JPH0621042B2 - 恒温槽用清浄剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、科学機器に於ける、水を媒体とする反応恒温
槽、特に自動分析装置に於ける恒温槽中に添加される防
腐、防黴、防藻作用を有する新規な清浄剤に関する。

［発明の背景］ 一般に、臨床化学の分野では、疫病の診断、病態の把握
等の目的で血清、尿及び組織液等の生体試料中の生理活
性物質、例えば酵素、脂質、蛋白質等の測定が広く行わ
れている。

自動分析装置は、迅速である、高能率・高精度である、
操作が簡便である、試料・試薬が微量でよい、省力化で
きるといった種々の特徴を有することから、この分野に
於いて、最近広く用いられている。測定は通常、試料の
採取、試薬の添加、混合、加温、比色（吸光度測定）、
演算の順に行われる。この内、加温は形式としてエアバ
ス（空気浴）方式と水浴又は油浴方式があるが、水浴を
恒温槽とする形式が最も一般的である。反応温度は通常
50℃以下で行われるが、37℃で行うのが最も一般的であ
る。吸光度測定は、反応液を反応容器よりセルに吸い上
げて測定する方式と、反応容器を測定セルとして直接測
定する方式とがあるが、現在は後者の方式が主流となっ
ている。この方式の測定は水浴を恒温槽とする場合、槽
外に設置された光源より照射された光が恒温槽を通し、
更に恒温槽中の反応容器を通して槽の反対側に設置され
た検知器で検知されることにより行われる。即ち、反応
容器はまた反応セルとしても利用される訳である。ま
た、測定に使用される波長は通常340〜900ｎｍである。

ところで、自動分析装置の恒温槽中の水の交換は、通常
一日に１度乃至数度行われるが、この水交換時に反応容
器外壁に気泡が付着する場合が多い。この防止の目的で
通常少量の清浄剤が添加される。この目的で使用される
清浄剤は通常各種界面活性剤を主成分とし、これにキレ
ート剤、pH調整剤、防腐剤等を添加したもので、低起泡
性のものであり、恒温槽中での清浄剤としての濃度は通
常0.05〜2.0V/V%である。しかしながら、かかる清浄剤
を含む水を使用する恒温槽に於いては、清浄剤の成分が
栄養源となり、藻の発生や微生物（細菌等）の発育を促
し（防腐剤を添加したものでもその効果があまり認めら
れない）、その結果、反応容器への藻の付着や恒温槽中
の水の濁り等が生じる等、吸光度測定に於いて大きな誤
差を生ずる原因となっていた。このため装置の使用に際
しては、度々槽内を監視したり、また定期的に槽内の清
掃を行う等、精度管理、保守管理に多大の労力を必要と
しているのが実情である。このように恒温槽への清浄剤
の添加は必要且つ有効である反面、日常の保守管理を十
分に行う必要があるため、この点の改善が強く要望され
ていた。

本発明者らは、藻の発生や微生物（細菌等）の発育の原
因は、通常の清浄剤の使用濃度（0.05〜2.0V/V%）で
は、その一成分として存在する防腐剤の恒温槽中での終
濃度が有効濃度以下となって効果がなくなる為ではない
かと考え、少量添加で効果のある、即ち有効濃度の低い
防腐剤としてトリアジン誘導体に着目し、鋭意研究の結
果、これと界面活性剤を成分として含む清浄剤を用いる
ことにより、恒温槽中の藻の発生及び微生物（細菌等）
の発育を防止できることを見出した。

しかしながら、この組成の清浄剤を用いた場合、恒温槽
中の藻の発生及び微生物（細菌等）の発育については長
期間に亘り防止することは可能であったが、該清浄剤原
液を高温下に保存した際には、この成分の一部が経時的
に分解して、測定に使用される波長(340〜900ｎｍ)に吸
収を有する物質を生じさせ、吸光度測定に於いて大きな
誤差を生ずる原因となる可能性があることが判明した。
一方、文献（American Society of Lubrication Engine
ers， Presented at The 24th ASLE ANNUAL MEETING IN
PHILADELPHIA， 201頁，MAY 5-9，1969等）に因れば、
トリアジン誘導体の多くは、水中でアミン類、アミド
類、アルデヒド類、例えばギ酸等の低級脂肪酸類、アミ
ノアルコール類等に分解し、この反応は恒温下或は強酸
性領域下で促進されるとされているが、その分解機構の
正確なことは未だ不明であるし、また上記測定波長に吸
収を有する物質がこのようなトリアジン誘導体の分解に
よって生じているものか否かについても未だ解明されて
いない。

