JPH09239010A - 無機過酸化水素複合体を使用する蒸気滅菌装置および滅菌法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機過酸化水素複合体から放出された過酸化
水素蒸気を使用する、医療器具および同様の装置の過酸
化水素蒸気滅菌装置および方法を提供する。 【解決手段】 過酸化物蒸気を室温、大気圧で放出する
ことができる。しかしながら、過酸化水素蒸気の放出を
容易にするためその圧力を５０トル未満で温度を８６よ
り高温とすることができる。加熱速度は５℃／分以上と
することができる。場合によりプラズマを蒸気と共に使
用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本出願は１９９４年４月２８
日に出願された米国特許出願番号Ｎｏ．０８／２３４，
７３８の一部継続出願である１９９５年１月６日に出願
された米国特許出願番号Ｎｏ．０８／３６９，７８６の
一部継続出願である。

【０００２】本発明は医療器具のような製品を滅菌する
ため過酸化水素蒸気を使用する装置および方法に関し、
さらに詳しくはこのような方法における無機過酸化水素
複合体の使用に関する。

【０００３】

【従来の技術】医療器具は伝統的に、スチームにより供
給されるような熱、あるいは気体または蒸気状態のホル
ムアルデヒドまたはエチレンオキシドのような化学薬品
を使用して滅菌されている。これらの方法は何れも欠点
を有する。ファイバーオプチック装置、内視鏡、電動工
具などのような医療装置に対して感応しやすい。ホルム
アルデヒドおよびエチレンオキシドは共に作業員のヘル
スケアに潜在的な危険をもたらす毒性の気体である。エ
チレンオキシドに伴う問題はその使用が滅菌された製品
から気体を除去するのに長時間のエアレーションを必要
とするため、特に深刻である。このことは滅菌のサイク
ル時間を長くし、望ましくない。さらに、ホルムアルデ
ヒドおよびエチレンオキシドは共にシステム中に多量の
水分の存在を必要とする。したがって、滅菌する装置は
化学薬品を導入する前に湿らす必要があり、または化学
薬品と水分を同時に導入しなければならない。水分は表
１に示されるようにエチレンオキシドおよびホルムアル
デヒドの他に、気体または蒸気状態の様々な化学薬品と
一緒に滅菌において役割を果たす。

【０００４】 表１ 最適効力のための 化学薬品 相対湿度要求条件 参考文献 エチレンオキシド ２５〜５０％ １ プロピレンオキシド ２５〜５０％ １ オゾン ７５〜９０％ ２ ホルムアルデヒド ７５％未満 １ グルタルアルデヒド ８０〜９０％ ３ 二酸化塩素 ６０〜８０％ ４ 臭化メチル ４０〜７０％ １ β−プロピオラクトン ７５％未満 １ 過酢酸 ４０〜８０％ ５ １．Bruch, C.W. の「気体滅菌」，Ann. Rev. Microbio
logy １５，２４５〜２６２（１９６１年）。 ２．Janssen, D.W. およびSchneider,P.M.の「エチレン
オキシド代替滅菌技術の概説」，Zentralsterilisation
１，１６〜３２（１９９３年）。 ３．Bovallius, A.および Anas.P. の「気体−エーロゾ
ル相のグルタルアルデヒドの表面−汚染除去作用」, Ap
plied and Environmental Microbiology, １２９〜１３
４（１９７７年８月）。 ４．Knapp, J.Eらの「気体滅菌としての二酸化塩素」,M
edical Device & Diagnostic Industry, ４８〜５１
（１９８６年９月）。 ５．Portner, D.M. および Hoffman,R.K. の「過酢酸蒸
気の殺胞子作用」，Applied Microbiology １６，１７
８２〜１７８５（１９６８年）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】過酸化水素蒸気を使用
する滅菌は他の化学的滅菌法（例えば米国特許第4,169,
123 号および第4,169,124 号参照）と比べて幾つかの利
点を有することがわかっており、また過酸化水素とプラ
ズマの組合わせは米国特許第4,643,876 号に開示されて
いるような利点をさらに与える。これらの開示におい
て、過酸化水素蒸気は過酸化水素の水溶液から発生し、
それにより確実に水分がシステム中に存在する。これら
の開示は表１の概要と一緒になって、蒸気相の過酸化水
素が効果的であるためには、又はその最大殺胞子活性を
示すためには水分が必要であることを教示している。し
かしながら、滅菌のため過酸化水素蒸気を発生させるの
に過酸化水素の水溶液を使用することは問題を引き起こ
す。大気圧のような高圧で、システム中の過剰の水は凝
縮を引き起こしうる。したがって、水性過酸化水素蒸気
を導入する前に滅菌用閉鎖容器ちゅうの相対湿度を下げ
なければならない。

【０００６】細長い内腔（lumen ）のような拡散が制限
される領域を含む製品の滅菌は、過酸化水素の水溶液か
ら発生させた過酸化水素蒸気について特別なチャレンジ
をしている。 理由 １．水は過酸化水素より高い蒸気圧を有し、水溶液から
過酸化水素より速く気化するため。 ２．水は過酸化水素より低い分子量を有し、蒸気状態で
過酸化水素より速く拡散するため。

【０００７】このため、過酸化水素の水溶液が気化され
る場合、水が最初に高濃度で滅菌される製品に到達す
る。したがって、水蒸気は、小さな隙間および細長い内
腔のような拡散が制限される領域への過酸化水素蒸気の
浸透に対してバリヤーになる。６５重量％以上の過酸化
水素の濃縮溶液は、溶液の酸化性により危険となりうる
ため、水溶液から水を除去し、より濃縮された過酸化水
素を使用することによっては問題を解決することができ
ない。

【０００８】米国特許第4,642,165 号および同第4,744,
951 号はこの問題を取り扱っている。前者は過酸化水素
溶液の小インクレメントを加熱表面上に計量して、次の
インクレメントが加えられる前に各インクレメントが気
化されることを開示している。このことは、過酸化水素
と水との蒸気圧および揮発性の違いを排除するのに役立
つが、蒸気状態で水が過酸化水素より速く拡散するとい
う事実には触れていない。

【０００９】後者の特許は過酸化水素および水の比較的
希薄な溶液から過酸化水素を濃縮し、そして濃縮過酸化
水素を蒸気形態でチェンバーに供給する方法を開示して
いる。この方法は多量の水を溶液から気化させ、そして
濃縮過酸化水素蒸気を滅菌チェンバーに導入する前に生
成した水蒸気を除去することを含む。濃縮過酸化水素溶
液の好ましい範囲は、５０〜８０重量％である。この方
法は危険な範囲、すなわち６５％以上の過酸化水素を含
有する溶液を用いて作業するという欠点を有し、また蒸
気状態からすべての水を除去するわけではない。水が溶
液中にまだ存在するため、それは最初に気化し、より速
く拡散し、そして最初に滅菌される製品に到達する。こ
の作用は特に細長い内腔において著しい。

【００１０】米国特許第4,943,414 号は少量の揮発性液
体滅菌剤溶液を含有する導管が内腔に取付けられ、そし
て滅菌サイクルの間に圧力が減少されると滅菌剤が気化
し、製品の内腔に直接流入する方法を開示している。こ
のシステムは、水および過酸化水素蒸気が存在す差圧に
より内腔を通して引っ張られ、内腔の滅菌速度を増加す
るという利点を有するが、滅菌される内腔のそれぞれに
導管を取付ける必要があるという欠点を有する。さら
に、水はより速く気化され、過酸化水素蒸気より先に内
腔に入る。

【００１１】米国特許第5,008,106 号は、ＰＶＰおよび
Ｈ₂ Ｏ₂ の実質的に無水の複合体が表面の微生物含量を
減らすのに有用であることを開示している。白色の微粉
末形態の複合体は、抗微生物溶液、ゲル、軟膏、などを
生成するために使用される。それはまた、ガーゼ、綿
棒、スポンジなどに塗布することができる。Ｈ₂ Ｏ₂ は
微生物を含有する表面上に存在する水と接触して放出す
ることができる。したがって、この方法は水分の存在を
非常に必要とするため滅菌を行なうことができない。

【００１２】ある無機過酸化水素複合体は以下の分類に
例を分けて報告している。アルカリ金属およびアンモニ
ウムカーボネート、アルカリ金属オキサレート、アルカ
リ金属ホスフェート、アルカリ金属ピロホスフェート、
フッ化物と水酸化物。旧ソ連特許明細書Ｎｏ．ＳＵ1681
860 （Nikolskayaら）は、フッ化アンモニウムペルオキ
ソ水和物（ＮＨ₄ Ｆ・Ｈ₂ Ｏ₂ ）を使用して表面を必ず
しも滅菌できないが、汚染除去できることを開示してい
る。しかしながら、この無機過酸化水素複合体は７０〜
８６℃の非常に狭い温度範囲内でのみ汚染除去する。こ
の範囲内でさえ、汚染除去時間は長く、少なくとも２時
間を要した。さらに、フッ化アンモニウムは４０℃以上
の温度で分解してアンモニアおよびフッ化水素酸となる
ことが知られている。その毒性と反応性のため、フッ化
水素酸は殆どの滅菌システムにおいて望ましくない。ま
たNikolskayaらは、６０℃でその過酸化水素の９０％を
放出するにも関わらず、ＮＨ₄ Ｆ・Ｈ₂ Ｏ₂ はこの温度
での表面の汚染除去において効果的でないことを開示し
ている。したがって、過酸化水素以外の要因が上記の汚
染除去に関与すると考えられる。

【００１３】過酸化水素は有機および無機化合物の両方
を有する複合体を生成することができる。これらの複合
体の結合は、複合体を生成する化合物の電子に富む官能
基と過酸化物の水素との間の水素結合によるものであ
る。複合体は漂白剤、消毒剤、滅菌剤、有機合成におけ
る酸化試薬およびラジカル重合反応用触媒のような商業
的および工業的用途に使用されている。

【００１４】一般に、これらのタイプの化合物は水溶液
からの複合体の結晶化によりされている。例えば、尿素
−過酸化水素複合体は、Luら（J.Am. Chem. Soc.６３
（１），１５０７〜１５１３（１９４１年））により、
尿素溶液を過酸化水素溶液に加え、適当な条件下で複合
体を結晶化することによって、液相中で製造された。米
国特許第2,986,448 号は、Ｎａ₂ ＣＯ₃ 飽和水溶液を５
０〜９０％Ｈ₂ Ｏ₂ 溶液と共に閉サイクルシステムにお
いて０〜５℃で４〜１２時間処理することによる炭酸ナ
トリウム−過酸化水素複合体の製造を開示している。最
近、米国特許第3,870,783 号は、過酸化水素および炭酸
ナトリウムの水溶液をバッチ又は連続結晶化器で反応さ
せることによる炭酸ナトリウム−過酸化水素複合体の製
造を開示している。結晶をろ過または遠心分離により単
離し、溶液をさらに炭酸ナトリウム溶液を生成するため
に使用する。Titovaら（Zhumal Neorg. ３０，２２２２
−２２２７，１９８５年）は、低温で固体の炭酸カリウ
ムと過酸化水素水溶液を反応させ、続いてエタノールか
ら複合体の結晶化することによる炭酸カリウムペルオキ
ソ水和物（Ｋ₂ ＣＯ₃ ・３Ｈ₂ Ｏ₂ ）の合成を開示して
いる。これらの方法は、水溶液から安定で結晶性のさら
さらした生成物を生成する過酸化物複合体についてはう
まくゆく。

