JPS63296683A - 嫌気性ガス生成組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ある種の微生物の成長を促すような嫌気性雰
囲気、微好気性雰囲気、または富炭酸ガス（ａｍｐｍａ
４ε）雰囲気を速やかにつくり出すための組成物および
方法に関するものである。さらに詳細には、本発明は、
ガス混合物の個々の成分を変化させたり調節したりして
、微生物の成長を促すような雰囲気をつくり出すための
組成物および方法に関するものである。

（従来の技術） よく知られているように、微生物の中には、その成長の
ために、好気性雰囲気を必要とするものもあれば、嫌気
性雰囲気を必要とするものもあり、さらにはまた酸素レ
ベルが好気性雰囲気の場合と嫌気性雰囲気の場合の間で
あるような微好気性雰囲気を必要とするものもある。さ
らに、ある種の微生物は、その成長を増進させるために
高レベルの二酸化炭素を必要とする。これらの微生物は
好炭酸ガス性（ｇａｐ％６ｐｈｉｌｉａ）と呼ばれる。

好気性雰囲気を得るには比較的簡単であり、はとんどの
場合、単に培地に通気するだけでよい。

一方、嫌気性状態はなかなか得られにくく、先行技術に
よると、嫌気性雰囲気をりくつ出すには、多くの装置と
プ党セスが必要となる。アスウエル（ＡａｗａＬＬ）ら
による米国特許第４，５８８，５６１号は、ガス透過性
の小袋（ａａａｈａｇ）を該小袋と流体の連通可能な区
画部分を有する密閉可能な袋状物（ｅｎｖｅｌｏｐｍ　
）内に収容した形のものを開示している。小袋中には、
酸素と反応する物質、二酸化炭素を生成する組成物、充
填材（ｆｉｌｌｓデ）、および水分散剤（界面活性剤）
が含まれて℃・る。小袋は通常の状態では不活性である
が、水を添加すると酸素が除去され、二酸化炭素が生成
する。酸素と反応する薬剤は、鉄粉、銅粉、またはアル
ミニウム粉末からなる。二酸化炭素を生成する組成物は
、水溶性の固体酸および水溶性の炭酸塩である。充填材
は、珪藻土、木炭、セルロース繊維、シリカゲル、また
は硫酸バリウムからなる。カスガイ（Ｋａａｓｇａｉ）
による英国特許第２．１０９．４０６号は、嫌気性バク
テリアの培養方法を開示しており、本方法では、酸素と
反応する薬剤が気密容器中に封入されている。本薬剤に
は、酸素を除去することができ、かつ二酸化炭素を生成
することのできる組成物が含まれている。このとき、除
去される酸素と生成する二酸化炭素との容積比は約２：
１である。カスガイの特許に開示され【いる好ましい酸
素反応性物質は鉄粉である。本発明の一つの実施態様は
、アスウエルらの特許およびカスガイの特許に開示され
ている酸素除、去システムに対する改良形であり、種々
の使い捨てまたは再使用可能な容器中において、嫌気性
雰囲気または微好気性雰囲気を速やかにつくり出すため
の組成物および方法に関するものであり、微生物の成長
または生命維持に使用することができる。本発明は、性
能および形態においてかなり改良されている。

プリエン−（Ｂデー菅−デ）による米国特許第３．２４
６，９５９号は、ブリスターによる米国特許３．４８４
，０８９号に開示されているような気密装置の雰囲気中
において酸素と反応するための水素を発生させることに
よって、このような嫌気性雰囲気をつくり出す装置を開
示している。水素と酸素との間の反応は、嫌気性装置中
におけるパラジウム触媒反応によって起こる。容器（オ
キソイドガス発生キットパッケージインサー）（Ｑｓｏ
ｊｄＧａｓ　　Ｇｍｓａｒａｔｉｍｇ　　Ｈ４ｔ　　Ｐ
ｔｓａｋａｇｍ　　Ｉｎ５ｅｒｔ　）、　オキソイドＬ
ｅｄ　（Ｏｚｏｔｄ　Ｌｔｄ、　）　、、バクングスト
ーク、ハンプシアー州、イングランド（Ｂａａｉ％σ８
−１ａｋｅ　、　Ｈａｍｐａｈｉｒｍ　、　Ｅｎｇｌａ
ｎｄ　））の容積ＩＬ当たり、０．５％パラジウムを被
覆したアルミナベレントを少なくとも１？使用するのが
好ましいとされている。容器には、反応によって発生す
る熱を放散させるための手段が装備されている。

ビール（ｊ？＊ａＪ）による米国特許第４，３４７．２
２２号は、１個の単独装置のある一つの容器中における
触媒の配置について開示している。本装置は、容器のう
ちのいくつかの間の密封物に孔をあけるための手段を必
要とする。この孔あけ手段は、ガス発生装置とは別個の
器具として供給されるか、あるいは対になっている容器
の部分として供給される。

スピナー（Ｓｐｉｎｓ−デ）による米国特許第４．０１
３，４２２号は、触媒の存在下において酸素と反応する
還元ガス（例えば水素）を生成する物質を組み込んだ容
器を開示している。しかしながら、スピナーの装置では
、触媒ペレットを露出した状態で使用し、熱を除去する
ための手段は装備されていない。さらに、スピナーの装
置では、液体を含有したアンプルを開裂し、これによっ
て液体が瞬時に放出されて該物質と接触して還元ガスを
生成するようになっている。この接触が行われる速度を
調節するための手段は装備されていない。

