JPH0326615B2

JPH0326615B2 -

Info

Publication number: JPH0326615B2
Application number: JP58251082A
Authority: JP
Inventors: Sadao Nakanishi; Hiroshi Imai; Teruo Minesawa
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1983-12-28
Publication date: 1991-04-11
Also published as: JPS60139253A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は医療用具またはその素材の滅菌方法に
関するものである。医療用具の滅菌方法としてはガス滅菌（主にエ
チレンオキサイド）、放射線滅菌、熱滅菌、薬剤
滅菌（主にホルマリンとグルタルアルデヒド）等
がある。ガス滅菌は医療用具の滅菌方法としてはもつと
も一般的な方法の一つであるが、製品中へのガス
の残留の問題や適用の制約条件としてドライな状
態が必要である。エチレンオキサイドが残留する
と、人体にアレルギー反応を示す場合があつた
り、同一患者に繰り返し使用すると血液中の好酸
球が増加し好ましくないといわれている。放射線滅菌も近年比較的用いられるようになつ
てきているが、設備費用や処理コストが高いばか
りでなく、適用対象の材質にも制約がある。さら
に適用可能と言われる材質であつても共存する微
量の添加物の影響をうけ変質を起こしやすく、適
用できない場合がある。一般に放射線照射が製品
特性へ及ぼす影響については、いまだに未知の点
が多く、製品特性の調査にはかなりの労力と時間
が必要であり、医療用具の場合もその例外ではな
い。一方、熱滅菌は医療用具の滅菌法として比較的
広く用いられているものの、高熱をかけるため材
質が変質したりして適用範囲が著しく制約され
る。さらにたとえば耐熱性のあるプラスチツク材
質を使用する場合でも安定剤、可塑剤等の微量含
有物が溶液中に抽出されることも考えられ、安全
性、毒性の面で常に十分な配慮が必要である。以上のとおり医療用具の滅菌方法はいくつかあ
るが、それぞれに長所、短所があり、滅菌対象物
の特性に応じて使い分けられているが、滅菌対象
物、医療用具の使い易さ、滅菌作業性や経済性等
を考慮すると、溶液状態で加熱しないで滅菌する
方法が必要な場合も多い。従来からもホルマリ
ン、グルタルアルデヒド等の薬剤を溶液状態で用
いる滅菌法が行なわれている。しかしこれらの薬
剤は毒性が強いのみならず、比較的安定な物質で
あり、さらに洗浄での除去性がわるく対象物を使
用前に多量の洗浄液で処理しても除くことが困難
である。そこで本発明者等は新たにプロピレンオ
キサイド溶液を用いる滅菌法について鋭意研究を
重ねた結果、滅菌効果を確実に保証でき、残留薬
剤も極微量であつて、且つ使用前に洗浄により比
較的簡単に除去できることを見出し、さらに検討
して本発明を完成した。すなわち、本発明はエタノールまたはイソプロ
パノールを35容量％まで含有していてもよいプロ
ピレンオキサイドの0.3〜10容量％水溶液に医療
用具またはその素材を接触させることを特徴とす
る滅菌方法である。本発明の滅菌方法で対象とする医療用具とは人
もしくは動物の疾病の診断、治療もしくは予防に
使用すること、または人もしくは動物の身体の構
造もしくは機能に影響を及ぼすことを目的とする
器具器械をいう。とりわけ、循環器系医療用品材
料およびその関連製品と生体機能補助代行器等に
好ましく適用される。前者の例としては人工心臓
弁、人工血管あるいは血管修復用材料等が挙げら
れ、後者の例としては人工心肺、心臓ペースメー
カ、血液回路（例、人工腎臓用、人工心肺用等）、
血液浄化器及び装置（例、血液ろ過器、吸着型血
液浄化器、膜型血漿分離器、膜型血漿成分分離
器、腹膜潅流システム等）、人工腎臓装置及び透
析器、腹水ろ過濃縮器、補助循環装置等が挙げら
れる。さらに、上記の医療用具の素材となる原材料も
滅菌の対象に含まれる。本発明の滅菌方法では、プロピレンオキサイド
の0.3〜10容量％、好ましくは0.3〜７容量％の水
溶液が用いられる。本濃度範囲のプロピレンオキ
サイド水溶液が滅菌効果を有することについて
は、滅菌効果の指標菌であるBacillus subtilis
NCTC 10073芽胞を用い生残曲線を求めた後述
の実験例１の結果から明らかである。プロピレン
オキサイドの濃度を0.3容量％よりも低くしてい
くと、滅菌効果が弱くなり滅菌のために長期の所
要日数が必要となるか、あるいは滅菌効果がほと
んどなく医療用具またはその素材の滅菌方法とし
ては実用的価値はないかあるいは少ない。一方、
濃度が10容量％を越える場合は、滅菌効果は強く
なるもののプロピレンオキサイドの残留量あるい
はその分解物（プロピレングリコール）が多くな
り、さらに医療用具またはその素材を変質させる
ことがあり、やはり実用的ではない。プロピレンオキサイドの0.3〜10容量％水溶液
中には、エタノールまたはイソプロパノールを35
容量％まで含有しておいてもよい。エタノールま
たはイソプロパノールの併用は、医療用具または
その素材を長期間滅菌状態に保つ場合に特に有利
である。すなわち、後述の実験例２で示すよう
に、プロピレンオキサイドは水溶液中で次第に分
解しプロピレングリコールを生ずる。したがつ
て、医療用具またはその素材を長期間にわたり滅