【００１５】米国特許第3,376,110 号および第3,480,55
7 号は、過酸化水素とＮ−ビニル複素環式重合体化合物
（ＰＶＰ）の複合体の水溶液からの製造を開示してい
る。得られる複合体は変動しうる量の過酸化水素および
多量の水を含有した。米国特許第5,008,093 号は、ＰＶ
ＰおよびＨ₂ Ｏ₂ のさらさらした、安定で実質的に無水
の複合体がＰＶＰ懸濁液およびＨ₂ Ｏ₂ 溶液を酢酸エチ
ルのような無水の有機溶媒中で反応させることにより得
られることを教示している。最近、米国特許第5,077,04
7 号は、３０〜８０重量％の過酸化水素水溶液の微細な
液滴を周囲温度〜６０℃に維持されたＰＶＰ流動床に加
えることによりＰＶＰ−過酸化水素生成物を生成するた
めの工業プロセスを開示している。得られる生成物は過
酸化水素濃度が１５〜２４％である安定で実質的に無水
のさらさらした粉末であることがわかった。

【００１６】米国特許第5,030,380 号は、最初に水溶液
中で複合体を生成し、次に反応生成物を真空下で乾燥す
ることによる、または生成物の熱分解を回避できる程低
い温度で噴霧乾燥することによる過酸化水素との固体重
合体電解質複合体の製造を開示している。

【００１７】以前のこれらの過酸化水素複合体の製造法
はすべて、過酸化水素溶液を使用する。複合体は過酸化
水素を含有する溶液中で生成され、または過酸化水素溶
液の液滴が反応物質の流動床に噴霧される。

【００１８】蒸気相および気相反応はよく知られている
合成法である。例えば、米国特許第2,812,244 号は脱水
素、熱分解および脱メタンの固体−気体プロセスを開示
している。Fujimotoら（J. Catalysis, １３３，３７０
〜３８２（１９９２年）はメタノールの蒸気相カルボニ
ル化を開示した。Zellersら（Anal. Chem.,６２，１２
２２〜１２２７（１９９０年））はスチレン蒸気と正方
平面形の有機白金錯体との反応を検討した。しかしなが
ら、これらの従来の蒸気相および気相反応は過酸化水素
複合体を生成するのに使用されなかった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の一面は製品の過
酸化水素滅菌装置に関する。本装置は滅菌する製品を５
０トル未満の圧力で保持するための容器を包含する。好
ましくはその圧力は２０トル未満、より好ましくは１０
トル未満である。本装置はまた、容器と流体伝達する過
酸化水素蒸気源を包含する。その源は８６℃より高温で
無機過酸化水素複合体を含有し、過酸化物蒸気が滅菌を
行なうために製品と接触するように配置される。その源
は容器の中に配置することができ、また本装置は、その
複合体が配置される容器の外部に配置された囲いと、滅
菌を行なうために複合体から放出された蒸気が入口から
容器に移動するように容器と囲いの間で流体伝達する入
口とを含有している。無機過酸化水素複合体は炭酸ナト
リウム、ピロ燐酸カリウムあるいは蓚酸カリウムの複合
体でよい。好ましくは本装置はまた、容器内に位置する
ヒーターを含有し、それにより複合体はヒーターの上に
配置され、複合体からの蒸気の放出を容易にするため加
熱される。そのようなヒーターは複合体と接触させる前
に加熱することができる。本装置はまた、容器を排気す
るための、容器と流体伝達する真空ポンプを含有するこ
とができる。幾つかの態様では、本装置は製品の周囲に
プラズマを発生させるための電極を含有することができ
る。そのような電極は容器の内部でよく、あるいは容器
から離して、発生したプラズマを製品周囲に流すように
することができる。好ましい態様において、複合体は固
相である。

【００２０】本発明の別の面は製品の過酸化水素蒸気滅
菌法に関する。この方法は製品を容器の中に入れ、そし
て製品と接触し、滅菌するために複合体を少なくとも５
℃／分の速度で加熱することによって無機過酸化水素複
合体から放出した過酸化水素蒸気と製品を接触させるこ
とを包含する。好ましくは加熱速度は少なくとも１０℃
／分、より好ましくは少なくとも５０℃／分、そしてさ
らに好ましくは少なくとも１０００℃／分である。複合
体は好ましくは１０％未満の水を有する。複合体は複合
体からの蒸気の放出を容易にするため好ましくは８６℃
より高温に加熱することができる。容器は、５０トル未
満、より好ましくは２０トル未満、さらに好ましくは１
０トル未満の圧力で蒸気を容器内に導入する前に排気す
ることができる。場合によっては蒸気を容器の中に導入
した後にプラズマを製品の周囲に発生することができ
る。本発明はまた、使用された無機過酸化水素複合体が
ハロゲン化水素酸を放出するため分解しない、製品の過
酸化水素蒸気滅菌法を包含する。

【００２１】本発明のさらに別の面は、自己滅菌囲いを
使用する、製品の過酸化水素滅菌法に関する。この方法
では、製品を無機過酸化水素複合体を含有する囲いの中
に入れ、その囲いを密封し、そしてその囲いを７０℃以
下の温度で、複合体から過酸化水素蒸気を放出するのに
十分な時間放置して製品の滅菌を行なう。必要ではない
が、囲いを大気圧より低い圧力であるいは約室温（２３
℃）以上の温度で放置することができる。したがって囲
いを約４０℃以下の温度で放置することができる。例え
ばポーチ、容器、チェンバーあるいは部屋などの様々な
かこいを使用することができる。過酸化水素複合体は粉
末または錠剤の形態であるのが好ましい。密封工程は囲
いをＴＹＶＥＫ（商標）、ＣＳＲラップまたは紙のよう
な気体透過材料で密封することからなってもよい。

【００２２】本発明はまた、滅菌製品および過酸化水素
蒸気を放出できる無機過酸化水素複合体を含有する密封
された囲いに関する。本発明の中にはまた、ピロ燐酸カ
リウム過酸化水素複合体が包含される。本発明のさらに
別の面は、外部及びその中の狭い内腔を有する過酸化水
素滅菌法に関する。この方法は無機過酸物複合体を含有
する導管を製品の内腔に接続し、製品を容器の中に入れ
それにより導管を内腔に接続したままにし、容器内の圧
力を下げ、そして製品の内腔を無機過酸物複合体から放
出された過酸化水素蒸気と７０℃未満の温度で接触させ
ることを包含する。

【００２３】従来から使用されている過酸化水素滅菌器
はその滅菌剤源として過酸化水素の水溶液を使用してい
る。これらの滅菌器はシステム中に水が存在することに
より生じる欠点を有する。大気圧のような高圧で、シス
テム中の過剰の水は凝縮を引き起こしうる。このことは
水性過酸化水素蒸気を導入する前に、滅菌される囲いの
中の大気の相対湿度を許容レベルまで減少するために行
なう余分な工程を必要とする。これらの滅菌器はまた、
水が過酸化水素より高い蒸気圧を有し、水溶液からより
速く気化するという事実および水が過酸化水素より低い
分子量を有し、速く拡散するという事実により生じる欠
点を有する。医療装置などが滅菌器に封入された時、過
酸化水素源から装置に到達する初期の滅菌剤はその源の
濃度と比べて希薄である。希薄な滅菌剤は特に滅菌され
る装置が内視鏡のような、狭い内腔を有する製品である
場合、その後に到達する滅菌剤に対してバリヤーとなる
うる。これらの欠点を克服するために過酸化水素の濃縮
溶液をその源として使用することは、このような溶液が
危険であるため不満足である。

【００２４】本発明において、従来の過酸化水素滅菌器
の欠点は実質的に非水の過酸化水素蒸気を放出する実質
的に非水（すなわち、実質的に無水）の過酸化水素源を
使用することにより克服される。好ましい態様におい
て、実質的に非水の過酸化水素蒸気は実質的に非水の過
酸化水素複合体から直接発生する。しかしながら、実質
的に非水の過酸化水素蒸気はまた、水を除去するために
気化中に、例えば真空下で処理される水性複合体から発
生させることもできる。したがって、水性過酸化水素複
合体を使用する場合、本発明の方法を実施しながら、水
性複合体を実質的に非水の過酸化水素複合体に変換する
ことができる。好ましくは、実質的に非水の過酸化水素
複合体は約２０％以下、より好ましくは約１０％以下、
さらに好ましくは約５％以下、そして最も好ましくは約
２％以下の水を含有する。

【００２５】上記した、本発明で使用される実質的に非
水の過酸化水素複合体に含まれる水の好ましい百分率か
ら明らかなように、最も好ましい過酸化水素複合体およ
びそれから発生する過酸化物蒸気は実質的に無水であ
る。にも関わらず、これらの数値からも明らかなよう
に、システム中に水が少し存在しうる。この水の幾らか
が過酸化水素の分解を誘導して水と酸素を副生成物とし
て生成したり、またこの水と複合体の水素結合が幾らか
生じることもある。

【００２６】種々の相対湿度に維持したチェンバーを用
いて、水の効果を一連の試験で測定した。試験条件は下
記の実施例１に記載した通りであり、胞子を３ｍｍ／５
０ｃｍのステンレス鋼（ＳＳ）内腔中、ステンレス鋼ブ
レードで支持した。表２を見てわかるように、試験条件
下で５％の相対湿度は効力に全く影響を及ぼさないが、
１０％の相対湿度は滅菌速度を減少する。この例は少量
の水分が非水の過酸化物複合体から発生した過酸化水素
を用いたシステム中で許容され、またシステム中の水の
存在は暴露時間を増加することにより克服できることを
示している。

【００２７】 表２ 効力における相対湿度の効果 ３mm×５cmステンレス鋼内鋼中のステンレス鋼ブレード 滅菌結果（陽性／サンプル） 拡散時間 １％の相対湿度 １％の相対湿度 １％の相対湿度 ５ ０／３ ０／３ ３／３ １０ ０／３ ０／３ ２／３ １５ ０／３ ０／３ ０／３ ３０ ０／３ ０／３ ０／３

【００２８】過酸化水素源の組成における主要な基準
は、温度及び圧力の関数としての、その安定度と過酸化
水素蒸発速度の関係である。滅菌法のパラメーター、例
えば圧力、温度などに応じて、高めまたは低めの過酸化
物蒸発速度が好ましく、また過酸化物源の加熱が必要ま
たは不必要である。過酸化物複合体の加熱の必要性は複
合体の蒸気圧に依存する。幾つかの過酸化物複合体は、
複合体を加熱することなく有意な量の過酸化水素蒸気を
放出できる程十分に高い蒸気圧を有する。一般に、複合
体の加熱は過酸化水素の蒸気圧を増加し、複合体からの
過酸化物の放出を促進する。

【００２９】所望の高い蒸発速度を与えるために、この
源は好ましくは大きい表面積を有する。したがって、そ
の源は微粉末、または大きい表面積を有する材料上のコ
ーチングであってよい。勿論、材料の安全性、入手可能
性およびコストもまた重要な基準である。尿素、ポリビ
ニルピロリドン、ナイロン−６、無水グリシンおよび
１，３−ジメチル尿素との過酸化水素複合体からの過酸
化水素の放出が評価された。尿素、ポリビニルピロリド
ン、ナイロン−６、無水グリシンと過酸化水素の複合体
は固体である。１，３−ジメチル尿素−過酸化水素複合
体は液体である。無水グリシン−過酸化水素複合体は評
価された他の複合体よりも減圧下で不安定な複合体であ
り、また真空条件下で殆どの過酸化水素がさらに加熱す
る必要なしに複合体から放出されうる。