経験によれば、予め定めた最終的な酸素レベルを正確に
得るためにはＣ特に、雰囲気中における酸素レベルを低
下させる（完全に除去するのではなく）のが望ましい場
合には）、ゆっくりし比調節された速度での接触が必須
であることがわかっている。

ブリスターによる米国特許第４，２８７，３０６号は、
嫌気性雰囲気をつくり出すためのさらに別の装置を開示
し【いる。本特許によると、密封された柔軟性パッケー
ジの外嵌面に触媒が被覆されており、これがパッケージ
の外側の酸素とパッケージ内で発生する水素との間の反
応に対して触媒作用を及ぼすようになっている。スピナ
ーの装置の場合と同様、本装置の場合も、活性触媒が露
出された状態で使用されるという欠点を有している。

ダーナー（Ｄａｒ％ｅｒ　）とスト−マー（Ｓｔｏａｒ
ｔＩ＆ａｒ）による米国特許第４，５６２．０５１号は
、熱を放散させる手段を備え次別個の安全遮蔽触媒容器
の使用について開示している。ホイットレー（Ｗｈｔｔ
−（＊ｙ）による米国特許第４，２８９，８５５号も、
発火や破裂の危険性を少なくするように設計された安全
触媒パッケージを開示している。ホイットレーのパッケ
ージでは、金属箔ネット内にある孔およびくぼみ内部に
触媒を封入する。このネットはガス交換のための孔を有
する容器の内部にあり、熱伝導性の物質からできていて
、従って触媒近傍から熱を除去するように作用する。ホ
イットレーの開示物は安全触媒パッケージのみであり、
水素、を供給するための手段は付いていない。

ジョンソン（Ｊ＊ｈ％ａｍ％）による米国特許第４．３
７７，５５４号は、嫌気性ジャー用のパッケージ、特に
微好気性雰囲気が得られるように設計されたパッケージ
を開示している。ジョンソンによる発明は水素の発生量
を少なくし、１ウエツトオーバー（ｗｓｔｏｖ−デ）′
時間と１凝縮”時間をうまく調節し【微好気性雰囲気を
つくり出し、従来の触媒をパッケージの外側あるいはジ
ャーのふたにつゆ【使用する。

嫌気性ジャー中に二酸化炭素含量の多い雰囲気をつ（り
出すためのパッケージは、ペクトン・デイツキンソンＣ
ｏ、　（Ｅｍｏｔｏ％Ｄｉａｋｉｎａｏｓ　Ｃｏｍｐ−
ａ％ｙ）のＢＢＬ微生物学システム部から市販されてい
る。本パッケージは、炭酸水素ナトリウムとクエン酸と
を混合して作製した錠剤を水分不透過性の袋状物内に組
み込んだものからなる。本袋状物は、炭酸ガス雰囲気が
有利であるような好気性微生物の培養や組織培養に使用
される。さらに本袋状物は、通性嫌気性菌と絶対嫌気性
菌とを区別するための気体雰囲気耐性テストに適してい
る。

嫌気性雰囲気をつくり出すのに使用するための厚紙パッ
ケージが、ペクトン・デイツキンソン・カンパニーのＢ
ＢＬ微生物学システム部から市販されている。本パッケ
ージには、ボックスの側面に取り付けられた触媒室が含
まれて（・る。この触媒室はその両面とも多孔質である
ため、発生した水素は室を通過することができ、従って
触媒と反応することができるようになっている。

（課題を解決するための手段） 本発明のある態様によれば、広範囲の微生物の環境的要
求を維持するためのガス不透過性のパッケージまたは容
器内の雰囲気変更用として適した組成物を含有した、ガ
スおよび水分透過性の小袋またはペレットが提供される
。

本発明の一つの実施態様によれば、二酸化炭素を生成す
る組成物が必要とされる場合は、水不溶性の炭酸塩が使
用される。水不溶性の炭酸塩が水性の環境でどのように
作用するかは明らかでない。

水不溶性の炭酸塩を使用すると、二酸化炭素生成組成物
の安定性および保存寿命に大幅な変化をもたらす。

本発明の他の実施態様によれば、微好気性微生物に適し
た雰囲気が必要とされる場合は、酸素反応性の物質（好
ましくは、金属粉）と水不溶性の炭酸塩との混合物が使
用される。組成物は１時間以内に、成長を刺激する二酸
化炭素を生成して、微生物の成長が維持できるだけの十
分な酸素を残して有害酸素を速やかに除去する。

本発明のさらに他の実施態様によれば、酸素反応性の物
質に粉末状触媒が混合される。本触媒は、酸素反応性物
質の副生物および酸性化された水と酸素を反応させるこ
とによつズ雰囲気中の酸素の除去を促進する。従来技術
では、触媒は湿った状態のときには比較的不活性である
とされているので、また本発明では、熱を放散させるの
にあるいは発火を防止するのに何ら特別な装置は必要と
されないので、このような効果は予想外のことである。

嫌気性雰囲気はさらに、好気性微生物、通性嫌気性微生
物、および嫌気性微生物の輸送に際して優れた環境を提
供する。なぜなら、これらの微生物は酸化を受けないよ
う保護されるからである。