菌状態に保つ必要があり、かつプロピレンオキサ
イドの分解後に微生物による二次汚染の恐れがあ
る場合には、共存するエタノールまたはイソプロ
パノールによつて増殖を抑制するとができる。さ
らに、エタノールまたはイソプロパノールはプロ
ピレンオキサイドの分解を遅らせる作用があり、
この点でも長期間滅菌作用を維持したい場合に有
用である。エタノールまたはイソプロパノールの濃度は35
容量％までの範囲で用いられ、具体的な濃度は医
療用具またはその素材の種類や保存期間等を考慮
して適宜に選択される。濃度が35容量％を越える
とプロピレンオキサイドの滅菌作用を弱めたり、
あるいは生体または蛋白質を利用する医療用具等
の場合は変性を起こすことが多く好ましくない。プロピレンオキサイド水溶液中には、医療用具
またはその素材の種類や材質によつて、その滅菌
作用が失なわない範囲で、適宜に各種の物質を共
存せしめておいてもよい。このような物質の例と
しては生体あるいは蛋白質を用いる医療用具また
はその素材を安定に保存するために通常、使用さ
れるものが挙げられる。たとえば、生理食塩水、
各種緩衝液をベースとしてプロピレンオキサイド
と、必要に応じエタノールまたはイソプロノール
を溶解して用いてもよい。プロピレンオキサイド水溶液と医療用具または
その素材との接触方法は、通常の薬剤溶液を用い
る方法によつて実施できる。たとえば、滅菌対象
物を本発明で特定するプロピレンオキサイド水溶
液に浸漬する方法、本水溶液を対象物に均一にス
プレーする方法、本水溶液で対象物を洗浄する方
法等が挙げられ、これらの操作は単独もしくは組
合せて、必要に応じて２回以上くり返えして実施
してもよい。また、中空部を有する医療用具、た
とえば血漿分離器の内部を滅菌したい場合には、
本水溶液をその中空部に充填しておくことにより
目的が達成できる。接触は通常０℃〜約40℃の温
度範囲で行なわれる。滅菌に必要な接触時間は、
プロピレンオキサイドの濃度によつても異なる
が、通常は３時間以上接触せしめるのがよい。一
般には、対象とする医療用具またはその素材をそ
の使用に供するまでの期間にわたり接触してお
き、使用に際してプロピレンオキサイド水溶液を
除去すればよい。本水溶液を除去後は、必要に応
じ無菌的操作により生理食塩水、ぶどう糖液（５
％）を用いて洗浄し、残留するプロピレンオキサ
イドあるいはその分解物（プロピレングリコー
ル）を除去する。本発明の滅菌方法は、従来、医療用具の滅菌に
用いられているエチレンオキサイドによるガス滅
菌法に比較して、設備が極めて簡単なものでよく
滅菌工程の維持費が少なくてすみ、また毒性が小
さいという長所を有する。さらに、ホルマリンや
グルタルアルデヒドを用いる方法とは異なり、プ
ロピレンオキサイドは、滅菌後は時間と共に分解
して残留量が少なくなる点で安全であり、残留し
ていても医療用具の使用前に洗浄することによつ
てその分解物と共に比較的に簡単に除去すること
ができる。また、本発明方法によると生体や蛋白質、酵素
等を利用する医療用具であつても、分解や変性な
どの品質上の障害をおこすことなく滅菌が可能で
ある。以下に、実験例および実施例を挙げて本発明を
さらに具体的に説明する。以下の記載において、
特にことわらないかぎり％は容量％を示すものと
する。実験例１ Bacillus subtilis NCTC 10073の芽胞を下記
の芽胞形成培地⁽¹⁾（PH7.0）平板を用い、37℃で７
日間培養し、菌体をかきとり、これを充分量の滅
菌蒸留水にけん濁し４℃で７日間放置し、再度遠
心沈澱して、滅菌蒸留水にけん濁した。この操作
を４回くり返した後、10¹⁰芽胞／mlになるよう滅
菌蒸留水に懸濁し80℃で20分加熱し、直ちに氷水
中で冷却した。この懸濁液を10⁷芽胞／mlになる
ように滅菌蒸留水で稀釈し、以下の実験に供し
た。 (1) 芽胞形成培地（PH7.0）の組成肉エキス６ｇペプトン 10ｇ MnSO₄・nH₂O 0.1ｇ CaCl₂ 0.1ｇ寒天 15ｇ蒸留水加えて全量 1000ml 一方滅菌蒸留水、エタノール、プロピレンオ
キサイドと先に調製しておいた10⁷芽胞／mlの
Bacillus subtilis NCTC 10073の芽胞懸濁液
を用い、芽胞濃度がいずれも10⁶芽胞／ml以上
である0.3、１、５と10％プロピレンオキサイ
ドを含有する水溶液、15％エタノール水溶液お
よび35％エタノール水溶液を調製し、密栓して
20℃に放置し経日ごとに生菌数を測定し生残曲
線を求めた。生菌数測定は原液を、あるいは原液を下記の
Basal medium⁽²⁾を用いて希釈した液を
Peptone−Yeast extract glucose agar⁽³⁾平板
で37℃、１〜３日間培養し生菌数を測定した。
生菌数と経日日数の関連については最小二乗法
を用いて解析し、まとめた。 (2) Basal medium（PH7.0）の組成 K₂HPO₄ ７ｇ KH₂PO₄ ３ｇ（NH₄）₂SO₄ １ｇ NaCl １ｇ MgSO₄・7H₂O 0.1ｇ Tween80 0.01ｇ蒸留水加えて全量 1000ml (3) Peptone−Yeast extract glucose agarの組
成ポリ・ペプトン 10ｇ酵母エキス２ｇ NaCl ２ｇグルコース５ｇ寒天 15ｇ蒸留水加えて全量 1000ml その結果、生残曲線は −dN／dt＝KN （式中、Ｎはｔ日後の溶液１mlあたりの生菌
数、ｔは日数、Ｋは溶液の種類と温度で決まる
定数をあらわす）で示された。この生残曲線か
ら、生菌の減少数と所要日数の関係を示す第１
表のとおりである。