【００３０】尿素−過酸化水素複合体はFluka Chemical
社から錠剤で、またAldrich Chemical社から粉末で入手
できる。この複合体は尿素過酸化物、過酸化水素−尿素
複合体、ペルオキシド尿素、ペルオキシド尿素アダク
ト、尿素過酸化物アダクト、ペルカルバミド、カルバミ
ド過水和物およびカルパミド過酸化物としても知られて
いる。本明細書で使用される「尿素過酸化物」なる用語
は上記の用語のすべてを包含する。

【００３１】ポリビニルピロリドン−過酸化水素複合体
（ＰＶＰ−Ｈ₂ Ｏ₂ ）は国際出願公報Ｎｏ．ＷＯ９２／
１７１５８に開示されている方法で製造することができ
る。あるいは、ＰＶＰ、ナイロン−６、１，３−ジメチ
ル尿素および無水グリシンとの、並びに他の有機および
無機化合物との複合体は、下記に詳細に開示される方法
により製造することができる。

【００３２】その源からの無水過酸化物蒸気の適当な蒸
発速度は、高温および／または減圧により容易に達成さ
れうる。したがって、過酸化物源のヒーターおよび／ま
たは滅菌チェンバーを排気する真空ポンプは好ましくは
滅菌器の一部である。好ましくは、その源は気体透過材
料、例えばＴＹＶＥＫ（商標）ポリエチレン不織布、Ｓ
ＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）のようなポリプロピレン不織
布、または過酸化物蒸気を通過させるが過酸化物複合体
を通過させない同様の材料の層でカバーされる。有孔ア
ルミニウムまたは他の適当な有孔材料もまたカバーとし
て使用することができる。

【００３３】図３は種々の温度条件下で過酸化水素複合
体からの過酸化水素の放出を測定するために使用されう
る装置８０を示す。この装置において、アルミニウムパ
ン９０はメディカルグレードのＴＹＶＥＫ（商標）の層
のような気体透過性層９２でカバーされる。パン９０は
パイレックスパン９６の中にある加熱パッド９４の上部
に配置される。熱電対温度計９８はパン９０の外側の、
その底から約１ｃｍの所に置かれる。

【００３４】過酸化物源を保持するための好ましい容器
９９は図４に示される。容器９９は、場合により固体状
過酸化物複合体を加熱するために使用されるヒーターを
取付けた金属プレート１００、例えばアルミニウムプレ
ートを含む。温度計のような温度モニター１０１をプレ
ート１００の上に置いて温度を監視することができる。
過酸化物複合体はプレート１００の上に直接置かれる。
別法として、すべての過酸化物複合体を均一に加熱する
ために、過酸化物複合体をプレート１００の上部にある
１個以上のアルミニウムスクリーン１０２，１０４の間
に置くことができる。より多い量の過酸化物複合体が使
用される場合、アルミニウムスクリーン１０２，１０４
はより大きい表面積および複合体の均一な加熱を与え
る。過酸化物複合体またはスクリーン１０２，１０４
は、次にメディカルグレードのＴＹＶＥＫ（商標）また
はＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）の層のような気体透過性
層１０６でカバーされ、それにより複合体から放出され
た過酸化水素は、カバー１０６を通過して残りのチェン
バー中に拡散する。有孔アルミニウムプレート１０８は
場合によりＴＹＶＥＫ（商標）またはＳＰＵＮＧＵＡＲ
Ｄ（商標）層１０６の上部に置かれ、それにより複合体
と熱プレート１００の接触を維持し、過酸化物複合体の
均一な加熱を確実にする圧力を与える。

【００３５】上記の装置は複合体を均一に加熱し、その
結果、過酸化物複合体から放出される過酸化水素蒸気の
量が増加する。

【００３６】図１は本発明の過酸化水素蒸気滅菌装置の
略図である。チェンバー１０は滅菌される製品１２を保
持し、その製品は好都合には棚１４の上に置かれる。ド
ア１６によりチェンバー１０の内部に接近できる。非水
の過酸化水素源１８は温度コントローラーにより制御さ
れる任意のヒーター２０の上に描かれる。過酸化物濃度
は任意のモニター２４により監視することができる。所
望ならば、チェンバー１０はポンプ２６を使用して排気
することができるが、滅菌はまた大気圧で行なうことが
できる。

【００３７】滅菌される製品を保持する容器は排気され
る慣用の滅菌チェンバーであってよく、または大気圧の
容器（または部屋）であってよい。製品を滅菌するのに
必要な時間は、製品の性質、数および包装、並びにチェ
ンバー中のそれらの位置に依存する。あるいは、それは
滅菌されるチェンバーそのもの（あるいは部屋全体）に
依存する。何れにせよ、最適な滅菌時間は経験的に決定
することができる。

【００３８】滅菌技術において知られているように、滅
菌剤気体の浸透および抗微生物活性を高めるために圧力
で律動的に送ることを非水の過酸化水素滅菌法に応用す
ることもできる。

【００３９】滅菌工程の最後に、装置と接触する空気を
交換することにより、過酸化物に対する親和性を有する
装置から過剰の過酸化水素を除去することができる。こ
れは温風を装置に長時間流すことにより、またはチェン
バーを排気することにより行なうことができる。

【００４０】過酸化水素蒸気にさらして先に滅菌した製
品をさらにプラズマにさらして製品に残留する残りの過
酸化水素を除去することができる。過酸化水素がプラズ
マ処理中、非毒性の生成物に分解されるため、追加の工
程を全く必要とすることなく滅菌製品を使用することが
できる。

【００４１】蒸気の再吸収を避けるために過酸化物蒸気
が放出された後に、または過酸化物源をプラズマにさら
すのを避けるためにプラズマが使用される時に、滅菌器
から過酸化物源を分離することが望ましい。分離はま
た、使用される複合体が真空下で不安定な場合に有利で
ある。分離は当該技術分野においてよく知られている弁
または他の分離装置を使用して行なうことができる。

【００４２】図２は本発明の過酸化水素プラズマ滅菌シ
ステムの略図である滅菌はプラズマの使用の有無に関係
なく行なうことができる。過酸化物蒸気の殺胞子活性を
高めるために、そして／または滅菌製品に残留する残り
の過酸化水素を除去するために、プラズマを使用するこ
とができる。滅菌は、それを通して滅菌される製品を入
れることができるドアまたは開き３２を含むチェンバー
３０で行なわれる。チェンバー３０は、それを通してチ
ェンバーを排気することができる真空ポンプ３６までの
出口３４を含む。出口３４はチェンバーを真空ポンプ３
６から分離する弁３８を含む。チェンバー３４はまた、
過酸化水素複合体を含有する囲い４２に取付けられた入
口４０を含む。入口４０は囲い４２をチェンバーから分
離する弁４４を含む。滅菌システムはまた、囲い４２と
真空ポンプ３６を接続する入口４１を含み、それは弁４
３を含む。このシステムは囲い４２とチェンバー３０の
同時排気、あるいは囲い４２またはチェンバー３０の単
独排気を可能にする。排気は弁３８，４４および４３の
開閉により制御される。当業者には明らかなように、各
チェンバーにつき１個ずつ、すなわち２個のポンプをこ
のシステムで使用することができる。

【００４３】囲い４２は過酸化水素複合体の温度を制御
するために温度コントローラーが取付けられた任意のヒ
ーター４９を含む。蒸気状態の過酸化水素複合体濃度は
任意の過酸化物モニター４８により監視することができ
る。チェンバーの内部は高周波（ＲＦ）電極５０を含
み、それに整合回路網５２およびＲＦ電源５４が取付け
られる。好都合な形態の電極はサンプルを取り囲み、両
端が開いている有孔シリンダーである。本発明の一般操
作は次の通りである。

【００４４】１．滅菌する製品５６をチェンバー３０の
中に入れる。 ２．チェンバー３０は大気圧であるか、または過酸化水
素の浸透を容易にするため排気することができる。排気
は弁３８を開き、真空ポンプ３６を作動させることによ
り行なわれる。別法として、弁３８，４４および／また
は４３を開くことによりチェンバー３０と囲い４２の両
方を排気することができる。 ３．真空ポンプ３６をチェンバー３０および囲い４２か
ら分離するために弁３８および４３を閉じ、そして弁４
４を開く。過酸化水素蒸気の放出を容易にするため加熱
することができる過酸化水素源から過酸化水素蒸気をチ
ェンバー３０中に放出する。場合により、空気または不
活性気体もまた加えることができる。 ４．滅菌する製品５６を過酸化物蒸気で処理して滅菌す
るか、またはチェンバー３０において過酸化物蒸気で前
処理して、滅菌するのに十分な電力でプラズマを発生さ
せる。必要ならば、チェンバー３０はこの時、プラズマ
の発生を容易にするため排気することができる。予備プ
ラズマ保持期間の時間は使用されるパッケージの種類、
滅菌される製品の性質および数、並びにチェンバー中の
製品の位置に依存する。最適な時間は経験的に決定する
ことができる。 ５．ＲＦ電源５４からＲＦ電極５０に電力を加えること
により製品５６をプラズマにさらす。プラズマを発生さ
せるために使用されるＲＦエネルギーはパルス状にする
ことができ、または連続的であってよい。製品５６は完
全滅菌を行なう期間および／または残留の過酸化水素を
除去する期間、プラズマ中に留まる。特定の態様におい
て、プラズマは５〜３０分間使用される。しかしなが
ら、最適な時間は経験的に決定することができる。

【００４５】本明細書全体を通して使用される「プラズ
マ」なる用語は、それに伴って生じうる放射線を含む、
加えた電場の結果として生じる電子、イオン、遊離基、
解離および／または励起原子または分子を含有する気体
または蒸気を包含することを意図する。加える電場は幅
広い範囲の周波数を包含するが、通常は高周波またはマ
イクロ波が使用される。

【００４６】本発明で開示される非水の過酸化水素デリ
バリーシステムはまた、前記の米国特許第4,643,876 号
に開示されている方法により発生させるプラズマを使用
することができる。別法として、それは滅菌される製品
がプラズマ源と離れたチェンバー中に位置する米国特許
第5,115,166 号または第5,087,418 号に記載されている
プラズマを使用することができる。

【００４７】上記の装置は真空下で不安定な過酸化物複
合体を使用する場合、特に有利である。真空工程中の過
酸化水素の損失を最小限にするために使用することがで
きる少なくとも２つの可能な方法がある。第１に、小さ
いチェンバーを単独に排気することができる。第２に、
十分に小さいチェンバーが使用される場合、小さいチェ
ンバーを排気する必要は全くない。

【００４８】このような不安定な非水の過酸化物複合体
の１つは無水グリシン−過酸化物である。この化合物は
真空下に置かれると過酸化水素蒸気を放出する。図５は
真空下での無水グリシン−過酸化物複合体からの過酸化
水素蒸気の放出を示すグラフ図である。無水グリシン複
合体から過酸化水素を放出するために使用した手順は次
の通りである。（１）弁４３および４４を閉じて、主要
なチェンバーを排気した。（２）弁３８および４４を閉
じ、弁４３を開いて、過酸化水素複合体を含有するチェ
ンバー４２を排気した。（３）弁４３を閉じ、弁４４を
開いて、過酸化水素蒸気をチェンバー３０中に拡散し
た。