次に使用法について説明する。一つ以上のペトリ皿に調
製した培地を入れ、この培地に微生物を含有し【いると
思われるサンプルを植え付け、これを本発明の組成物を
含有した小袋またはベレットに隣接したガス不透過性の
容器中に挿入する。

ピペットまたはバイアルを使用して、予め定めた量の水
を組成物に応じ【容器中に分散させる。水によって組成
物が湿り、これによって二酸化炭素の生成または酸素の
消滅またはその両方が起こる。

次いで、適切な手段によって容器を密封する。

本発明の好ましい実施態様においては、容器は柔軟性の
ある袋状物であり、酸素反応性物質は鉄粉である。粉末
状触媒は好ましくは、不活性担体に担持させた状態のパ
ラジウム触媒である。酸素が鉄粉と反応して酸化鉄が生
成する。酸性水が鉄粉と反応して水素ガスが発生する。

副生水素が粉末触媒および酸素と反応して水が生成する
。適切な時間が経過した後、袋状物内に含まれている酸
素量を、嫌気性微生物の成長に適したレベル（例えば約
２容量％以下）ま次は微好気性微生物の成長に適したレ
ベル（例えば約１２容量％以下）にまで低下させる。触
媒により、嫌気性微生物に適した酸素レベルに到達する
のに必要な時間が短（なる。

本発明は、水素と触媒を使用する従来の方法につきもの
の危険性をも九ずに、二酸化炭素雰囲気または酸素の減
少した雰囲気なっ２０出すための、極めて単純で迅速で
簡単に使用できる自蔵式の器具を提供する。

第１図を参照すると、ガス雰囲気から酸素を除去するた
めのパッケージが示されている。本パッケージは袋状物
１１の形をしている。袋状物１１は、ガスまたは湿気を
通さない適切な材料でできている。袋状物１１は、例え
ば、ポリ二塩化ビニル／ポリエステル／ポリエチレンの
ような積層プラスチック材料から作製することができる
。袋状物１１は、２枚のパネルをその端部に沿って熱融
着することによって、適切に貼り合わせて作製すること
もできる。

袋状物の内部には、小袋１３が組み込まれている。本発
明の最も単純な実施態様においては、小袋は水不溶性の
炭酸塩のみを含有する。本発明の好ましい実施態様にお
いては、小袋は水不溶性炭酸塩と酸素反応性物質との混
合物を含有する。本発明の最も好ましい実施態様におい
ては、小袋は酸素反応性物質、粉末状触媒、および炭酸
塩（水溶性の炭酸塩であっても水不溶性の炭酸塩であつ
【もよい）からなる混合物を含有する。小袋１３は、あ
る適切な方法によって、袋状物１１内の所定の場所に固
定される。一つの適切な方法としては、小袋の一方の端
を熱融着する２つのパネルの間に置き、そして小袋の一
部上でプラスチックな熱融着する方法がある。他の適切
な方法としては、小袋に隣接した袋状物の面を熱融着し
て、小袋を適切な位置に固定するための開口したポケッ
トを設けるという方法がある。小袋は耐水紙のような多
孔質材料から作製され【おり、従って水は小袋の内側に
浸透することができ、袋状物内のガス雰囲気と小袋内容
物との反応が可能となる。小袋は、嫌気性容器用として
需要家に販売するのに、ガス不透過性の材料で覆っても
よく、あるいはまたガス不透過性の容器中に入れ【もよ
い。さらに小袋は、微生物を輸送する器具の一部として
組み込むこともできる。さらに本発明の組成物は適切な
密封容器に入れた粉末状混合物としても供給することが
でき、従つ【必要に応じて取り外しおよび取り付は使用
が可能となる、という点に留意すべきである。本組成物
はベレット化することもでき、必要に応じてこのベレッ
トを供給することができる。

予め定めた二酸化炭素レベルを有する雰囲気をつくり出
すことが必要とされるような実施態様に対しては、二酸
化炭素を生成する組成物が使用される。本発明による、
触媒を含有した、改良された酸素除去組成物は、アスク
エルらの特許に記載の、水溶性炭酸塩を含有した二酸化
炭素生成組成物と併用することができる。このような二
酸化炭素生成組成物は、二酸化炭素を生成するのに適し
た量の水溶性固体酸と水溶性炭酸塩からなる。適切な酸
の代表的な例としては、クエン酸、酒石酸、アスコルビ
ン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、エチレンジアミ
ンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）　、乳酸などが挙げられる。

適切な炭酸塩の代表的な例としては、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリ
ウムなどがある。

好ましい組成物は、クエン酸と炭酸水素す）リウムを含
む。二酸化炭素生成組成物は、好ましくは粉末の形で使
用され、この粉末は２００メツシュ米国標準篩サイズよ
り１００％小さく、鉄粉との分散状態となっている。

しかしながら、本発明によれば、水不溶性の炭酸塩を使
用することによって改善された結果を得ることができる
。ここで言う１水不溶性炭酸塩”とは、２０℃で約１０
０■／を以下の溶解度を有する炭酸塩および重炭酸塩を
意味する。適切な水不溶性炭酸塩としては、炭酸カルシ
ウム、炭酸ニッケル、炭酸コバルト、および炭酸マグネ
シウムがある（第１表）。

第１表 水不溶性炭酸塩を使用したガスレベル 容器の容積１６当たり炭酸塩２．４ミリモルの割合で上
記炭酸塩を含有した小袋を使用して、ガスレベルを生成
させた。このとき、反応性金属は鉄粉０．９　ｔ　（４
２，７ミリモル／１）、酸はクエン酸１．１５ｒ（１６
ミリモル／ｌ）、充填材は珪藻±２．８６ｔ、および活
性化剤は水３．５−であった。