【表】示す。
第１表の結果から明らかなように、プロピレン
オキサイドの各種水溶液は顕著な滅菌効果を示し
た。臍帯静脈、ブタ心臓弁、グロブリン固定化担
体、血漿分離器等滅菌対象物を第１表の各溶液と
接触させた状態で生菌数を測定した場合にも、第
１表と同様の結果が得られた。さらに、エタノー
ルの代りにイソプロパノールを用いた場合もエタ
ノールを使用したときと同様の結果を示した。この結果、たとえば無菌保証率を10^-6（たとえ
ば対象物が生菌を各１本に１個を含むとき、対象
物100万本の１本にのみ生菌１個が認められ、そ
の他は全て無菌であることを意味する）必要とす
ると言われる血液に接触したり体内に埋込む医療
用具や、その素材等の滅菌に十分使用できること
がわかつた。実験例２プロピレンオキサイド、蒸留水、エタノールを
用い１％プロピレンオキサイドを含有する水溶液
および35％エタノール水溶液をそれぞれ調製し
た。これら溶液を２ml無色透明アンプルに充填溶
閉し試料とした。これら試料を20℃、30℃、40℃
の恒温室に放置しイニシヤルと経日ごとに試料を
サンプリングしプロピレンオキサイドをガスクロ
マトグラフ（測定条件、検出器：FID、カラム：
５％PEG−HT on Uniport HP（60／80）３mm
φ×２ｍ、カラム温度：50℃、注入口温度：150
℃、検出器温度：150℃、キヤリアーガス：N₂
（約40ml／min）、測定機：日立163型ガスクロマ
トグラフ、試料液の調製：氷冷しながらサンプル
をエタノールで10倍希釈しその3μを注入）で
プロピレンオキサイド量を定量した。プロピレン
オキサイドの残存率と経日の関連については最小
二乗法を用いて解析し、まとめた。その結果、プロピレンオキサイドは次式 −dx／dt＝kx （式中、ｘはｔ日後のプロピレンオキサイドの濃
度、ｔは日数、ｋは温度と溶液の種類で決まる定
数をあらわす）に従つて分解することがわかつ
た。プロピレンオキサイドの分解状況を示すと第
２表のとおりである。