【００４９】グラフ図に示されるように、過酸化水素蒸
気は加熱しない場合でも減圧されると複合体から放出さ
れる。図５を見てわかるように、過酸化物蒸気の放出
は、複合体を高音に加熱することにより有意に増加され
る。したがって、不安定な過酸化物複合体でさえ本発明
の滅菌法において有用である。

【００５０】本発明は初期の過酸化水素滅菌システムと
比べて少なくとも４つの利点を与える。 １．潜在的に危険な濃縮過酸化水素溶液の使用が回避さ
れる。 ２．凝縮を防止するために予め滅菌される領域の相対湿
度を下げる必要性が排除される。 ３．水がシステムから実質的に排除され、その結果、細
長い内腔中への拡散について水と過酸化水素の間の競合
は殆どない。 ４．滅菌剤気体を細長い内腔中に運ぶための特別な導管
を取付ける必要性が大抵排除されうる。

【００５１】水分の実質的な不在下で過酸化水素蒸気を
使用して滅菌を行なうことができるということは本発明
の驚くべき発見の１つである。従来技術は化学的な気体
または蒸気状態の滅菌法で滅菌を行なうためには水の存
在が必要であることを教示している。有利には、本発明
はシステムから水を実質的に除去し、そのことはより速
く、より効率的で有効な滅菌をもたらす。

【００５２】種々の非水の過酸化水素複合体の滅菌効力
を下記の実施例１〜４に記載されているように測定し
た。

【００５３】

【発明の実施の形態】

実施例１．生物チャレンジとして金属およびＴＥＦＬＯ
Ｎ（商標）プラスチック内腔中で枯草菌変異株（niger)
胞子を使用し、実質的に無水の尿素過酸化物複合体から
放出される過酸化水素蒸気を用いて効力データを得た。

【００５４】Ａ．試験手順 １．装置 ４ｇの粉砕された過酸化水素−尿素アダクト錠剤（Fluk
a Chemical 社製）を図３に示されているようなアルミ
ニウムパン９０に入れた。パン９０の上部をメディカル
グレードのＴＹＶＥＫ（商標）９２（通気性のスパンボ
ンドポリエチレン布）でカバーした。それにより複合体
から放出された過酸化水素はすべてＴＹＶＥＫ（商標）
カバーを通過してから残りのチェンバー中に拡散した。
アルミニウムパン９０をアルミニウム滅菌チェンバー中
にあるパイレックス皿９６の中の加熱パッド９４の上に
置いた。容量が約１７３リットルの滅菌チェンバーはま
た、 ・蒸気相の過酸化水素濃度を測定するための過酸化水素
モニター、 ・加熱パッドの温度を制御するための温度コントローラ
ー、 ・それを通して過酸化水素液体をチェンバー中に注入す
ることができる注入口、 ・その上に内腔装置を含有するプラスチックトレーを試
験するために置いた金属棚、 ・効力試験の間、チェンバー温度を４５℃に維持するチ
ェンバー壁の外部にある抵抗加熱ヒーターを含んだ。

【００５５】２．生物チャレンジおよび試験 非水の過酸化物デリバリーシステムの効力を評価するた
めに、ステンレス鋼メスのブレード上の１．０４×１０
⁶ 枯草菌変異株（niger)胞子からなる生物チャレンジを
寸法が３ｍｍの内径×４０ｃｍの長さ、３ｍｍの内径×
５０ｃｍの長さおよび１ｍｍの内径×５０ｃｍの長さの
ステンレス鋼内腔のそれぞれの端から等しく離れたとこ
ろに置いた。これらの内径および長さは医療装置で使用
される金属内腔において典型的なものである。生物学的
試験片を含有する内腔のそれぞれの中間部分の寸法は、
１３ｍｍの内径×７．６ｃｍの長さであった。金属内腔
を用いた生物学的試験において、１試験あたり全部で９
個の内腔を評価した。これらは入手できる３つの異なる
セットの内径及び長さのそれぞれについて３個の内腔か
らなる。

【００５６】寸法が１ｍｍの内径×１ｍの長さ、１ｍｍ
の内径×２ｍの長さ、１ｍｍの内径×３ｍの長さおよび
１ｍｍの内径×４ｍの長さのＴＥＦＬＯＮ（商標）内腔
の端から等しく離れた所に位置する紙ストリップ（６ｍ
ｍ×４ｍｍのWhatman # １クロマトラフィー用紙）上の
４．１×１０⁵ 枯草菌変異株（niger)胞子からなる生物
チャレンジを用いて同様の試験を行なった。生物学的試
験片を含有する内腔の中心部分の寸法は、１５ｍｍの内
径×７．６ｃｍの長さであった。ＴＥＦＬＯＮ（商標）
内腔を用いた生物学的試験において、１試験あたり全部
で１２個の内腔を評価した。これらは入手できる４つの
異なる長さのそれぞれについて３個の内腔からなる。

【００５７】生物学的試験サンプルを含有する内腔をプ
ラスチックトレーの中に入れ、それを次に滅菌チェンバ
ーの中の棚の上に置いた。チェンバーのドアを閉じ、真
空ポンプを用いてチェンバーを０．２トルの圧力まで排
気した。次に、過酸化水素−尿素アダクトを含有するア
ルミニウムパンをアルミニウムパン側壁の、パンの底か
ら約１ｃｍ離れた所にある熱電対温度計により測定し
て、８０〜８１℃に５分間加熱した。この時間の間、チ
ェンバー中の過酸化水素濃度を過酸化物モニターにより
測定して６ｍｇ／リットルまで増加した。

【００５８】生物学的試験サンプルを過酸化水素蒸気に
５、１０、１５、２０および２５分間さらした。過酸化
水素蒸気にさらした後、生物学的試験サンプルを２７７
ユニットのカタラーゼを含有する１５ｍｌのトリプチカ
ーゼ大豆ブイヨンに無菌的に移して試験サンプル中に残
留する残りの過酸化水素を中和した。全てのサンプルを
３２℃で７日間インキュベートし、成長を観測した。

【００５９】５０％過酸化水素水溶液を滅菌チェンバー
中に注入し、熱インジェクター（加熱された金属表面）
から気化させる比較試験もまた行なった。注入した過酸
化水素溶液の容量は６ｍｇ／ｌの過酸化水素蒸気相濃度
を与えた。これらの試験で使用した試験内腔および生物
学的試験サンプルは非水の過酸化水素試験で使用したも
のと同じである。過酸化水素にさらした後の生物学的試
験サンプルの処理もまた同じである。

【００６０】Ｂ．試験結果 それぞれ表３及び表４に示されるステンレス鋼およびＴ
ＥＦＬＯＮ（商標）内腔を用いたこれらの試験結果は金
属および非金属内腔の両方において非水の過酸化物デリ
バリーシステムが有利であることを示している。細菌性
胞子の全滅は評価した中で最小の内径および最長の内腔
においても非水の過酸化物デリバリーシステムを用いて
５分間以内に達成された。同時に、５０％過酸化水素水
溶液を用いた場合、２５分間の拡散時間後でさえ全滅し
なかった。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】実質的な量の水の不在下で迅速な滅菌を行
なうことができるという事実は、過酸化水素以外の様々
な滅菌剤による化学的な気体／蒸気相滅菌中で一般に水
分が存在しているという事実に照らして見れば驚くべき
ことである。過酸化水素蒸気相滅菌システムは過酸化水
素の水溶液を使用するため、これらのシステム中にもま
た水分が存在している。様々な他の過酸化物複合体の滅
菌効力を試験するために、次の実験を行なった。

【００６４】実施例２〜４．実施例１の装置を使用し
て、ポリビニルピロリドン−過酸化水素複合体（実施例
２）、ナイロン６−過酸化水素複合体（実施例３）およ
び１，３−ジメチル尿素−過酸化水素複合体（実施例
４）の効力を試験した。これらの化合物は下記の実施例
１２及び１３の記載の方法にしたがって合成した。試験
パラメーターは次の通りである。 実施例 ２ ３ ４ チェンバー温度 ４５℃ ４５℃ ４５℃ 初期圧力 ０．２トル １．０トル １．０トル 過酸化物（重量％） １７％ １０．５％ ２６．６％ 過酸化物濃度 ６ｍｇ／ｌ ６ｍｇ／ｌ ６ｍｇ／ｌ １サイクル当たり使用 される複合体の重量 ８ｇ １８ｇ ６ｇ 過酸化物の放出温度 １１０℃ １１０℃ ８０℃ 各々の場合、胞子支持材はプラスチック内腔中の６ｍｍ
×４ｍｍ紙支持体およびステンレス鋼内腔中のステンレ
ス鋼ブレードである。この効力試験の結果を下記の表５
に示す。

【００６５】

【表３】

【００６６】表５の結果は、試験した過酸化水素複合体
が何れもわずか５分間の暴露で有効に滅菌する過酸化物
蒸気を発生することを示している。固体の複合体から過
酸化水素蒸気を放出するのに必要な温度は、アルミニウ
ムパンの外側の、パンの底から約１ｃｍ離れた所にある
熱電対温度計により測定される温度である。さらに、パ
ンの内底にあるフルオロオプチック（fluoroptic)温度
計のような温度計を使用する試験は、下記の実施例５に
記載されるようにパンの底の温度が約３０〜３５℃高め
であることを示した。したがって、前記実施例において
パンの底の温度は熱電対温度計が８０℃を示す時、約１
１０〜１１５℃であり、また熱電対温度計が１１０℃を
示す時、約１４０〜１４５℃であった。

【００６７】実施例５．固体の過酸化物複合体を含有す
るために使用されるアルミニウムパンの底の温度を測定
するために、フルオロオプチック温度計をアルミニウム
パンの内底にテープで止めた。Omega（商標）熱電対温
度計をアルミニウムパンの外側の、パンの底から約１ｃ
ｍ離れた所に置いた。温度計の読み取りを３回行なっ
た。それぞれ、パンをパンの側面にある温度計により示
される所望の温度まで加熱し、冷却し、次に所望の温度
まで再び加熱した。記録した温度を下記に示す。

【００６８】 パンの側面温度 パンの底の温度（℃） １回目 ２回目 ３回目 平均 80 ℃ 110.9 110.6 110.6 110.7 100 ℃ 131.5 132.6 132.0 132.0

【００６９】これらの結果は、アルミニウムパンの底の
温度がパンの側面にある熱電対温度計により示される温
度より約３０〜３５℃高いことを示している。さらに、
開放（非内腔）システムで水性および非水の過酸化物源
を使用して得られた効力データを比較する試験を行なっ
た。その実験を下記に詳しく説明する。