［発明の目的］ 本発明は上記した如き状況に鑑みなされたもので、科学
機器に於ける、水を媒体とする反応恒温槽、特に自動分
析装置に於ける恒温槽中に添加される清浄剤であって、
防腐、防黴、防藻作用を長期間に亘って有し、且つその
一部構成成分の分解等により測定に使用される波長(340
〜900ｎｍ)に吸収を有する物質を生じることのない（或
は少ない）新規な清浄剤を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明は、トリアジン誘導体、界面活性剤及び一般式
［Ｉ］ （式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は夫々独立して水素原
子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表わす。また、
ｎは１〜５の整数を表わす。） で示される化合物を主成分とする恒温槽用清浄剤の発明
である。

即ち、本発明者らは、上記の如き問題点を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果、有効濃度の低い防腐剤としてのト
リアジン誘導体と界面活性剤とを組み合わせた清浄剤
に、更に一般式［Ｉ］で示される化合物を添加すること
により、恒温槽中の藻の発生及び微生物（細菌等）の発
育を防止できることのみならず、清浄剤自体を高温下に
保存した際に、その構成成分の一部が分解して測定に使
用される波長(340〜900ｎｍ)に吸収を有する物質を生じ
るのを抑制することが出来ることを見出し、本発明を完
成するに至った。

本発明に使用される有効濃度の低い防腐剤であるトリア
ジン誘導体としては、特に1,3,5-トリアジン誘導体が有
効であり、具体的な化合物としては、シアヌール酸、塩
化シアヌル，ヘキサヒドロ-1,3,5-トリス（β-−ヒドロ
キシエチル）トリアジン，2-クロロ-4,6-ジアルキルア
ミノ-1,3,5-トリアジン，2-メチルチオ-4,6-ジアルキル
-1,3,5-トリアジン，ヘキサヒドロ-1,3,5-トリエチルト
リアジン等が挙げられる。これらトリアジン誘導体は単
独で用いても、また、２種以上併用して用いても構わな
い。また、その添加量としては、藻の発生や、微生物
（細菌等）の発育を防止し、かつ測定に影響しない濃度
であればよく、1,3,5-トリアジン誘導体では、通常恒温
槽中での濃度が合計で0.003〜0.08W/V%程度好ましくは
0.005〜0.05W/V%になるように、清浄剤中に３〜80W/W%
程度、好ましくは５〜50W/W%程度、単独で若しくは２種
以上併用して用いられる。

トリアジン化合物以外にも種々のものが防腐剤として上
市されており、例えばフェノール類，クレゾール類，塩
素系，サリチル酸系，安息香酸系，アジ化ナトリウム等
がその代表的なものとして挙げられる。しかしながら、
これらは微生物の生育防止には有効であるが、恒温槽用
清浄剤の成分として使用する場合には、例えば測定波長
に影響を与えたり、恒温槽を構成する金属やプラスチッ
ク類を傷める等の点で問題がある。即ち、本発明の目的
に使用し得る防腐剤としては、使用濃度で測定波長（34
0〜900ｎｍ）に殆ど吸収をもたないこと、水又は／及び
界面活性剤と相溶性があること、清浄剤中の他の成分と
沈殿、濁りを生じないこと、ガラス・プラスチック・金
属等を腐食しないこと、長期間品質が安定しているこ
と、及び低い有効濃度で藻の発生、微生物（細菌等）の
発育を防止できることが必須条件である。

本発明に使用される界面活性剤としては、測定に影響が
なく、反応容器への気泡付着を防止できるものであれば
大略良いが、より厳密に言えば、水不溶性物質の混在が
ないこと、低起泡性であること、曇点が高く反応温度
（37℃）でも澄明であること、本発明に係わる防腐剤で
あるトリアジン誘導体或は一般式［Ｉ］で示される化合
物と反応及び沈殿等を起こさないこと、340〜900ｎｍの
範囲に吸収が殆どないこと、自動分析装置の恒温槽及び
反応容器を構成するガラス，金属，プラスチック等に影
響がないこと、常に品質が安定し危険性がなく取扱が容
易であること等の性質を有するものであれば特に限定さ
れることなく用いることができるが、特に非イオン系の
界面活性剤が好ましく用いられる。非イオン系の界面活
性剤としては、例えば脂肪酸グリセライド，ポリオキシ
エチレン脂肪酸エステル，ポリオキシエチレンアルキル
エーテル，ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテ
ル，ソルビタン脂肪酸エステル，ショ糖脂肪酸エステ
ル，ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル，ポ
リオキシエチレンアルキルアミン，ポリオキシエチレン
脂肪酸アミド，ポリオキシエチレンポリプロピレングリ
コールエーテル等が挙げられる。また、その清浄剤中の
濃度としては、特に限定されるものではないが、好まし
くは１〜20W/W%、より好ましくは３〜10W/W%の範囲で選
択される。また、これらを単独で若しくは２種以上併用
して用いる等は任意である。

