JPH07185562A - 無菌水製造方法 - Google Patents

無菌水製造方法

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JPH07185562A
JPH07185562A JP34974693A JP34974693A JPH07185562A JP H07185562 A JPH07185562 A JP H07185562A JP 34974693 A JP34974693 A JP 34974693A JP 34974693 A JP34974693 A JP 34974693A JP H07185562 A JPH07185562 A JP H07185562A
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JP
Japan
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water
ozone
pure water
ultrapure water
treatment
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Application number
JP34974693A
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English (en)
Inventor
Yutaka Shimada
豊 島田
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Sumitomo Precision Products Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高品質の無菌水を安価に製造する。 【構成】 イオン交換分離および蒸留により含有有機物
を除去した純水a、もしくは逆浸透透過により更に含有
微生物を除去した超純水bを、オゾン含有ガスOにより
バブリング処理して、無菌化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、注射用水やその他の医
療用水、研究用水等に用いられる無菌水の経済的な製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】無菌水は注射用水だけでなく、遺伝子研
究、その他のバイオ研究等へと、利用分野が著しく拡大
している。この無菌水には、含有有機物、含有微生物、
更にはエンドトキシン等のリポ多糖類が含まれないこと
が要求される。そのため、この無菌水は、図2に示すよ
うに、純水処理、超純水処理および最終無菌化処理を経
て製造されるのが一般的である。
【0003】純水処理とは、含有有機物を除去するため
のものであり、通常はイオン交換分離および蒸留により
行われる。超純水処理とは、純水から更に含有微生物を
除去して超純水を製造するためのものであり、通常は逆
浸透濾過により行われる。これらの処理により含有有機
物および細菌等の大型微生物は除去されるが、未だウイ
ルスおよびエンドトキシンは残っている。超純水からこ
れらを除去するのが最終無菌化処理であり、通常は煮沸
と限外濾過等の超精密膜処理との組み合わせにより行わ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような精密処理を
経て製造される無菌水は、当然のことながら非常に高価
なものとなる。その大きな要因は、最終無菌化処理に使
用される超精密濾過膜にある。この膜はそれ自体が非常
に高価な上に、頻繁な取り換えが必要なため、無菌水の
製造コストを高騰させるのである。同様に、超純水処理
に使用される濾過膜も高価であり、これも無菌水の製造
コスト上昇の大きな原因になっている。
【0005】一方、安全性については、最終無菌化処理
での煮沸が液の移替えを必要とするため、二次汚染のお
それがある。
【0006】本発明の目的は、経費のかかる膜処理の一
部または全部を省略し、合わせて、安全性に問題がある
煮沸を省略した経済的で安全性に優れた無菌水製造方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の無菌水製造方法
は、含有有機物を除去した純水、または純水から更に含
有微生物を除去した超純水を、清浄なオゾン含有ガスに
よりバブリング処理することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の無菌水製造方法においては、オゾン含
有ガスによるバブリング処理を用いることにより、最終
無菌化処理を経ずに超純水から、更には超純水処理も経
ずに純水から高品質の無菌水が経済的に製造される。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0010】図1に本実施例で採用した製造工程を示
す。本実施例では、水道水から含有カルシウム、Fe等
を除去した後、イオン交換分離設備1により陽イオン、
陰イオンを除去し、更に、蒸留設備2により含有有機物
を最終除去して、純水aを得る。また、その純水aを更
に逆浸透濾過装置3に通して、超純水bを得る。得られ
た純水aまたは超純水bを0.2μmメソブラソ濾過器4
に通し、貯槽5を経てオゾン処理槽6に送る。
【0011】一方、オゾン発生装置7で発生させたオゾ
ン含有ガスO(オゾン化空気)をテフロン0.2μmメソ