【００７０】実施例６．ＴＹＶＥＫ（商標）／ＭＹＬＡ
Ｒ（商標）エンベロープで包装されたWhatman＃１クロ
マトグラフィー用紙の６ｍｍ×４ｍｍストリップ上の
６．８×１０⁵ 枯草菌変異体（niger)胞子からなる生物
チャレンジと共に実施例１の装置を使用した（ＴＹＶＥ
Ｋ（商標）は、ポリエチレン製の気体透過性布である。
ＭＹＬＡＲ（商標）は非気体透過性ポリエステル材料で
ある）。包装された生物チャレンジストリップを軟質の
ファイバーオプチックスＳ状結腸鏡を含んだポリフェニ
レンオキシドトレーの前、中間及び後に置いた。拡散す
るための入口を丈夫に１個、底部に２個有するポリフェ
ニレンオキシド容器にトレーを入れた。直径４インチの
入口を通気性ポリプロピレン包装材料（ＳＰＵＮＧＵＡ
ＲＤ（商標）Heavy Duty Sterilization Wrap )でカバ
ーして滅菌後の容器の内容物の無菌性を維持した。容器
を実施例の装置の中に入れ、チェンバーの圧力を０．２
トルまで減圧した。次に、２ｇの過酸化水素−尿素アダ
クト（Fluka Chemical社製）を含有するアルミニウムパ
ンをアルミニウムパンの外側の、アルミニウムパンの底
から約１ｃｍ離れたところにある熱電対温度計により測
定して８０〜８１℃に５分間加熱して３ｍｇ／ｌの過酸
化水素蒸気をチェンバー中に供給した。生物学的試験サ
ンプルを過酸化水素蒸気に５〜１０分間さらした。暴露
した後、試験サンプルを実施例１と同様に処理した。

【００７１】５０％過酸化水素水溶液を滅菌チェンバー
中に注入し、熱インジェクターから気化させる比較試験
もまた行なった。注入した過酸化水素水溶液の容量は、
３ｍｇ／ｌの蒸気相濃度を与えた。試験位置、生物学的
試験サンプルの組成および暴露後の生物学的試験サンプ
ルの処理は全て、非水の過酸化水素試験のものと同じで
ある。これらの試験の結果を表６に示す。

【００７２】 表６ 開放システムの水性／非水の効力試験 （非内腔試験） 過酸化物源 拡散時間（分） 滅菌結果（陽性／サンプル） ５０％溶液 ５ ３／３ １０ ３／３ 尿素過酸化物 ５ １／３ １０ ０／３

【００７３】この試験の結果は、生物学的サンプルを内
腔の中に入れない“開放”システムのおける水性過酸化
水素法と比較して非水の場合の効力の方がより大きいこ
とを示している。すなわち、驚くべきことに過酸化水素
を細長い内腔中に拡散する必要がない時でさえ、非水の
システムは優れた滅菌を与えることを見出した。このこ
とは過酸化水素の作用機構が水を含むシステムと水を含
まないシステムとでは異なることを示唆している。さら
に、減圧されない常圧での非水過酸化物蒸気の効力を測
定する試験を行なった。

【００７４】実施例７．大気圧において開放システムで
尿素過酸化物複合体から放出された過酸化水素蒸気を用
いて効力試験を行なった。この試験において、ステンレ
ス鋼外科用ブレード上の１．０４×１０⁶ 枯草菌変異体
（niger)胞子の生物チャレンジをＴＹＶＥＫ（商標）／
ＭＹＬＡＲ（商標）エンベロープで包装した。包装され
た生物チャレンジブレードをポリフェニレンオキシドト
レーの前、中間及び後に置いた。そのトレーを実施例１
の装置の中に入れ、チェンバーのドアを閉じた。４．０
ｇの尿素過酸化物（Fluka Chemical社製）を含有するア
ルミニウムパンを試験中に、アルミニウムパンの側面
の、パンの底から約１ｃｍ離れたところにある熱電対温
度計により測定して８０〜８１℃に加熱した。生物学的
試験サンプルを過酸化水素蒸気に５、１０、２０および
３０分間さらした。暴露した後、試験サンプルを実施例
１と同様に処理した。これらの試験の結果を表７に示
す。これらはまた、大気圧における開放システムでの非
水の過酸化物滅菌法の効力を証明している。

【００７５】 表７ 大気圧における開放システムでの非水の過酸化物滅菌法の効力 過酸化物源 拡散時間（分） 滅菌結果（陽性／サンプル） 尿素過酸化物 ５ ３／３ １０ １／３ ２０ ０／３ ３０ ０／３ さらに、様々な温度において過酸化水素−尿素複合体か
ら放出される過酸化物の概量を測定する試験を行なっ
た。この試験を実施例８に記載する。

【００７６】実施例８．商業的に入手できる錠剤（Fluk
a chemical社製）を粉砕して得られた尿素過酸化物粉末
を１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍの寸法を有する図４の装
置において２個のアルミニウムスクリーンの間に置い
た。次に、アルミニウムプレートを加熱し、アルミニウ
ムプレートを加熱し、アルミニウムプレートのコーナー
付近にある温度計を使用して温度を監視した。表８に、
５分間の加熱後に様々な温度で放出される過酸化物のお
およその百分率を示す。これらのデータは、約１００％
の過酸化物が１４０℃の温度で複合体から放出されるこ
とを示している。より低い温度では、放出される過酸化
物の百分率はより小さい。

【００７７】表８ 様々な温度における非水の過酸化物の放出 加熱温度 放出される過酸化物（％） ８０℃ 〜２５％ １００℃ 〜６５％ １２０℃ 〜８０％ １３０℃ 〜９０％ １４０℃ 〜１００％

【００７８】尿素過酸化物複合体のような、室温および
大気圧で過酸化水素蒸気を放出することができる過酸化
物複合体は様々な滅菌摘要において使用するのに有効で
ある。これらを上記の本発明の滅菌装置で使用すること
ができるだけでなく、本発明の化合物を自己滅菌包装材
料の一部として使用できることや、ガーゼ、スポンジ、
綿などのような支持体上に塗布することもできる。本化
合物は室温または高温での密封パッケージの滅菌を可能
にし、また特に包装された医療または外科用製品の滅菌
において有用である。

【００７９】本発明の化合物の特定の用途を以下の実施
例に記載する。以下の実施例で使用した過酸化物複合体
は、錠剤の形態（Fluka chemical社製）または錠剤を粉
砕して得られた粉末の形態の尿素過酸化物である。

【００８０】実施例９．自己滅菌パウチを次のようにし
て組立てた。その表面上に３．８×１０⁵ 枯草菌変異体
（niger)胞子を有する外科用メスを無菌のペトリ皿の中
に入れた。その皿を錠剤または粉末形態の尿素過酸化物
１ｇと共に、より大きいペトリ皿の中に入れた。次に、
より大きいペトリ皿をＴＹＶＥＫ（商標）／ＭＹＬＡＲ
（商標）（気体透過性、表９）、ＭＹＬＡＲ（商標）／
ＭＹＬＡＲ（商標）（ 非気体透過性、表１０）または
紙／ＭＹＬＡＲ（商標）（ 気体透過性、表１０）で作
られたパウチに挿入した。次に、パウチを密封した。

【００８１】

【表４】

【００８２】表１０に、通気性バリヤーとして紙／ＭＹ
ＬＡＲ（商標）を用いた場合とＭＹＬＡＲ（商標）／Ｍ
ＹＬＡＲ（商標）を用いない場合の自己滅菌パウチの効
力データを示す。パウチを上記のようにして組み立てた
が、過酸化物蒸気源は粉末形態の尿素過酸化物だけであ
る。

【００８３】

【表５】

【００８４】この試験の結果は、通気性バリヤーの有無
に関係なく、パウチ中に含まれる本発明の尿素過酸化物
複合体は室温及び大気圧で水分の不在下、僅か２〜３時
間後にパウチの内部の製品を有効に滅菌することを示し
ている。より高い温度では、滅菌は僅か１時間で行なわ
れる。密封容器中での本発明の滅菌システムの効力を測
定するために、次の実験を行なった。

【００８５】実施例１０．自己滅菌容器を次のようにし
て組み立てた。その表面上に３．８×１０⁵ 枯草菌変異
株（niger)胞子を有する（表１１）またはその表面上に
９．２×１０⁵ 枯草菌変異株（niger)胞子を有する（表
１２）ステンレス鋼支持体をその表面に２０個の穴（３
／１６インチの大きさ）を有する小さいポリエチレン
（ＰＥ）バイアルの中に置いた。そのバイアルをより大
きいＰＥバイアルの中に入れ、それを気密性のキャップ
またはＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標） （ＣＲＳラップ）
の気体透過性層でカバーした。その表面に２０個の穴
（３／１６インチの大きさ）を有する第２のＰＥバイア
ルもまた、より大きいバイアルの中に含ませた。このバ
イアルは粉末または錠剤形態の尿素過酸化物１ｇを含有
した。これをＳＰＵＮＧＵＡＲＤ（商標）（ＣＲＳラッ
プ）またはＴＹＶＥＫ（商標）パウチで密封した。

【００８６】各容器を下記の表１１および１２に示され
るように様々な時間の間、様々な温度に付した。生物学
的試験サンプルを実施例１に記載のようにして滅菌につ
いて評価した。その結果を表１１および１２に示す。
“＋”の符号は細菌の成長を意味する。

【００８７】

【表６】

【００８８】

【表７】

【００８９】この試験の結果は、通気性バリヤーの有無
に関係なく容器中に含まれる非水の尿素過酸化物複合体
は室温で僅か３〜４時間後に有効な滅菌を与えることを
示している。より高い温度では、滅菌は僅か０．５時間
で行なわれる。

【００９０】過酸化物蒸気を放出する非水の過酸化物複
合体は室温、より効果的にはより高い温度における製品
の滅菌に有用であることがわかった。これらの複合体は
パウチ、容器、チェンバー、部屋また密封されうる領域
に置くことができ、そこで過酸化物蒸気を放出し、有効
に製品を滅菌する。これらの複合体は蒸気の放出を容易
にするため、また室温滅菌に必要な時間より短い時間で
滅菌するために加熱することができる。したがって、本
発明の化合物は滅菌が必要な種々の用途において有用で
ある。滅菌される製品を含有する密封領域に複合体を入
れることにより、滅菌を簡単に行なうことができる。従
来の方法と比べて、過酸化水素を活性化するのに水分と
接触させる必要はない。より低い圧力、より短い時間で
非水の過酸化物複合体を使用して滅菌を行なうことがで
きることを確認するために、次の実験を行なった。

【００９１】実施例１１．自己滅菌容器を次のようにし
て組み立てた。その表面上に９．２×１０⁵ 枯草菌変異
体（niger)胞子を有するステンレス鋼支持体をその表面
に２０この穴（３／１６インチの大きさ）を有する小さ
いＰＥバイアルの中に置いた。そのバイアルをより大き
いＰＥバイアルの中に入れ、それをＣＳＲラップ（ＳＰ
ＵＮＧＵＡＲＤ（商標））の気体透過性層でカバーし
た。その表面に２０この穴（３／１６インチの大きさ）
を有する第２のＰＥバイアルもまた、より大きいバイア
ルの中に含ませた。このバイアルは粉末または錠剤形態
の尿素過酸化物１ｇを含有した。次に、そのバイアルを
ＣＳＲラップまたはＴＹＶＥＫ（商標）パウチで密封し
た。

【００９２】大きいバイアルを４．５リットルの滅菌チ
ェンバーまたは１７３リットルの滅菌チェンバーの中に
入れた。各容器を表１３に示されるように１００トルの
圧力および２３℃の温度に２時間付した。生物学的試験
サンプルを実施例１に記載のようにして滅菌について評
価した。その結果を表１３に示す。

【００９３】

【表８】

【００９４】これらの結果は、通気性バリヤーを持つ容
器の中に含まれた非水の尿素過酸化物複合体が１００ト
ルおよび室温で僅か２時間後に有効な滅菌を与えること
を示している。これらの結果は、表１２の結果と比べ
て、本発明の過酸化物複合体が大気圧で滅菌を行なうの
に必要な時間より短い時間で減圧下の滅菌を与えること
を証明している。