１００簡の２つのペトリ皿を内部に入れると、約３７５
−の内部容積を有する柔軟性袋状プラスチック容器内で
、小袋が活性化される。

第５図は、保護されていない可溶性炭酸塩による処方の
場合、大気に暴露されると、二酸化炭素を生成する能力
を急速に失うことを示している。

第６図は、不溶性炭酸塩による処方の場合、早すぎる活
性化を起こすことはなく、周囲温度から保護されずに１
４週間保存されたときでさえ、必要に応じて予想通りに
反応することを示している。

水不溶性炭酸塩を使用して炭酸ガス雰囲気を生成させる
ことは新規の事項で粂る。アスウエルらの特許は水溶性
炭酸塩の使用について説明している。本発明の好ましい
実施態様においては、水不溶性の炭酸塩が使用される。

水不溶性の炭酸塩は、製造時または使用前において、大
気からの十分な保護を必要としない。

前述した如く、本組成物には、袋状物内のガス雰囲気か
ら酸素を除去するために、酸素と反応する物質を含有さ
せることができる。適切な酸素反応性物質は、酸素化を
起こすような還元状態で供給された金属粉、金属線、ま
たは金属箔である。

適切な金属としては、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル
、および亜鉛などがある。好ましい金属は鉄粉である。

本発明においては、３２５メツシュ米国標準篩サイズの
９５％以下の粒度な有する鉄粉を酸素反応性物質として
使用するのが最も好ましいことが明らかとなっている。

酸性化された水の存在下において、ある金属粉と酸素と
の反応の副生物として水素が発生する。

本発明によれば、発生した水素の一つの役割は、酸素を
より速く除去し易くすることにある。これは、少量の粉
末触媒を酸素生成物質に加えることによって行われる。

加えられた触媒は、水素が発生している場所から容器中
のある場所へと除去されることはない。さらに、容器の
容積１６当たり多量の触媒は使用されない。粉末状触媒
は貴金属触媒であり、好ましくは、約１〜約５０ｍ”／
？の表面積を有する白金粉床ま念はパラジウム粉末であ
る。触媒は実質的に粉末状物質そのままの形で組成物に
加えてもよいが、粉末状担持物質の形で触媒を使用する
のが好オしい。この粉末状担持物質は、好ましくは、約
０．５〜約５％の白金またはパラジウムで被覆した不活
性粉末である。不活性粉末は、好ましくは、２００メツ
シュ米国標準篩サイズ以下である。適切な粉末状不活性
物質としては、アルミナ、珪藻土、炭酸塩、および木炭
などがある。これらの形態の粉末状触媒は全て市販され
ている。粉末状触媒は、小袋が使用されることになって
いる容器の容積１ｇ当たり約０．１〜約１００■のレベ
ルで組成物に配合される。

鉄粉と粉末状触媒は協力して作用し、鉄粉のみを使用し
た場合より速（酸素を除去することができる。第７図に
示されているように、対照の酸素ガスレベルは、鉄粉５
？、クエン酸１．４ｒ、および珪藻±６．２５ｆを含み
、そして炭酸塩を含まない小袋を、１．４を容量のプラ
スチック製使い捨て容器中において水１０−により活性
化して得られたものである。触媒ガスレベルは、０．０
４Ｐのパラジウム粉末を乾燥薬剤混合物中に加えたこと
を除いては、同じ処方から得られたものである。酸素が
除去される速度は、酸素に対して感受性のある微生物を
保護する上で重要な点である。

これは予想外の結果である。先行技術によれば、湿潤状
態の薬剤混合物中に触媒を加えることはできないとされ
ている。なぜなら、触媒は室温で湿った場合、比較的不
活性となるからである。さらに、熱を放散させたり、発
火（触媒が微粉末の状態のため）を防止したりするのに
、何ら特別な手段は必要とされない、ということもわか
つ【いる。

本発明による組成物を使用すると、先行技術に比べて数
多くの利点が得られ、特に使い捨てシステムの場合が顕
著である。先ず第一に、酸素除去の速度は、アスウエル
らの特許に記載の処方と類似の金属粉末処方より高い。

第二に、先行技術のホク化水素システムに使用される希
土酸化物量のほんの一部を使用するだけで、かなりの効
果を得ることができる。第三に、過剰な熱の発生がな（
、従ってプラスチック製のジャーやバッグが溶融すると
いうような問題も避けられる。最後に、熱を放散させる
ための手段を備えた別個の安全遮蔽容器も必要としない
。

炭酸塩を（水溶性であっても、あるいはまた水不溶性で
あっても）、前述した水溶性の酸と組み合わせてもよく
、または酸性化された水溶液を使用して炭酸塩および酸
素反応性物質を活性化してもよい。