ブラソフィルター8に通し、これをバブリング濾過槽
9,9に送る。ここで、オゾン含有ガスOを超純水に通
して不純物を除去した後、トラップ槽10を介してテン
フロン0.2μmメソブラソフィルター11に通す。フィ
ルター11で最終濾過された清浄なオゾン含有ガスO
を、前記オゾン処理槽6に送り、貯槽5から送られてき
た純水aまたは超純水bを、このオゾン含有ガスOによ
りバブリング処理し、更に0.2μmメソブラソフィルタ
ー11に通して、無菌水AまたはBとなす。
【0012】ここで、無菌水Aは純水aをオゾン処理し
たもの、無菌水Bは超純水bをオゾン処理したものであ
る。
【0013】純水aまたは超純水bをオゾン処理する際
のオゾン条件は、処理水のオゾン濃度で表わして10〜
30ppm が望ましい。10ppm 未満では十分な処理効果
が得られず、30ppm 超ではランニングコストが嵩むと
共に、処理効果も飽和する。特に望ましくは、15〜2
0ppm である。
【0014】オゾン含有ガスの使用量としては、水1リ
ットルあたり5〜10ppm が望ましい。5ppm 未満では
エンドトキシンの分解率が80%程度にとどまる。10
ppm超ではランニングコストが嵩むと共に処理効果も飽
和する。
【0015】製造された2種類の無菌水A,Bの品質を
金属元素、微生物、陰イオン、含有アミノ酸、蛍光物
質、エンドトキシン、動物細胞挙動、パーティクルにつ
いて調査した。無菌水Aとは純水aをオゾン処理して得
たもの、無菌水Bとは超純水bをオゾン処理して得たも
のである。オゾン処理に使用したオゾン含有ガスの濃度
は45gO3 /Nm3 、使用量は5gO3 /H×30分
とした。調査結果を以下に説明する。
【0016】金属元素 無菌水A,Bに含まれる金属元素を誘導結合プラズマ質
量分析法(ICP−MASS−SPECTRO)により
調査した。無菌水A,Bともにメルク社超高純度純水規
格値を十分にクリアし、超純水bから製造した無菌水B
は、特に優秀であった。
【0017】陰イオン 無菌水A,Bに含まれる陰イオンをイオンクロマト法に
より調査した。無菌水A,Bともに米社推定規格値を十
分にクリアし、超純水bから製造した無菌水Bは、特に
優秀であった。
【0018】微生物の存在確認 各100μlの無菌水A,Bを無菌操作にて10mlの
寒天培地に拡散し、所定温度で培養後、目視にてコロニ
ーを観察した。同様の調査を、国内最高水準の無菌水と
言われる市販注射用水に対しても行った。調査結果を表
1に示す。無菌水A,Bは国内最高水準の市販注射用水
と比べて遜色ない無菌性を示した。
【0019】アミノ酸分析用としての信頼度 高速液体クロマトアミノ酸分析機を用い、無菌水Aおよ
び前記市販注射用水により移動層反応液(蛍光試料液)
を作成して、アミノ酸標準液を分析した。結果に差はな
かった。また、既知試料を同様に分析した結果を表2に
示す。無菌水Aは純水aから製造したものであるにもか
かわらず、国内最高水準の市販注射用水と同等の分析結
果を示し、アミノ酸分析に対し悪影響を持たないことを
確認できた。
【0020】分析器 島津LC6A高速液クロマト装置 検出器 FLD−6A蛍光検出器(Ex348mm,E
m460mm) カラム SHIM−PACK ISC−07/SI50
4 カムラ温度 55℃ 移動層 クラジエント溶出 クエン酸バッファ(pH3.
2〜10.0)
【0021】蛍光光度計による蛍光物質の分析 蛍光光度計により得た図3の如き分析チャートから、波
長260nm部分の核酸とか、波長280nm部分のア
ミノ酸,ドリプトファン,チロシンといった蛍光物質の
分解分析が可能を調査した。サンプルとしては純水a、
純水aをオゾン処理した無菌水A、超純水bをオゾン処
理した無菌水Bおよび前記市販注射用水を用いた。
【0022】260nmでは、市販注射用水は240.8
の蛍光強度を示した。純水aはこれと同等の蛍光強度値
を示したが、オゾン処理を受けた無菌水A,Bでは、こ
の蛍光強度値が1/100〜1/400まで減少した。
また、280nmでも、無菌水A,Bは市販注射用水の
1/4〜1/20に蛍光強度値が低下した。このよう
に、オゾン処理による無菌水A,Bでは、紫外部波長に
よるエネルギーで生じる蛍光が大幅に減少し、国内最高
水準の市販注射用水を遙かに上回る良好な結果が得られ
た。これは次のことを意味する。
【0023】オゾン処理することで、濾過では分離でき
ない純水中に含まれる微量生体成分の分解除去が可能で
ある。すなわち、分子形状に起因して、〔微生物〕→
〔膜の残査(エンドトキシン等のリポ多糖類)〕→〔生
体成分(ATP等)〕の順序で分子量も低下して行き分
離が困難になるが、オゾンの強力な酸化力を用いること
で、生体成分の除去も可能となる。
【0024】エンドトキシン分析結果 リポ多糖類(細菌等の死骸)であるエンドトキシンは、
人体中(血液中)に混入すると、高熱を発して死に至る
危険があり、無菌水にとっては重要度の非常に高い物質
である。この物質は高熱を出すことから、発熱性物質
(パイロージェン)とも呼ばれている。エンドトキシン
に関して現在日本で最もグレードの高い無菌水が、前述
した市販注射用水であり、そのエンドトキシン項目がFr
eeであるため、様々な検査の基準水としても使用されて
いる。
【0025】そこで、この高水準市販注射用水で試薬を
稀釈した標準液に、イオン交換水、純水a、超純水b,
イオン交換水をオゾン処理したもの(オゾン処理水)、