【００９５】したがって、本発明の過酸化水素複合体は
有意に短い時間で有効な滅菌を与えることができる。さ
らに、上記したように、プラズマを使用して過酸化水素
蒸気の活性を高めるために使用することもできる。滅菌
される製品を過酸化水素蒸気にさらした後、プラズマに
付し、そして完全滅菌を行なうのに十分な時間プラズマ
中に留める。

【００９６】過酸化水素蒸気にさらして滅菌した製品を
プラズマにさらして、製品に残留する残りの過酸化水素
を除去することができる。残留過酸化水素はプラズマ処
理中に非毒性の生成物に分解されるため、滅菌した製品
は追加工程なしにすぐに次の処理に使用される。

【００９７】非水の過酸化物複合体は様々な用途におい
て、例えば自己滅菌包装の成分として有用である。さら
に、これらの複合体は米国特許第4,943,414 号に開示さ
れている方法のような種々の製品の蒸気滅菌法において
使用するのに適している。この特許は、少量の気化性液
体の滅菌剤溶液を含有する導管が内腔に取付けられ、そ
して滅菌サイクル中に減圧されると滅菌剤が気化し、直
接、製品の内腔に流入する方法を開示している。本特許
に開示されている方法を改良して非水の過酸化物化合物
を使用することができる。化合物を導管に入れ、それ
を、滅菌する製品の内腔に接続する。次に、製品を容器
の中に入れ、その容器を排気する。製品の内腔および製
品の外部を非水の化合物から放出された過酸化水素蒸気
と接触させる。場合により、プラズマを発生させて、滅
菌を促進するため、そして／または製品から残留過酸化
水素を除去するために使用することができる。

【００９８】蒸気システムにおける非水の過酸化物複合
体の使用によって水溶液中の水が過酸化水素蒸気よりも
速く気化して先に内腔に入るという欠点が克服される。
したがって、より有効な滅菌が達成され、また滅菌を行
なうのに必要な時間はより短い。無水グリシンのような
過酸化水素複合体は、複合体をさらに加熱することなく
減圧下で有意な量の過酸化水素を放出するため、特に有
利である。

【００９９】非水の過酸化水素複合体の合成 本発明はさらに、上記したように過酸化水素蒸気滅菌器
の蒸気源として、または自己滅菌包装の成分として有効
な非水の過酸化水素複合体の製造法を提供する。勿論、
過酸化水素複合体は、他の用途、例えば漂白剤、コンタ
クトレンズ用溶液、触媒および当業者によく知られてい
る他の用途に使用することができる。

【０１００】本発明の過酸化水素複合体を製造するため
の一般手順は次の通りである。 （１）反応物質をチェンバー中に入れる。 過酸化水素と反応する物質は、様々な形態の固体（例え
ば、好ましくは反応速度を増加する高い表面積を有する
粉末、結晶、フィルムなど）である。反応体物質は、チ
ェンバーの減圧後に溶媒を蒸発させるのに十分な時間が
許容されるならば、水または他の溶媒中の溶液として存
在することもできる。本物質はまた、その沸点が過酸化
水素の沸点（１５０℃）より高い液体であってもよい。
反応速度は高温でより高いため、チェンバーは好ましく
は反応体組成物が導入される前またはその後に加熱され
る。しかしながら、その温度は反応体が沸騰または気化
するほど高くはない。反応体組成物は過酸化物蒸気と接
触する容器の中に含ませることができる。それが粉末形
態またはチェンバーが排気されると吹き散る他の形態で
ある場合、反応体は過酸化水素の容器中への拡散が可能
な透過性容器の中に保存することができる。

【０１０１】（２）チェンバーを排気する。 好ましくは、チェンバーは確実に全ての過酸化物を蒸気
相にするため、過酸化水素の蒸気圧より低い圧力（その
濃度および温度に依存する）に排気される。蒸気圧は温
度を増加させると増加し、過酸化物濃度を増加させると
減少する。殆ど実験において、チェンバーを約０．２ト
ルに排気し、その温度を周囲温度以上にした。

【０１０２】（３）過酸化水素蒸気を発生させる。 過酸化水素蒸気は過酸化水素溶液または実質的に無水の
過酸化水素複合体から発生させることができる。後者は
蒸気状態の乾燥過酸化水素を与え、それは蒸気と反応す
る物質または生成する複合体が吸湿性である場合に有利
である。実質的に無水の複合体から過酸化水素蒸気を発
生させる他の利点は、生成する複合体の過酸化水素百分
率が蒸気をＨ₂ Ｏ₂ の水溶液から発生させる場合より高
いことである。これは恐らく、Ｈ₂ Ｏ₂ 蒸気を発生させ
るために水溶液が使用される場合、複合体の結合部位に
ついて水分子とＨ₂ Ｏ₂ 分子が競合するためである。
過酸化物蒸気は反応体物質を含むチェンバーと同じチェ
ンバーの中で、または真空弁によりそれと分離されたチ
ェンバーの中で発生させることができる。

【０１０３】（４）反応体物質を過酸化水素と反応させ
る。 反応に必要な時間は勿論、反応体と過酸化水素の反応の
速度に依存する。それは過酸化物と反応体物質の結合の
間に減少する圧力を監視することにより経験的に決定す
ることができる。典型的には、反応時間は約５〜３０分
間である。気化した過酸化水素の濃度および出発物質の
重量が最終反応生成物の過酸化物の重量百分率を決定す
る。反応体と過酸化水素の重量比が増加すると、複合体
の過酸化水素の重量百分率は減少する。複合体の過酸化
水素濃度を増加するために、反応を多数回繰り返すこと
ができる。

【０１０４】（５）再び、チェンバーを排気する。 反応の最後に、チェンバーをさらに約２トルに排気して
未反応の過酸化水素を除去する。

【０１０５】（６）チェンバーをガス抜きし、過酸化水
素複合体を回収する。 過酸化水素が反応物質と複合体を生成するメカニズムは
完全にはわかっていない。複合体の生成は過酸化水素と
反応物質の酸素および／または窒素を含有する電子に富
む官能基との間の水素結合の生成を包含すると考えられ
る。これが唯一の結合形態であるかどうかは分からな
い。しかしながら、広範囲の官能基を有する物質が過酸
化水素と複合体を生成することが見出された。

【０１０６】過酸化水素複合体の初期の製造法と比べて
蒸気相反応は次のような利点を有する。 １．過酸化水素と反応体物質の比は、蒸気状態で存在す
る過酸化水素の量または蒸気にさらす反応体物質の量を
かえることにより正確に制御することができる。 ２．反応生生物から溶媒を除去する必要性が排除され
る。 ３．液体または固体、例えば粉末、決勝、フィルムなど
の過酸化物複合体を生成することができる。 ４．吸湿性物質の過酸化物複合体を製造することができ
る。

【０１０７】本発明の非水の過酸化物複合体の合成をさ
らに、次の実施例で説明する。これらの化合物の多く
は、当業者により容易に理解されるように、本明細書に
より詳しく記載された実用性を有するほかに、触媒とし
て利用できる。これらの実施例は本発明の組成物および
製造法の態様を示すが、本発明の範囲を全く制限しな
い。

【０１０８】実施例１２．無水グリシンの過酸化水素複
合体を次のようにして製造した。１．０ｇの無水グリシ
ン（Aldrich Chemical社製）のサンプルを４５℃の温度
に維持された１７３リットルのチェンバー中のアルミニ
ウムトレーのなかに入れた。チェンバーが減圧された時
に無水グリシンがトレーから流出するのを防止するが、
通気性であるため過酸化水素を吸収しないＴＹＶＥＫ
（商標）不織布でアルミニウムトレーの上部をカバーし
た。チェンバーのドアを閉じ、そしてチェンバーを真空
ポンプで排気することによりチェンバーの圧力を０．２
トルまで減圧した。適当な容量の７０％過酸化水素水溶
液（ＦＭＣ社製）をチェンバー中に蒸発させることによ
り、１０ｍｇ／ｌの過酸化水素濃度とした。過酸化水素
蒸気を無水グリシンと２０分間接触させた。反応の最後
に、チェンバーの圧力を２トルまで減圧してから大気圧
に戻した。反応製生物をチェンバーから取り出し、次の
ヨウ素滴定反応により過酸化水素の重量百分率について
分析した。 Ｈ₂ Ｏ₂ ＋２ＫＩ＋Ｈ₂ ＳＯ₄ → Ｉ₂ ＋Ｋ₂ ＳＯ₄ ＋２Ｈ₂ Ｏ Ｉ₂ ＋２Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₃ → Ｎａ₂ Ｓ₄ Ｏ₆ ＋２ＮａＩ

【０１０９】終点における色の変化を強調するために、
澱粉指示薬をヨウ素−チオ硫酸ナトリウム滴定反応で使
用した。過酸化水素の重量百分率を次式により計算し
た。 Ｈ₂ Ｏ₂ （重量％）＝［（Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₃ のｍｌ数）×
（Ｎａ₂ Ｓ₂ Ｏ₃ の規定度）×１．７］／（サンプルの
重量（ｇ）） 無水グリシン複合体の過酸化水素の百分率は２４．３％
であった。

【０１１０】実施例１３．実施例１２の手順に従って、
広範囲の有機および無機複合体の過酸化水素複合体を製
造した。各々の場合において、反応条件は無水グリシン
の代わりに表１４に記載の化合物をそれぞれ１．０９ｇ
使用することを除けば、実施例１２と同じである。

【０１１１】

【表９】

【０１１２】製造した有機複合体は、過酸化水素と水素
結合を生成することができる次の範囲の官能基である。
アルコール、エーテル、ケトン、酸、アミノ酸、エステ
ル、有機塩、アミン、アミド、ポリアミド、ポリウレタ
ン、尿素およびビウレットを含有する。無機複合体は、
ナトリウム、カリウムおよびルビジウムカチオンとの炭
酸塩、並びに重炭酸ナトリウムを含有する。さらに、水
酸化カルシウムおよびピロ燐酸四ナトリウムの過酸化水
素複合体もまた製造した。出発物質は微細粉末または少
し大きめの結晶性物質であるが、ナイロン６，６は、厚
さ０．１２ｍｍのフィルムとして加工され、またポリビ
ニルメチルエーテルは、５０重量％の水溶液である。

【０１１３】試験条件下でこれらの物質を用いて得られ
た過酸化水素複合体は、ポリビニルピロリドン、ヒスタ
ミン、ポリ（ビニルメチルエーテル）、ポリ（ビニルメ
チルケトン）、プロピオンアミドおよび１，３−ジメチ
ル尿素を除けば固体であった。１，３−ジメチル尿素お
よびプロピオンアミド過酸化水素複合体は、最終生成物
を得るために除去する必要のある溶媒がないため、蒸気
相合成工程において容易に取り扱われる易流動性の液体
であった。ヒスタミン、ポリビニルピロリドン、ポリ
（ビニルメチルエーテル）およびポリ（ビニルメチルケ
トン）複合体は容易に取り扱えないゴム性の物質であっ
た。実施例１４および１５はさらさらした固体生成物と
して過酸化物複合体を得るため、異なる作業条件下でポ
リビニルピロリドンを用いた実験を記載する。