嫌気性条件に必要な適切な低レベルの酸素を適切な時間
内で供給するために、吸水性の不活性充填材を存在させ
るのが望ましい。この不活性充填材は、組成物、特に粉
末状触媒をそのまま使用しているような組成物、および
二酸化炭素雰囲気を生成するだけの組成物、の中の各成
分に対するキャリヤーおよび分散剤としても機能するの
が望ましい。適切な不活性充填材としては、珪藻土、木
炭、セルロース繊維、シリカゲル、および硫酸バリウム
などがある。特に、吸水特性および鉄粉の間隔特性を得
るのには、珪藻土が適切であることが見出された。充填
材は好ましくは、その１００％が２００メツシュ米国標
準篩サイズ以下のものである。界面活性剤は必要としな
い。界面活性剤を本発明の酸素反応性組成物と組み合わ
せて使用しても、特に改良は得られない。第２衣は、通
常２時間で約２％酸素に達する鉄処方にいくつかの異な
る界面活性剤を加えたときに生成されるガスレベルを示
している。本発明の酸素反応性組成物中に界面活性剤を
使用しても、酸素除去速度はあまり増大しなかった。

第２表 ２時間後のガスレベルへの界面活性剤の影響これらのガ
スレベルは、鉄粉１０９（７２ミリモル／１）、クエン
酸９ｒ（１６，７ミリモル／ｌ）、炭酸カルシウム１？
（４ミリモル／Ｌ）、および珪藻±ｘｏｔｃ４ｔ／ｌ）
全部を含んだ２つの小袋を、上記界面活性剤を含有した
１０１１ｔの水によって活性化させ【得られたものであ
る。小袋は、予めガス不透過性のパッケージ中に包装し
ておいた。必要に応じて小袋をパッケージから取り出し
、固定壁を有する内容積２．５ｔの再使用可能な容器の
底部に置いた。

炭酸ガス雰囲気を得るのに有用な本発明の組成物は、水
不溶性の炭酸塩、固体酸、および不活性充填材からなる
混合物である。水不溶性炭酸塩の配合量は、本組成物が
使用される容器の容積ＩＬ当たり、約１×１０−３〜約
Ｉ　Ｘ　１０−”　％／Ｉ／、好ましくは約Ｉ　Ｘ　１
０−３〜約６　Ｘ　１０−”モルである。

なお、ここで使用している１モル”という用語はグラム
−モルを示している。水溶性の酸の配合量は、炭酸塩１
モル当たり、約０．１〜約１００モル、好ましくは約０
．６〜約６０モルである。不活性充填材の配合量は、使
用される炭酸塩１２当たり、約１〜約５０？、好ましく
は約５ｖ〜約３０ｔである。

酸素を減少させるのに有用であって、粉末状触媒を含有
しない本発明の組成物は、粉末状金属、水不溶性炭酸塩
、水溶性の酸、および不活性充填材からなる混合物であ
る。粉末状金属の配合量は、容器の容積１リットル当た
り、約９　Ｘ　１０−３〜約４　Ｘ　１０−’　モル、
好ましくは約４Ｘ１０−３〜約９　Ｘ　１０−″ｔモル
であり；水不溶性炭酸塩の配合量は、容器の容積１リッ
トル当たり、約Ｉ　Ｘ　１０−３〜約Ｉ　Ｘ　１０−１
モル、好ましくは約Ｉ　Ｘ　１０−３〜約６×１０→モ
ルであり：水溶性の酸の配合量は、水不溶性炭酸塩１モ
ル当たり、約０．１〜約１００モル、好ましくは約０．
５〜約４０モルであり；不活性充填材の配合量は、水不
溶性炭酸塩１２当たり、約１０〜約１００　？、好まし
くは約２０〜約８０？である。

酸素を減少させるのに有用であって、粉末状触媒を含有
する本発明の組成物は、粉末状金属、粉末状触媒、固体
酸、および不活性充填材からなる混合物である。これら
の組成物は炭酸塩を必要としない。炭酸塩の使用は任意
であって、使用する場合、炭酸塩は水不溶性の炭酸塩で
あってもあるいはまた水溶性の炭酸塩であってもよい。

粉末状金属の配合量は、容器の容積ＩＬ当たり、約４×
１０″−ｓ〜約４　Ｘ　１０−”　モル、好ましくは約
４×１０−１〜約９　Ｘ　１０−”モルであり；粉末状
触媒の配合量は、容器の容積１ｇ当たり、約０．１〜約
５〜、好ましくは約０．５〜約３Ｍ９であり；固体酸の
配合量は、粉末状金属１モル当たり、約Ｏ，ＯＳ〜約４
モル、好ましくは約０．１〜約３モルであり；不活性充
填材の配合量は、粉末状金属１？当たり、約０１〜約４
０ｆ１好ましくは約１〜約２５９である。炭酸塩を使用
する場合、水不溶性の炭酸塩であってもあるいは水溶性
の炭酸塩であってもよく、その配合量は、容器の容積１
ｇ当たり、約１×１０−３〜約Ｉ　Ｘ　１０−”　％ル
、好ましくは約１×１０−３〜約６Ｘ１０−”％／Ｌ／
である。

本発明の目的は、容器内におい【、適切な二酸化炭素ガ
スレベルおよび酸素ガスレベルをできるだけ速く得るこ
とにある。この目的を達成する次めには、本発明の組成
物に加える水のレベルが重要であることが見出され次、
水は、組成物に含まれる不活性充填材の重量の約５０〜
約２５０％のレベルで組成物に加えなければならない。

本発明の一つの実施態様においては、べ）　１７皿を挿
入しないで、パッケージを密閉する前に、小袋中の酸素
反応性組成物を適切なレベルの水で予め湿らせることが
できる。パッケージ内の酸素は酸素反応性物質との反応
によって除去され、この酸素反応性物質はさらに導入さ
れる酸素と反応する能力を保持する。次いでパッケージ
を再び開き、試験体を挿入し、パッケージを再度間いた
ことによって導入された酸素と反応させることができる
。