無菌水A、無菌水Bをそれぞれ混合して、エンドトキシ
ンの分析を行った。試薬としては、和光純薬株式会社製
の兜ガニ血球抽出物を使用した。また、無菌水Aで試薬
を稀釈した標準液により、これらの水および高水準市販
注射用水のエンドトキシン分析を行った。なお、オゾン
処理した水については、微量の残留オゾンがエンドトキ
シン反応に影響する可能性があるため、振とうおよび加
熱により残留オゾンを分解除去して分析に供した。分析
結果を表3に示す。
【0026】高水準市販注射用水を試薬調整に用いた場
合も、無菌水Aを試薬調整に用いた場合も、無菌水A,
BはエンドトキシンFreeであった。すなわち、純水aを
オゾン処理して得た無菌水Aも、エンドトキシンに関し
ては高水準市販注射用水と比して優位差がなかった。こ
れは、オゾン酸化で開鎖がおこり低分子を生成したため
と考えられる。しかし、イオン交換水については、オゾ
ン処理時間を増加させても、エンドトキシンの減少は認
められなかった。
【0027】動物細胞培養での挙動 DEM培地13.4g、重炭酸ナトリウム3.7g、超純水
b、無菌水A,Bおよび高水準市販注射用水各1リット
ルを用いて、細胞培養用培地を調整し、使用直前に10
%FBS(牛胎児血清)、0.4%抗生物質(ペニシリン
G+ストレプトマイシン)、0.4%L−グルタミンを添
加した。この培地を用いてNIH/3T3細胞(凍結保
存細胞を再培養後3回継代したもの)を継代培養し(4
回目)、培地交換後2日間培養を継続して、細胞数およ
び細胞活性を測定した。細胞活性の測定には、過酸化水
素生成量を指標として細胞代謝活性を表わす細胞活性測
定法を用いた。測定結果を表4に示す。
【0028】測定結果の差は、培地調査後の経過目数に
起因するものである。細胞培養においては、高水準市販
注射用水より、オゾン処理を行った無菌水A,Bの方が
影響度が少ないと推察される。
【0029】パーティクル測定 純水a、超純水b、無菌水A,B、高水準市販注射用水
について、超純水用クリタパーティクルカウンタ(K−
LAMIC−100)を用いて1mlあたりのパーティ
クル数を測定した。結果を表5に示す。無菌水A,Bと
高水準市販注射用水との間に殆ど差はない。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】 測定評価記号 +:完全にゲル化 ±:やや粘性有り −:全く粘性なし(エンドトキシン Free)0.0012 EU/ml
以下
【0033】
【表4】
【0034】
【表5】
【0035】
【発明の効果】本発明の無菌水製造方法は、コストのか
かる高精密膜処理に代えて、オゾン処理を用いることに
より、高精密膜処理を用いた場合と同等もしくはそれ以
上の高品質な無菌水を、経済的に製造することができ
る。また、煮沸を必要としないので、液の移替えに伴う
二次汚染の危険がない。従って、高品質な無菌水を安価
に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例プロセスを示すフロー図であ
る。
【図2】従来プロセスを示すフロー図である。
【図3】蛍光光度計の分析チャートの説明図である。
【符号の説明】
1 イオン交換分離設備 2 蒸留設備 3 逆浸透濾過装置 6 オゾン処理槽 9 バブリング濾過槽 a 純水 b 超純水 A,B 無菌水 O オゾン含有ガス
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/50 560 A D E 1/04 G 1/42 B 1/44 J 9153−4D 1/78

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含有有機物を除去した純水、または純水
    から更に含有微生物を除去した超純水を、清浄なオゾン
    含有ガスによりバブリング処理することを特徴とする無
    菌水製造方法。
  2. 【請求項2】 含有有機物を除去する純水処理が、イオ
    ン変換分離工程および蒸留工程を含む請求項1に記載の
    無菌水製造方法。
  3. 【請求項3】 含有微生物を除去する超純水処理が、逆
    浸透濾過工程を含む請求項1または2に記載の無菌水製
    造方法。
JP34974693A 1993-12-27 1993-12-27 無菌水製造方法 Pending JPH07185562A (ja)

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JP34974693A JPH07185562A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 無菌水製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010029750A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Haruo Uehara 水供給・処理システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010029750A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Haruo Uehara 水供給・処理システム

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