【０１１４】実施例１４．ポリビニルピロリドンと蒸気
状態の過酸化水素の濃度との重量比を変えることにより
ポリビニルピロリドン複合体の過酸化水素百分率を変え
て、ポリビニルピロリドンとの過酸化水素複合体を製造
した。これらの試験条件はポリビニルピロリドンの重量
を１．０ｇから３．０ｇ，５．０ｇに増加することを除
けば、実施例１２と同じである。すべての試験におい
て、過酸化水素濃度を１０．０ｍｇ／ｌ（チェンバーの
容量）で一定に保った。これらの試験の結果を表１５に
示す。

【０１１５】実施例１５．過酸化水素と尿素の複合体か
ら過酸化水素を導入して、ＰＶＰの過酸化水素複合体を
製造した。このようにして導入された過酸化水素は実質
的に無水である。この試験においては、５ｇのＰＶＰを
反応チェンバーの中に入れ、そして約７ｇの３５％Ｈ₂
Ｏ₂ −尿素複合体を約１１０℃の温度に約５分間加熱す
ることによりチェンバーの容量１リットル当たり１０ｍ
ｇのＨ₂ Ｏ₂ を反応チェンバー中に導入した。この試験
の残りの条件は実施例１２と同じである。ＰＶＰ複合体
の過酸化水素百分率および複合体の物理的状態を表１５
に示す。

【０１１６】 表１５ 複合体の過酸化水素百分率および生成物の物理的状態における ポリビニルピロリドン対蒸気状態の過酸化水素の比の結果 PVPの重量(g) 複合体のＨ₂ Ｏ₂ （重量比） 生成物の物理的性質 実施例１４ １ ２９．９ 軟質のゴム性生成物 ３ ２３．５ 硬質のゴム性生成物 ５ １７．７ さらさらした固体 実施例１５ ５ １９．７ さらさらした固体

【０１１７】これらの試験の結果は、ＰＶＰ対蒸気状態
の過酸化水素の比を調節することにより、または実質的
に無水の過酸化水素蒸気源を使用することにより、ＰＶ
Ｐ−過酸化水素複合体を用いてさらさらした固体を得る
ことができることを証明している。

【０１１８】無機過酸化水素複合体 無機過酸化水素複合体もまた、有機過酸化水素複合体に
ついて詳しく上述したように、滅菌剤として使用するの
に適している。過酸化物蒸気は大気圧、室温でこれらの
無機複合体から放出することができる。しかしながら、
以下より詳細に説明するように、過酸化水素蒸気は減圧
下で特定の放出温度までの急速加熱時に無機過酸化物複
合体から放出することができる。無機過酸化物から過酸
化水素をうまく放出するため、無機過酸化物複合体の加
熱速度は少なくとも５℃／分であるのが好ましく、少な
くとも１０℃／分であるのがさらに好ましく、またさら
に少なくとも５０℃／分であるのが好ましく、少なくと
も１０００℃／分であるのが最も好適である。

【０１１９】これらの無機過酸化物複合体の代表的なリ
ストと重量％過酸化水素を表１６に示す。複合体中のＨ
₂ Ｏ₂ の重量％を測定するため使用した滴定手順は、実
施例１２記載したのと同様である。炭酸ナトリウム−Ｈ
₂ Ｏ₂ 複合体をFluka Chemical社から購入した。無機過
酸化物複合体を合成するために使用した蒸気相合成手順
は、１〜５ｇの代わりに１０ｇの固体無機サンプルと２
反応サイクル対１反応サイクルを使用した以外は実施例
１２に開示した手順と同じである。

【０１２０】実施例１６．無機過酸化水素複合体の液相
合成の反応手順は、Jonesら（J. Chem.Soc.,Dalton, １
２：２５２６〜２５３２，１９８０年）によって本質的
に説明された。簡単に言えば、飽和溶液を作るために、
無機固体を過酸化水素の３０％水溶液に溶かし、続いて
エタノールを滴下した。蓚酸カリウムと炭酸ルビジウム
の複合体に対し、エタノール添加量を徐々に増加すると
白い過酸化物沈殿が形成された。炭酸カリウム、ピロ燐
酸カリウムおよびピロ燐酸ナトリウムに対して、結晶性
過酸化物複合体生成を容易にするため飽和溶液を〜１０
℃で数時間、保温した。複合体は真空ろ過により液体か
ら分離され、少なくとも３度エタノールで水洗いされそ
して真空乾燥された。

【０１２１】 表１６ 評価化合物および複合体に存在する過酸化水素の重量百分率 化学名 化学式 複合体1中のＨ₂ Ｏ₂ 重量％ 購入2 蒸気3 液体3 炭酸ナトリウム Ｎa₂ＣＯ₃ 27.35 炭酸カリウム Ｋ₂ ＣＯ₃ 7.43 22.70 炭酸ルビジウム Ｒb₂ＣＯ₃ 20.31 26.78 蓚酸カリウム Ｋ₂ Ｃ₂ Ｏ₄ 16.13 16.42 ピロ燐酸ナトリウム Ｎa₄Ｐ₂ Ｏ₇ 11.48 23.49 ピロ燐酸カリウム Ｋ₄ Ｐ₂ Ｏ₇ 20.90 32.76 オルト燐酸ナトリウム Ｎa₃ＰＯ₄ 15.67 オルト燐酸カリウム Ｋ₃ ＰＯ₄ 16.11

【０１２２】１．複合体中のＨ₂ Ｏ₂ の重量％を測定す
るため使用した滴定手順は、先の特許出願で述べられた
手順と同じである。 ２．炭酸ナトリウム−過酸化水素複合体をFluka Chemic
al社から購入した。 ３．蒸気相と液相手順を無機過酸化物を合成するために
使用した。

【０１２３】示差走査熱量計（ＤＳＣ）（モデルＰＤＳ
Ｃ ２９２０，ＴＡ機器）を使用して無機過酸化物複合
体のＨ₂ Ｏ₂ 放出あるいは分解特性を測定した。ＤＳＣ
を１０℃／分の加熱ランプで、３０℃と２００℃の間の
範囲の温度で作動した。ここで図５を参照すれば、ＤＳ
Ｃはサンプルチェンバー１１０、加熱プレート１１２お
よび圧力制御システムを具備している。圧力制御システ
ムは圧力ゲージ１１６に接続された変換器１１４を有す
る。圧力ゲージ１１６は制御装置１１８に接続され、そ
の制御装置１１８は制御弁１２０に接続される。圧力変
換器１１４は、圧力制御弁１２０とポンプ１２２と流体
伝達となっている。

【０１２４】上記のように合成された蓚酸カリウム−過
酸化水素複合体をＤＳＣの中に入れ、５０℃〜１７０℃
の温度範囲で特定の真空圧にさらした。図７でわかるよ
うに、Ｈ₂ Ｏ₂ の多量放出と吸熱プロセスは低圧で生じ
たが、Ｈ₂ Ｏ₂ の吸熱分解は高圧で生じた。部分真空圧
力は好ましくは２０トル未満であり、最も好ましくは１
０トル未満である。サンプルチェンバー内の実際の圧力
は、装置内で測定された圧力より幾分高く、チェンバー
の実際の温度は、金属プレートあるいはアルミニウムプ
ラテンの測定された温度より幾分低い。複合体が実質的
に分解しないで過酸化水素蒸気から確実に放出させるた
め、滅菌装置で使用された実際の圧力は、特定の動作理
論で束縛する要請もなくチェンバーの実際の温度で無機
過酸化物複合体の蒸気圧より低くする必要があると思わ
れる。しかしながら、一般に使用した圧力は好ましくは
５０トル未満、より好ましくは１０トル未満である。過
酸化物複合体の蒸気圧が低い本発明の特定の態様では、
圧力は好ましくは５トル未満である。

【０１２５】滅菌のために無機過酸化物複合体を使用す
る場合、無機過酸化物組成物と接触する前にアルミニウ
ムプレートの予備加熱によって生じる急速加熱は、複合
体の安定性に対して重要である。無機過酸化物化合物の
使用では、温度が８６℃より高いことがまた好ましい。

【０１２６】上で説明したように、無機過酸化水素複合
体は急速に、すなわち１０００℃／分以上急速に加熱さ
れることが好ましい。これは過酸化物を予熱した加熱プ
レートと接触させることにより達成することができる。
そのような急速加熱を達成するための好ましい態様が図
８と図９に示されている。図８を参照すれば、過酸化物
蒸気を滅菌チェンバー１３１内に閉鎖位置で注入する装
置１２５が示されている。無機過酸化水素複合体は過酸
化物ディスク１３２内に組込まれる。ディスク１３２は
５層からなる。その５層はＣＳＲラップの３層、過酸化
物複合体粉末およびポリプロピレンで被覆されたアルミ
ニウム箔である。ディスク１３２は過酸化物複合体粉末
を保持するためその周縁が加熱密封される。過酸化物デ
ィスク１３２は、アルミニウム取付け部品１４２でハウ
ジング１５０に取付けられる有孔アルミニウムプレート
１３０の下に配置される。ディスク１３２はＯリング１
５１間の位置にゆるく保持されている。過酸化物蒸気を
チェンバー内に導入する前に、加熱したアルミニウムプ
ラテン１３４は過酸化物ディスク１３２から離れてお
り、アルミニウムプレート１３６に取付けられる。ベロ
ー１３８内のばね（図示せず）はプレート１３６を閉鎖
位置で支持する。チェンバー１３１を排気すると、ベロ
ー１３８も排気される。プレート１３６をＯリング１４
８で密封すれば過酸化物放出チェンバー１５２と通路１
５８が分離される。この装置は所定位置に保持され、ボ
ルト１４４、１４６、１５４および１５６によって滅菌
チェンバー１３１に取付けられる。

【０１２７】図９を参照する。プラテン１３４を上げて
過酸化物ディスク１３２に接触させるため、ベロー１３
８の空気抜きを行なう。一旦、圧力を上げると、ベロー
１３８上向きに移動し、それにより加熱したアルミニウ
ムプラテン１３４を過酸化物ディスク１３２に進める。
好ましい態様では、アルミニウムプラテン１３４は１７
５℃に予備加熱される、しかしながら、他の温度を使用
することができる。次に、過酸化物蒸気はＣＳＰ層を介
して粉末から放出され、有孔アルミニウムプレート１３
０の孔１６０を通り、過酸化物放出チェンバー１５２に
入る。加熱されたアルミニウムプラテン１３４の上向き
の動きによってまた過酸化物放出チェンバー１５２が開
けられ、過酸化物蒸気を滅菌チェンバーと流体伝達して
いる通路１５８に入れる。

【０１２８】過酸化物放出量と滅菌効率を測定するため
以下の２つの実施例で使用された無機過酸化物複合体は
ピロ燐酸カリウム（Ｋ₄ Ｐ₂ Ｏ₇ ・３Ｈ₂ Ｏ₂ ：Ｐ
Ｐ）、蓚酸カリウム（Ｋ₂ Ｃ₂ Ｏ₄ ・１Ｈ₂ Ｏ₂ ：Ｐ
Ｏ）および炭酸ナトリウム（Ｎa₂ＣＯ₃ ・１５Ｈ₂ Ｏ
₂ ：ＳＣ）であった。