本発明に於いて用いられる一般式［Ｉ］で示される化合
物のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴としては、夫々独立して、水
素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基が挙げられ、ま
たｎとしては１〜５の整数が挙げられる。これら一般式
［Ｉ］で示される化合物の使用量は、用いられる化合物
の種類により若干異なるが、通常トリアジン誘導体１モ
ルに対して約0.3モル以上、好ましくは0.5モル以上、よ
り好ましくは１モル以上となるように清浄剤中に添加さ
れ、これらを単独で若しくは２種以上併用して用いる等
は任意である。

しかしながら、上記した如き本発明の清浄剤に係わる各
化合物の濃度を増加させていくと、清浄剤の溶液の粘度
が高くなり過ぎたり、該溶液が白濁してくるので、本発
明の清浄剤としては好ましくない。即ち、本発明の清浄
剤は、主に自動分析機の恒温水槽中に添加されるもので
あり、通常小口径のプラスチックチューブを介して水槽
中に添加される。このため、清浄剤自身の粘度が高くな
り過ぎたり、白濁する等していた場合には、恒温水槽中
に所定量の清浄剤を添加することができなかったり、移
送用のプラスチックチューブが目詰まりする等、実用上
問題が生じる可能性が高い。従って、清浄剤自身の性質
として、粘度が６センチストークス(cSt)未満であっ
て、且つ澄明であることが望ましい。

また、本発明に係わる清浄剤は、本発明の目的を阻害し
ないものであれば、必要に応じて各種界面活性剤、キレ
ート剤、pH調整剤、防腐剤、例えばβ-チオジグリコー
ル等の安定化剤等を添加することも任意である。

以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する
が、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。

［実施例］ 実験例１．トリアジン化合物の微生物に対する最小発育
阻止濃度の測定 （試験菌） 下記に示すような、自動分析装置の恒温水槽に生育して
いた微生物（カビ、細菌、酵母、藻類等）及びJIS-Z-29
11号のカビ抵抗性試験方法に記載されているカビを用い
た。

・細菌類：Pseudomonas aeruginosa、Bacillus subtili
s、Escherichia coli。

・カビ類：Aspergillus niger、Fusarium moniliforme、C
ladosporium cladosporioides、Penicillium citrinum。

・藻類：緑藻類、藍藻類、珪藻類。

・酵母類：Saccharomyces cerevisiae、Rhodotorula s
p.。

（培養液） 微生物の種類に応じて以下のものを用いた。

・細菌類用 肉エキス 3g ポリペプトン 10g 塩化ナトリウム 5g 蒸留水 全量1000ml ・カビ類用（ポテト・デキストロース・ブロス） ポテト抽出液末 4g ブドウ糖 20g 蒸留水 全量1000ml ・藻類用(デッド・メルト・ブロス) Ca(NO₃)₂・4H₂O 1g MgSO₄・7H₂O 0.25g KCl 0.25g KH₂PO₄ 0.25g FeCl₃ 痕跡 蒸留水 全量1000ml ・酵母類用(モルト・イースト・ブロス) 酵母エキス 3g グルコース 10g 麦芽エキス 3g ペプトン 5g 蒸留水 全量1000ml （操作法） 各々の微生物を、所定の培養液中で所定菌数以上となる
まで培養した後（細菌類・酵母類：10⁷個/ml以上、藻
類：10⁸個/ml以上、カビ類：10⁶個/ml以上）、本発明に
係わるトリアジン化合物であるヘキサヒドロ-1,3,5-ト
リス（β-−ヒドロキシエチル）トリアジン (以下、ＴＨＴと略称する。)を所定濃度となるように該
培養液中に添加し、細菌類・酵母類については30℃，48
時間後に、カビ類については28℃，120時間後に、藻類
については35℃，168時間後にその最小発育阻止濃度
（発育を阻止するのに必要な最小添加量）を判定した。