【表】す。
以上の結果から明らかなように、プロピレンオ
キサイドの残留をすくなくするにはプロピレンオ
キサイドのイニシヤル濃度を低下させたり、接触
時間を長くしたり、アルコール濃度を低くしたり
あるいは温度を上昇させたりすればよい。臍帯静脈、ブタ心臓弁、グロブリン担体、血漿
分離器等の滅菌対象物に第２表の各溶液を接触さ
せた状態でプロピレンオキサイドの分解を調査し
たが、第２表と同様の分解状況を示した。なお、第２表において、エタノールの代りにイ
ソプロパノールを用いた場合も、同様の結果であ
つた。実施例１人由来の臍帯静脈にマンドリルを通し、臍帯静
脈の重さ１部に対し１％（重量／容量）炭酸ナト
リウム溶液を用いてPH7.5〜8.5に調整した50部の
0.5％（重量／容量）グルタルアルデヒド溶液中
に入れ４〜７日間保存し、該臍帯静脈を十分に硬
化した。次いで、無菌操作を施すことなく生理食塩液で
十分洗いグルタルアルデヒドを除去し、１％プロ
ピレンオキサイドを含む生理食塩水中に入れ室温
で２週間保存し、滅菌した。その後、本品を無菌
的にとりあつかい日本薬局方の無菌試験により生
菌を認めなかつた。一方、プロピレンオキサイドを用いず同様に処
理したものは生菌を認めた。実施例２抗イムノグロブリンＧ（抗１ｇＧ）100mgを1M
リン酸カリウム緩衝液（0.1％アジ化ナトリウム
を含む）８mlに溶解した。この溶液をフラスコに
入つた担体であるEupergit Ｃビーズ（Ro¨hm
Pharma社製）２ｇに注ぎ、注意深く撹拌した。
フラスコを密栓し室温（21〜25℃）で50時間静置
した。次いで、内容物をグラスフイルターを用い
てろ取し、蒸留水50mlずつで２回、次に毎回50ml
ずつの1M NaCl溶液で５回、１％プロピレンオ
キサイドを含む1Mリン酸カリウム緩衝液中で２
回それぞれ洗浄した。洗浄物を上記のプロピレン
オキサイド水溶液中に浸漬し２週間保存した。そ
の後、本品を無菌的に扱い、透析型人工腎臓装置
承認基準の無菌試験法により試験したところ、生
菌を認めなかつた。実施例３血漿分離用ポリプロピレン製中空糸を束にし、
両端をカツターで切断し接着剤により支持固定し
ながら、透明な外筒内に納めた血漿分離器（有効
表面積0.5m²）に５％プロピレンオキサイド及び
35％イソプロパノールを含む水溶液を充填し４日
間室温に保存し滅菌した。その後充填されていた
溶液を捨て、0.3％プロピレンオキサイド生理食
塩水で洗浄し、新たに同溶液を充填し10日間室温
に保存した。次に、本品を無菌的に扱い透析型人
工腎臓装置承認基準の無菌試験を行つたが生菌を
認めなかつた。実施例４血漿分離用ポリプロピレン製中空糸を束にし、
両端をカツターで切断し接着剤により支持固定し
ながら、透明な外筒内に納めた血漿分離器（有効
表面積0.2m²）に７％プロピレンオキサイド及び
35％イソプロパノールを含む水溶液を充填し４日
間室温に保存した。その後充填されていた溶液を
捨て無菌操作で５％エタノール生理食塩水で洗
い、新たに同溶液を充填し保存した。次に、本品
を無菌的に扱い、透析型人工腎臓装置承認基準の
無菌試験を行つたが菌を認めなかつた。実施例５ブタ由来の大動脈弁をその重さ１部に対し１％
（重量／容量）炭酸ナトリウム溶液を用いてPH7.5
〜8.5に調整した100部の0.5％（重量／容量）グ
ルタルアルデヒド溶液中に入れ３〜６日間保存し
大動脈弁の十分に硬化した。その後、無菌的操作
をすることなく生理食塩水で十分洗いグルタルア
ルデヒドを除去しバルブステント（ポリプロピレ
ン形成品）、ダクロン・メツシユ（ダクロン・ク
ロス）等を用いて加工した。これを１％プロピレ
ンオキサイド及び15％エタノールを含む生理食塩
水に入れ室温で15日間保存し滅菌した。本品は無
菌的に扱い日局の無菌試験を行つたが生菌を認め
なかつた。一方、プロピレンオキサイドを用いず
同様に処理をしたものは生菌を認めた。

Claims

【特許請求の範囲】

１エタノールまたはイソプロパノールを35容量
％まで含有していてもよいプロピレンオキサイド
の0.3〜10容量％水溶液に医療用具またはその素
材を接触させることを特徴とする滅菌方法