【０１２９】実施例１７． ＳＣ，ＰＯおよびＰＰからの過酸化物の放出 Ｈ₂ Ｏ₂ がＳＣ，ＰＯおよびＰＰから放出した典型的な
理想的な温度をＤＳＣで測定した。これらの各々の複合
体の２ｇから放出された実際のＨ₂ Ｏ₂ の量を７５リッ
トルチェンバーと図８と図９の装置を使用して様々な温
度で測定した。１７５℃でＰＰから放出されたＨ₂ Ｏ₂
の量はＳＣおよびＰＯの場合より大きかった。ＳＣは１
７５℃で最少のＨ₂ Ｏ₂ を放出したが、サンプルの量を
増やした場合に多くの放出が有意に観察された。

【０１３０】 表１７ ７５リットルチェンバーでの過酸化物の放出 ＳＣ ＰＯ ＰＰ Ｈ₂ Ｏ₂ を放出する温度 （ＤＳＣによる） １７０℃ １５０℃ １３０℃ ２ｇのサンプルで １２５℃で 0.3 mg/L 0.8 mg/L 1.0 mg/L １５０℃で 1.2 mg/L 2.0 mg/L 1.5 mg/L １７５℃で 1.8 mg/L 2.5 mg/L 3.4 mg/L ３ｇのサンプルで １７５℃で 2.3 mg/L ４ｇのサンプルで １７５℃で 2.9 mg/L

【０１３１】実施例１８． ＳＣ，ＰＯおよびＰＰを使用する効力試験 ２×１０⁴ 枯草菌変異体（niger ）胞子をＳＳブレード
上で植え付けた。それを植え付けた３つのブレードを先
ず、Spunguard ラップの１０インチ×２１インチ×３．
５インチのポリフェニレンオキシドトレーの前方、中
間、後方位置に置いた。次にラップしたトレーを０．２
トルの初期真空圧力を有する７５リットル真空チェンバ
ーの中に入れた。ＳＣ，ＳＯあるいはＰＰ無機過酸化物
粉末を３層のSpunguard とポリプロピレンフィルムで被
覆された１層のアルミニウム箔間で加熱密封することに
よって５．５インチの過酸化物ディスクを作成した。予
め１７５℃に加熱したアルミニウムプレートとそのディ
スクを２分間接触させることによって過酸化物を放出
し、１０分間の全暴露時間に対し８分間の追加拡散時間
を続けた。処理後、３つのブレードを３２℃で７日間Tr
ypticase Soy Broth（ＴＳＢ）に個々に置き、細菌の成
長を評価した。その結果を表１８にまとめた。

【０１３２】 表１８ 効力試験結果 過酸化物 複合体の 過酸化物 繁殖不可 複合体 重量 濃度 （＋／全体） ＰＰ ２ｇ ３. ４ｍｇ／ｌ ０／３ ＰＯ ２ｇ ２．５ｍｇ／ｌ ０／３ ＳＣ ２ｇ １．８ｍｇ／ｌ １／３ ＳＣ ３ｇ ２．３ｍｇ／ｌ ０／３ ＳＣ ４ｇ ２．９ｍｇ／ｌ ０／３

【０１３３】表１８でわかるように、２ｇＳＣ（１／
３）を除いて胞子の成長が観察されなかった。しかしな
がら、ＳＣ の気化量を３ｇに増やしたら、胞子の成長
が観察されなかった。これらの結果は無機過酸化水素化
合物を使用する滅菌の効力を強調している。

【０１３４】無機過酸化物複合体は、有機過酸化物複合
体と共に上記滅菌手順に容易に組み入れることができ
る。例えば、無機複合体はプラズマ滅菌法と共に、ある
いは過酸化物が複合体からゆっくり放出する自己滅菌囲
いと共に使用することができる。同様に、無機複合体は
細長い内腔を有する製品の滅菌においても使用すること
ができ、それにより無機過酸化物複合体を含有する導管
が内腔に接続する。さらに、無機過酸化物複合体から放
出された蒸気の圧力パルスを使用することができる。滅
菌のために無機複合体を使用する他の実施例は、本明細
書に関連する当業者に明らかである。

【０１３５】この発明の好適な実施態様として以下のも
のがある。 （１）前記圧力は２０トル未満である請求項１記載の装
置。 （２）前記圧力は１０トル未満である請求項１記載の装
置。 （３）前記源は容器の中には位置される請求項１記載の
装置。 （４）さらに、前記複合体を配置する容器の外部に配置
された囲いと、前記容器と囲いの間で流体伝達する入口
を包含し、滅菌するために前記複合体から放出された蒸
気が前記入口に移動し前記容器内に入る請求項１記載の
装置。 （５）前記無機過酸化水素複合体は炭酸ナトリウム、ピ
ロ燐酸カリウムあるいは蓚酸カリウムである請求項１記
載の装置。

【０１３６】（６）さらに、前記容器内に配置されたヒ
ーターを包含し、それによって前記複合体を前記ヒータ
ー上に載せ、そして前記複合体から前記蒸気の放出を容
易にするため加熱する請求項１記載の装置。 （７）前記複合体に接触させる前に前記ヒーターを加熱
する実施態様（６）記載の装置。 （８）前記容器を排気するために前記容器と流体伝達す
る真空ポンプをさらに包含する請求項１記載の装置。 （９）さらに、前記製品周囲にプラズマを発生するよう
にした電極を包含する請求項１記載の装置。 （１０）前記電極は前記容器の内部にある実施態様
（９）記載の装置。

【０１３７】（１１）前記電極は前記容器から離れてあ
り、それで発生したプラズマを前記製品周囲に流すよう
にする実施態様（９）記載の装置。 （１２）前記複合体は固体相である請求項１記載の装
置。 （１３）前記加熱速度は少なくとも１０℃／分である請
求項２記載の方法。 （１４）前記加熱速度は少なくとも５０℃／分である請
求項２記載の方法。 （１５）前記加熱速度は少なくとも１０００℃／分であ
る請求項２記載の方法。

【０１３８】（１６）前記複合体は１０％未満の水を含
有する請求項２記載の方法。 （１７）さらに、前記複合体を加熱して前記複合体から
の前記放出を容易にすることを包含する請求項２記載の
方法。 （１８）前記加熱工程は、前記複合体を予備加熱したヒ
ーターと接触させることを包含する実施態様（１７）記
載の方法。 （１９）前記複合体は８６℃より高温に加熱される実施
態様（１７）記載の方法。 （２０）さらに、前記蒸気を前記容器に導入する前に、
前記容器を５０トル未満の圧力で排気することを包含す
る請求項２記載の方法。

【０１３９】（２１）前記圧力は２０トル未満である実
施態様（２０）記載の方法。 （２２）前記圧力は１０トル未満である実施態様（２
０）記載の方法。 （２３）さらに、前記蒸気を前記容器に導入した後、前
記製品周囲にプラズマを発生させることを包含する請求
項２記載の方法。 （２４）前記プラズマを前記容器内部で発生させる実施
態様（２３）記載の方法。 （２５）前記プラズマを前記容器の外部で発生させ、前
記容器の内部にそして前記製品の周囲に流入させる実施
態様（２３）記載の方法。

【０１４０】（２６）前記接触工程は前記蒸気を圧力パ
ルスすることを包含する請求項２記載の方法。 （２７）前記囲いは大気圧より低い圧力で放置される請
求項３記載の方法。 （２８）前記囲いは約４０℃以下の温度で放置される請
求項３記載の方法。 （２９）前記囲いは、前記蒸気の放出を容易にするため
２３℃以上の温度に加熱される請求項３記載の方法。 （３０）前記囲いはパウチ、容器、チェンバーおよび部
屋からなる群から選択される請求項３記載の方法。

【０１４１】（３１）前記過酸化水素複合体は粉末の形
態である請求項３記載の方法。 （３２）前記過酸化水素複合体は錠剤の形態である請求
項３記載の方法。 （３３）前記密封工程は前記囲いを気体透過性材料で密
封することからなる請求項３記載の方法。 （３４）前記気体透過性材料はＴＹＶＥＫ（商標）、Ｃ
ＳＲラップおよび紙からなる群より選択される実施態様
（３３）記載の方法。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、医
療器具のような製品を滅菌するため、無機過酸化水素複
合体から放出された過酸化水素蒸気を使用する装置およ
び方法が提供される。本発明においては、潜在的に危険
な濃縮過酸化水素溶液の使用が回避され、また実質的に
水が存在しないため、より速く、より効率的な滅菌を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸気滅菌装置の略図。

【図２】場合により、プラズマを発生させるために使用
される電極を含む本発明の蒸気滅菌装置の略図。

【図３】過酸化物複合体を加熱するために使用すること
ができる装置の略図。

【図４】本発明の滅菌における過酸化物源を保持するた
めの好ましい容器の略図。

【図５】真空下で不安定な非水の過酸化水素複合体から
の過酸化水素蒸気の放出を示すグラフ図。

【図６】本発明に係る無機過酸化物複合体の過酸化水素
放出または分解特性を測定するために使用した示差走査
熱量計（ＤＳＣ）の圧力制御システム略図。

【図７】蓚酸カリウム−過酸化物複合体からの過酸化水
素の放出に関する圧力効果を示すグラフ図。

【図８】過酸化物蒸気の注入前に、本発明に係る過酸化
物蒸気をチェンバーに注入するためのベローの略図。

【図９】注入の間、過酸化物複合体と接触している加熱
プレートを示す図８のベローの略図。

フロントページの続き (72)発明者 ツー−ミン・リン アメリカ合衆国、92653 カリフォルニア 州、ラグーナ・ヒルズ、レイン・トゥリ ー・ロード 25632 (72)発明者 シャオラン・チェン アメリカ合衆国、92715 カリフォルニア 州、アーヴァイン、ロックビュー・ドライ ブ 143

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 滅菌する製品を５０トル未満の圧力で保
   持するための容器と、前記容器と流体伝達する過酸化水
   素蒸気源を包含し、前記源が、８６℃より高温で無機過
   酸化水素複合体を備え、滅菌を行なうために前記蒸気が
   前記製品と接触するように配置されることを特徴とする
   製品の過酸化水素滅菌装置。
2. 【請求項２】 製品を容器の中に入れ、この製品と接触
   し、滅菌するために無機過酸化水素複合体から、少なく
   とも５℃／分の速度で前記複合体を加熱することによっ
   て放出された過酸化水素蒸気と製品を接触させることを
   包含する製品の過酸化水素滅菌法。
3. 【請求項３】 製品を無機過酸化水素複合体を含有する
   囲いの中に入れ、 前記囲いを密封し、 前記囲いを、７０℃以下の温度で、前記複合体から過酸
   化水素蒸気を放出するのに十分な時間放置して前記製品
   の滅菌を行なうことを包含する製品の過酸化水素滅菌
   法。
4. 【請求項４】 滅菌製品と、過酸化水素蒸気を放出する
   ことができる無機過酸化水素複合体とを含有する密封し
   た囲い。
5. 【請求項５】 製品を容器の中に入れ、 前記製品と接触し滅菌するために過酸化水素蒸気と製品
   を接触させ、前記蒸気が、ハロゲン化水素酸を放出する
   ように分解しない無機過酸化水素複合体から放出される
   ことを包含する製品の過酸化水素滅菌法。
6. 【請求項６】 無機過酸化物複合体を含有する導管を製
   品の内腔に接続し、 前記製品を容器の中に入れ、それによって前記導管が前
   記内腔に接続されたままとなっており、 前記容器内の圧力を下げ、 前記製品の内腔を、７０℃未満の温度で前記無機過酸化
   物複合体から放出された過酸化水素と接触させることを
   包含する外部およびその中の狭い内腔を有する製品の過
   酸化水素滅菌法。