尚、判定はＴＨＴ無添加の培地で同様の操作を行ったも
のを対照として行った。

（結果） ＴＨＴの各微生物に対する最小発育阻止濃度を表１に示
す。

実験例２．トリアジン誘導体と界面活性剤を主成分とす
る恒温槽用清浄剤の微生物に対する最小発育阻止濃度の
測定。

（恒温槽用清浄剤） ＴＨＴ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル：
蒸留水＝10：２：88の重量比となるように混合したもの
を恒温槽用清浄剤とした。

実験例１に於けるＴＨＴを上記恒温槽用清浄剤に代え、
実験例１と同様の微生物、培地を用い、実験例１と同様
の操作法により該恒温槽用清浄剤の微生物に対する最小
発育阻止濃度の測定を行った。

（結果） 結果を表２に示す。尚、表２中には培地中ＴＨＴ終濃度
も併せて示す。

表１及び表２の結果から明らかな如く、本発明に係わる
トリアジン化合物はそれ単独でも、また、トリアジン誘
導体と界面活性剤を主成分とする恒温槽用清浄剤とした
場合でも微生物に対して低濃度で有効であることが判
る。更に、本発明に係わるトリアジン化合物を界面活性
剤と併用すると、意外にも微生物に対してより低濃度で
有効であることも判った。

実験例３．トリアジン誘導体と界面活性剤を主成分とす
る恒温槽用清浄剤の保存時の安定性の検討 （恒温槽用清浄剤） ＴＨＴ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル：
蒸留水＝20：５：75の重量比となるように混合したもの
を恒温槽用清浄剤とした。

（操作法） 上記の清浄剤を、所定温度の恒温水槽又は恒温器中に48
時間放置した後に、340nmの吸光度を測定した。

（結果） 測定結果を第１図に示す。尚、第１図に於いて、−○−
は恒温水槽中に放置した場合の結果を、−×−は恒温器
中に放置した場合の結果を夫々示す。

第１図から明らかな如く、上記の組成から成る恒温槽用
清浄剤は、高温で保存した場合には、安定性に問題があ
ることが判る。

実験例４．安定化剤の検索 実験例３の結果から、トリアジン誘導体と界面活性剤を
主成分とする恒温槽用清浄剤は、高温で保存した場合
に、安定性に問題があることが判った。そこで、恒温保
存時の安定化剤の検討を行った。

（恒温槽用清浄剤） ＴＨＴ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル：
所定化合物：蒸留水＝20：５：５：70の重量比となるよ
うに混合したものを恒温槽用清浄剤とした。

（操作法） 上記の清浄剤を、50℃の恒温器中に所定日数放置した後
に、340ｎｍの吸光度を測定した。

（結果） 測定結果を表３−１〜３に示す。

表３−１〜３の結果から、高温保存時の安定化剤として
有用な化合物として、モノエタノールアミン，2-アミノ
-2-メチル-1-プロパノール，トリス（ヒドロキシメチ
ル）アミノメタン，2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジ
オール，3-アミノ-1-プロパノール，(+)-3-アミノ-1,2-
プロパンジオール，5-アミノ-1-ペンタノール，6-アミ
ノ-1-ヘキサノール等の一般式［Ｉ］で示される化合物
が見出された。

実験例５．安定化剤の必要濃度の検討 実験例４で見出された高温保存時の安定化剤が、恒温槽
用清浄剤中でトリアジン誘導体１モル当り何モル必要か
の検討を行った。

（恒温槽用清浄剤） ＴＨＴを20重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテルを５重量部、高温保存時の安定化剤を所定重量
部に、蒸留水を加えて全体で100重量部となるように混
合したものを高温槽用清浄剤とした。

（操作法） 上記の清浄剤を、50℃の恒温器中に所定日数放置した後
に、340nmの吸光度を測定した。

（結果） 測定結果を表４−１及び２に示す。尚、表中、モル比と
は、該清浄剤中に含まれる高温保存時の安定化剤のモル
数をＴＨＴのモル数で除した値を表わす。

表４−１及び２の結果から、高温保存時の安定化剤の恒
温槽用清浄剤中での必要濃度は、用いられる安定化剤の
種類により若干差は見られるものの、トリアジン誘導体
１モル当りに0.3〜0.5モル以上と考えられた。

実験例６．本発明の恒温槽用清浄剤の微生物に対する最
小発育阻止濃度の測定 （恒温槽用清浄剤） ＴＨＴ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル：
モノエタノールアミン：蒸留水＝20：５：５：70の重量
比となるように混合したものを恒温槽用清浄剤とした。

（操作法） 上記恒温槽用清浄剤を50℃の恒温器中に90日間放置し
た。その後、実験例１に於けるＴＨＴを該恒温槽用清浄
剤に代え、実験例１と同様の微生物、培地を用い、実験
例１と同様の操作法により該恒温槽用清浄剤の微生物に
対する最小発育阻止濃度の測定を行った。