本発明の好ましい実施態様においては、予め定めた適切
なレベルの水が、第４図に示したような別個のバイアル
１５として、本発明の組成物に供給される。水を含有し
たバイアル１５は、その中に成形されたチューブ１７を
有する熱融着されたプラスチックで造られている。チュ
ーブの末端には、流し口１９が設けられている。流し口
は、バイアルに設けられている開封ス）　ＩＪツブ２１
ｇ使用することによって開くことができる。またこれと
は別に、ピペットのような適切な手段によって、小袋に
設けられた適切な容器中に水を加えることができる。

次に使用法について説明する。第１図に示すように、バ
イアルの端部が開封されて流し口の先端が露出し、そし
てバイアルが袋状物１１内に挿入されて、酸素反応性物
質を含有した小袋と流体連通している区画部分２９に入
る。一つ以上のベトリ皿２３が容器内に挿入され、容器
が密閉される。

柔軟性袋状物を密閉するための適切な手段が、第１図と
第２図に示されている。第２図に示されているように、
袋状物１１の開口が管状ロッド２５の周つに包み込まれ
る。半円形の締付ロッド２７で袋状物の端部とロッド２
５を締め付ける。

次いで、バイプルを絞ることによって、バイアルから水
を分散させる。このときバイアルは袋状物内の所定の位
置にある。その後、パッケージを適切ナインキュペーシ
ョン温度内に静置し、酸素の無い雰囲気をつくり出し、
嫌気性微生物を成長させる。

本発明の実使用されている実施態様においては、袋状物
内に適切に配置された小袋を有する複数の袋状物が、予
め定めたレベルの水を含有する複数のバイアルと共に包
装される。

本明細書に記載のパッケージは、本発明の組成物を使用
することのできる容器のある一つの種類の例にすぎない
ことに留意すべきである。前述したように１本発明の組
成物は小袋を使用して封入することもできるし、包装し
てない塊状物質として供給することもできるし、あるい
はまた圧縮してペレットの形にすることもできる。組成
物の供給される形態がどのようなものであっても、組成
物は使用前においては、周囲雰囲気から適切に保護され
る。

以下に説明する実施例はさらに本発明の種々の特徴を例
示するが、これによって添付の特許請求の範囲に明記し
た本発明の範囲が限定されるものではない。

炭酸ガス雰囲気をつくり出すための二酸化炭素生成組成
物は、以下の物質を配合（容器の容積ＩＬ当たつ）する
ことによって作製した。

物質　　　　　量 炭酸カルシウム　　　　　２．７ミリモル珪藻±　　　
　　　　　　５．３２ 上記配合物を２．１？含有する小袋は、ティー・バッグ
に使用している紙に類似した多孔質の熱融着可能な紙を
使用して作製した。

小袋は、約３７５ｃｃの内容積を有する熱融着可能なプ
ラスチック・バッグ内の所定の場所に配置した。１０％
（ｖ／ｖ）クエン酸溶液５ｍｇ（クエン酸１／、当たり
６．９ミリモル）で小袋を活性化し、１００ｇのベトリ
皿２枚を小袋の側部に沿って配置し、そしてバッグを密
閉した。

ヒユーレット・パラカード（Ｈａｗｌｍｔｇ　Ｐａａｋ
−αデｄ）社製ガスクロマトグラフ、モデル５８８０Ａ
を使用し【ガス濃度を測定した。本装置には熱伝導率検
出器が装備されている。オープン温度は６６℃に保持し
た。８フイ一ト×３インチのＯ，Ｄ。

モレキュラーシーブ（ＭｏｌａａｓＬａｒ　５ｉｅｖｅ
　）　　５　Ａカラム（８０／１００メツシュ）と８フ
イート×にインチＯ，Ｄ、ボラパックＱ（Ｐｏデａｐａ
ｋ　）カラム（８０／１００メツシュ）を連続して取り
付けた。

キャリヤーガスとしてはアルゴンを使用した。カラムを
通過する流量は３０５ｇ／％ｉであった。二酸化炭素、
水素、酸素、窒素、および水が同時に測定できるように
、カラム切換システムを使用した。ｆｆ？５８８０Ａイ
ンテグレータ・ターミナル（ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ　ｔ
ｅｒｍｉｎａｌ　）　（較正後、保持時間とピーク面積
が得られる）を使用してデータを解析し、５つのガスの
それぞれについてパーセント濃度を算出した。

本テストシステムを活性化し、所定時間３５℃で静置し
た。各システムに３Ｍ社製の２ｃｒＩＬ２両面テープを
貼付して、ガスサンプリングのためのプラットホームを
設けた。テープのプラットホームを設けることにより、
注射器によって形成されるサンプリング孔のサイズを最
小に抑えることができ、またインキュベーション・バッ
グの開裂カ防止できる。１０１１１ｔの注射器または自
動サンプリング装置を用いて雰囲気を採取した。１ＷＩ
ｔのサンプルループを使用してサンプルを注入した。

