ内で前記物品の周囲にプラズマを発生
   させる工程と、 前記残留過酸化水素の前記活性種によって滅菌をお懇話
   せるのに充分な時間、前記物品を前記プラズマ内に維持
   する工程と、 を備えた方法。
2. （２）過酸化水素に露らすことによって滅菌された物品
   から残留過酸化水素を除去する方法であって、残留過酸
   化水素を含む滅菌された物品をプラズマチャンバ内に置
   く工程と、この残留過酸化水素を無毒な分解生成物に分
   解するのに要する時間にわたって前記物品を発生させる
   工程とを備えた方法。