（結果） 結果を表５に示す。尚、表５中には培地中のＴＨＴ終濃
度も併せて示す。

表５の結果から明らかな如く、本発明の恒温槽用清浄剤
は、微生物に対して低濃度で有効であることが判る。

実施例１． （恒温槽用清浄剤） ＴＨＴ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル：
モノエタノールアミン：蒸留水＝20：５：５：70の重量
比となるように混合したものを恒温槽用清浄剤とした。

（操作法） 上記清浄剤を蒸留水で1000倍に希釈したものを、ポリエ
チレン容器中、28℃で保管した。

また、別に上記ＴＨＴを添加しない清浄剤を調製して、
同一条件で保管して対象とした。

保管後、経日的にＴＨＴ添加及び無添加の清浄剤使用液
中の藻の発生、微生物（細菌等）の発育の有無を肉眼で
調べた。

また、日立736形自動分析装置を用いて、同恒温槽中に
上記清浄剤を1000倍希釈となるように添加して、測定値
への影響を調べた。

別に上記ＴＨＴを添加しない清浄剤を調製して、同一条
件で日立736形自動分析装置恒温槽へ添加して対象とし
た。

尚、測定値への影響は、恒温槽の水の汚れや反応容器に
付着する気泡の影響が最も顕著に現われるＵＶレート法
による検査項目であるトランスアミナーゼ（ＧＯＴ，Ｇ
ＰＴ）の同時再現性の日差変動を追跡した。［ｎ＝40、
試薬：トランスアミナーゼーＨＲII（和光純薬工業
（株）製）、標準血清：Control Serum I（和光純薬工
業（株）製）］ （結果） ＴＨＴ無添加の清浄剤を使用したものは７日目に微生物
（細菌等）の発育を認め、自動分析装置を用いた試験結
果でも測定値に影響を認めたが、ＴＨＴ添加の清浄剤を
使用したものは60日目でも藻の発生、微生物（細菌等）
の発育を認めなかった。

尚、ＴＨＴ添加及び無添加の清浄剤を使用した自動分析
装置の、恒温槽中の生菌数（個／ml）を経時的に測定し
た結果を表６に、ＴＨＴ添加の清浄剤を使用した自動分
析装置を用いてＧＯＴ，ＧＰＴの同時再現性の日差変動
を追跡した結果を表７に示す。

表６及び表７の結果から明らかな如く、本発明の清浄剤
を添加した場合には、自動分析装置を用いた試験結果で
も、藻の発生、微生物（細菌等）の発育は認められず、
測定値への影響も全く認められなかった。

また、ＴＨＴの代りにトリアジン化合物としてシアヌー
ル酸を用いた場合でも同様な結果が得られた。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明は、水を媒体とする恒温水槽を
有する科学機器、特に自動分析装置に於いて、恒温槽内
の水に発生する微生物（細菌等）の発生、及びそれに伴
う測定精度の低下を防止し、且つ、恒温槽内の反応容器
壁への気泡の発生，付着を防止し、しかもそれ自体は原
液保存時にその構成成分の一部が分解して測定波長（34
0〜900ｎｍ）で吸収を有する物質を生じると言うような
ことのない（或は少ない）恒温槽用清浄剤を提供するも
のであり、本清浄剤を使用することにより、自動分析装
置本来のメリットである迅速性、高能率、高精度、操作
の簡便性を従来以上に生かし得る点に顕著な効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実験例３に於いて得られた、トリアジン誘導
体と界面活性剤を主成分とする恒温槽用清浄剤の所定の
保存温度での安定性試験の結果を示し、横軸の各保存温
度に対して得られた吸光度(340ｎｍ)の値を縦軸に沿っ
てブロットした点を結んだものである。尚、図中、−○
−は恒温水槽中に放置した場合の結果を，−×−は恒温
器中に放置した場合の結果を夫々示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トリアジン誘導体、界面活性剤及び一般式
   ［Ｉ］ （式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は夫々独立して水素原
   子、メチル基又はヒドロキシメチル基を表わす。また、
   ｎは１〜５の整数を表わす。） で示される化合物を主成分とする恒温槽用清浄剤。
2. 【請求項２】トリアジン誘導体が1,3,5-トリアジン誘導
   体である請求項１に記載の清浄剤。
3. 【請求項３】界面活性剤が非イオン系界面活性剤である
   請求項１〜２のいずれかに記載の清浄剤。