１時間後に３つのバッグ中における二酸化炭素のレベル
を測定し、７．２．７．１、および６．７容量％という
濃度値を得た。

実施例２゜ 微好気性雰囲気をつくり出すための組成物で、酸素を減
少させて二酸化炭素を生成する組成物は。

以下の物質を配合（容器の容積ＩＬ当たり）することに
よって作製した。

鉄粉１３２５メツシュ）８．３ミリモル炭酸カルシウム
　　　　　　２．７ミリモルクエン酸　　　　　　　　
　８　ミリモル珪藻±　　　　　　　　　１１１ （１ンスグイル標準スーパーセル（Ｍａ％ａｉ−１１ｇ
　　Ｓｔａ＊ｔｌａｒｄ　　５ｓｐａｒａａＬＬ））上
記配合物を５．０を含有する小袋は、ティー・バッグに
使用し【いる紙に類似した多孔質の熱融着可能な紙を使
用して作製した。

小袋は、約３７５０Ｈの内容積を有する熱融着可能なプ
ラスチック・バッグ内の所定の場所に配置した。水５ｍ
で小袋を活性化し、ｌＱＱｗのペトリ皿２枚を小袋の側
部に沿って配置し、そしてバッグを密閉した。ガスレベ
ルは実施例１に記載の手順に従って測定した。−組の１
５サンプルについて、１時間後におけるバッグ中の二酸
化炭素レベルは平均７．９容量％であり、標準偏差は０
．６％であった。酸素濃度は平均９．９容量％、標準偏
差は１．０％であった。

嫌気性雰囲気をつくり出すための組成物で、酸素を減少
させて二酸化炭素を生成する組成物は、以下の物質を配
合（容器の容積１ｇ当たり）することによつ【作製した
。

鉄粉１３２５メツシュ）　　　　６４ミリモル炭酸カル
シウム　　　　　　　３．２ミリモルクエン酸　　　　
　　　　　　１２ミリモル珪藻±　　　　　　　　　　
４．５１ （マンスゲイル標準スーパーセル） 上記配合物を１５．０？含有する小袋は、ティー・バッ
グに使用している紙に類似した多孔質の熱融着可能な紙
を使用して作製した。

約１．４ｔの内容積を有する熱融着可能なプラスチック
バッグ内に１００謳のペトリ皿を６枚置き、小袋をプラ
スチック皿に入れてこれをペトリ皿の上に置き、１０−
の水で小袋を活性化し、そしてバッグを密閉した。ガス
レベルは実施例１に記載の手順に従って測定した。−組
の１５サンプルについて、２時間後におけるバッグ中の
二酸化炭素レベルは平均６．６容量％であり、標準偏差
は０．３％であった。酸素濃度は平均０．２容量％、標
準偏差は０．１％であった。

実施例４゜ 嫌気性雰囲気をつくり出すための組成物で、より速く酸
素を減少させて二酸化炭素を生成する組成物は、以下の
物質を配合（容器の容積１ｇ当九り）することによって
作製した。

鉄粉１３２５メツシュ）　　　　６４ミリモル炭酸カル
シウム　　　　　　　３．２ミリモルクエン酸　　　　
　　　　　　　１２ミリモル珪藻±　　　　　　　　　
　４．５ｆ （マンスゲイル標準スーパーセル） 上記配合物を１５．Ｏｆ金含有る小袋は、ティー・バッ
グに使用している紙に類似し念多孔質の熱融着可能な紙
を使用して作製した。

約１．４ｔの内容積を有する熱融着可能なプラスチック
バック内に１００ｍのベトリ皿を６枚置き、小袋をプラ
スチック皿に入れてこれをペトリ皿の上に置き、１０−
の水で小袋を活性化し、そしてバッグを密閉した。２時
間後におけるバッグ中の二酸化炭素レベルは平均７．２
容量％であり、標準偏差は０．２％であった。酸素レベ
ルは１時間後で平均１．５％、２時間後で平均０．２％
であり、標準偏差は０．０３％であった。

先行技術の処方に対し、本発明の組成物によって提供さ
れる主たる改良点は以下の通りである。

すなわち、水不溶性の炭酸塩、ある種類の微生物用に酸
素を減少させるがしかし除去はしない少量の金属粉末、
および酸素の除去を予想外にかなり促進し、低レベルの
金属粉末で機能することを可能にする、湿った小袋中に
おける触媒で被覆された少量の粉末状物質を使用するこ
とによって得られる安定性と信頼性にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の組成物と共に使用することのできる
容器の例であるパッケージの分解図であり、本パッケー
ジを組み立てる順序が示されている。 第２図は、組み立てたパッケージの正面図である。 第３図は、組み立てたパッケージの側面図である。 第４図は、水を含有したバイアルの図であり、バイアル
の端部な密閉するのに使用される開封ストリップの配置
状態を示している。 第５図は、例えばアスウエルらの特許の場合のような、
炭酸す）ＩＪウムを使用している小袋を水で活性化させ
て２時間後に得られる二酸化炭素ガスレベルのグラフで
ある。製造および包装作業中においである間隔で小袋を
採取し、アスウエルらの特許による小袋の実使用上での
実施態様とした。 ガスレベルは、実施例１に記載の標準法に従って測定し
た。 第６図は、本発明による水不溶性炭酸塩処方で作製し屋
小袋を水で活性化させて２時間後に得られる二酸化炭素
ガスレベルのグラフである。いかなる保護も行わずに周
囲条件でこれらの小袋を保存した。ガスレベルは、実施
例１に記載の標準法に従って測定した。 第７図は、酸素除去物質として鉄粉を含有し、そして粉
末状触媒を含んでいる場合と含んでいない場合の小袋に
ついて、水で活性化させた後の散票除去の状況を示して
いる。ガスレベルは、実施例１に記載の標準法に従って
測定した。 １１・・・袋状物、　　１３・・・小袋、１５・・・バ
イアル１７・・・チューブ、　　１９・・・流し口、２
１・・・開封ストリップ、　　２３・・・ベトリ皿、２
５・・・ロッド、　　２７・・・ｉ付ロッド、２９・・
・区画部分 ニ赦４じ氷−ｔｇ 二赦侯ＦＫｔ　７゜ 鋏ｆ、ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）予め定められた容積を有する密閉容器中に、嫌気性
   微生物の成長に適した酸素量の少ない環境を生成するた
   めの組成物であって、 （ａ）酸素反応性の粉末状金属；および （ｂ）粉末状の貴金属触媒 からなる組成物。 ２）可溶性の酸をさらに含む、特許請求の範囲第１項に
   記載の組成物。 ３）炭酸塩をさらに含み、前記炭酸塩が水溶性炭酸塩お
   よび水不溶性炭酸塩からなる群から選ばれるものである
   、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ４）前記粉末状金属が鉄、アルミニウム、銅、ニッケル
   、および亜鉛からなる群から選ばれるものである、特許
   請求の範囲第１項に記載の組成物。 ５）前記粉末状金属の配合量が、容器の容積１リットル
   当たり約４×１０＾−＾３〜約４×１０＾−＾１モルで
   あり；前記粉末状触媒の配合量が、容器の容積１リット
   ル当たり約０．１〜約５ミリグラムであり；そして前記
   可溶性の酸の配合量が、粉末状金属１モル当たり約０．
   ０５〜約４モルである、特許請求の範囲第２項に記載の
   組成物。 ６）前記炭酸塩の配合量が、容器の容積１リットル当た
   り約１×１０＾−＾３〜約１×１０＾−＾２モルである
   、特許請求の範囲第３項に記載の組成物。 ７）前記粉末状触媒が白金およびパラジウムからなる群
   から選ばれるものである、特許請求の範囲第１項に記載
   の組成物。 ８）前記粉末状触媒を不活性粒子に被覆する、特許請求
   の範囲第１項に記載の組成物。 ９）前記不活性粒子がアルミナ、珪藻土、炭酸塩、およ
   び木炭からなる群から選ばれるものであり、前記不活性
   粒子が米国標準篩サイズにおいて約２００メッシュ以下
   の粒度を有する、特許請求の範囲第８項に記載の組成物
   。 １０）前記粉末状触媒が、約０．５〜約５重量％のレベ
   ルにおいて、前記不活性粒子の表面上に存在する、特許
   請求の範囲第８項に記載の組成物。 １１）前記粉末状触媒が約１〜約５０ｍ＾２／ｇの表面
   積を有する、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 １２）ガス透過性の小袋内に分散される、特許請求の範
   囲第１項に記載の組成物。 １３）予め定められた容積を有する密閉容器中に、微生
   物の成長に適した、酸素量が少なくて二酸化炭素量の多
   い環境を生成するための組成物であって、 （ａ）水不溶性の炭酸塩； （ｂ）水溶性の酸；および （ｃ）酸素反応性の粉末状金属 からなる組成物。 １４）前記粉末状金属の配合量が、容器の容積１リット
   ル当たり約４×１０＾−＾３〜約４４×１０＾−＾１モ
   ルであり；前記水不溶性炭酸塩の配合量が、容器の容積
   １リットル当たり約１×１０＾−＾３〜約１×１０＾−
   ＾２モルであり；そして前記水溶性の酸の配合量が、水
   不溶性炭酸塩１モル当たり約０．１〜約１００モルであ
   る、特許請求の範囲第１３項に記載の組成物。 １５）ガスおよび液体透過性の小袋内に分散される、特
   許請求の範囲第１３項に記載の組成物。 １６）ペレットの形態で供給される、特許請求の範囲第
   １０項または１３項に記載の組成物。 １７）予め定められた容積を有する密閉容器中に、微生
   物の成長に適した二酸化炭素量の多い環境を生成するた
   めの組成物であって、 （ａ）水不溶性の炭酸塩； （ｂ）水溶性の酸；および （ｃ）不活性充填材 からなる組成物。 １８）前記水不溶性の炭酸塩が炭酸カルシウム、炭酸マ
   グネシウム、炭酸亜鉛、および炭酸コバルトからなる群
   から選ばれるものである、特許請求の範囲第１３項また
   は１７項に記載の組成物。 １９）前記水溶性の酸がクエン酸、酒石酸、アスコルビ
   ン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、エチレンジアミ
   ンテトラ酢酸、および乳酸からなる群から選ばれるもの
   である、特許請求の範囲第１３項または１７項に記載の
   組成物。 ２０）前記水不溶性の炭酸塩の配合量が、容器の容積１
   リットル当たり約１×１０＾−＾３〜約１×１０＾−＾
   ２モルであり；前記水溶性の酸の配合量が、水不溶性の
   炭酸塩１モル当たり約０．１〜約１００モルであり；そ
   して前記不活性充填材の配合量が、水不溶性の炭酸塩１
   ｇ当たり約１〜約５０ｇである、特許請求の範囲第１７
   項に記載の組成物。