JPWO2011129230A1

JPWO2011129230A1 - 抗ウイルスフィルター

Info

Publication number: JPWO2011129230A1
Application number: JP2012510624A
Authority: JP
Inventors: 恒祐澤井
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2013-07-18
Also published as: WO2011129230A1; TW201143820A

Abstract

本発明は、インフルエンザウイルス等のウイルスを補集し、不活化し得る、抗ウイルス性に優れた抗ウイルスフィルターを提供する。本発明は、縮合型タンニンを含有する繊維からなる抗ウイルスフィルターである。

Description

本発明は、抗ウイルスフィルターに関する。

空気中の粉塵、花粉、細菌やウイルス等が呼吸器を介して体内に侵入することによって、疾病を発症することがある。近年では、特に、インフルエンザウイルスの空気感染や飛沫感染による、インフルエンザの流行がもたらされている。これらの感染を予防するためには、空気中のウイルスを除去するか、体内に取り込まれないようにすることが必要である。

このようなウイルスの感染を防ぐために、種々のフィルターが従来より開発されている。
例えば、室内の空気中に浮遊するウイルス等を除去することを目的とした空気清浄機に使用される抗ウイルスフィルターが開発されている。このような空気清浄機では、一般に、ウイルス等をフィルターで捕集して除去する方法が用いられる。

また、特にウイルスを鼻や口から体内に取り込まないようにするためのフィルターとしては、衛生用又は医療用等のマスクが広く知られている。このようなマスクとして、ウイルスを補集し、不活化して、感染力を持ったウイルスが人体に入るのを防止し、病気の予防を行う抗ウイルスマスクの開発が行われている。

このようにウイルスを補集したり、不活化したりする抗ウイルスフィルターとして、繊維に抗ウイルス性成分を担持させたものが種々知られている。
特許文献１では、セルロース系繊維又は繊維製品にタンニン酸と架橋剤とを付着させ、熱処理した後、ソーピングを行うことにより、ノロウイルスを不活化する性能を備えたセルロース系繊維又は繊維製品が開示されている。
特許文献２では、ポリ乳酸、卵白ペプチド等、ツェイン、ゼラチン、コラーゲン、キトサン等の紡糸基材と、重合型カテキン、重合型カテキン誘導体等の機能性物質とを含有するナノファイバー集合体が開示されている。

また、特許文献３では、タンニンを含有する植物の抽出物、カテキン類、ワットルワンニン等を有効成分とした非エンベロープウイルスに対する抗ウイルス剤が開示されている。

しかしながら、これらの抗ウイルス性製品では、上記インフルエンザウイルス等の補集や不活化がまだ不充分であり、更に、高い抗ウイルス性を有する抗ウイルスフィルターの開発が求められている。

特開２００９−１７４０９５号公報特開２００９−１７９９２１号公報国際公開第２００９／１２３１８３号パンフレット

本発明は、上記現状に鑑み、インフルエンザウイルス等のウイルスを補集し、不活化し得る、抗ウイルス性が高い抗ウイルスフィルターを提供することを目的とする。

本発明は、縮合型タンニンを含有する繊維からなることを特徴とする抗ウイルスフィルターである。

本発明者は、鋭意検討の結果、縮合型タンニンが優れた抗ウイルス性を有することを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明の抗ウイルスフィルターは、繊維に上記縮合型タンニンを担持させることにより、抗ウイルス性に優れたフィルターとすることができたものである。

本発明の抗ウイルスフィルターは、縮合型タンニンを含有する繊維からなるものである。上記縮合型タンニンを含むことにより、優れた抗ウイルス性を発揮することができる。
また、本発明の抗ウイルスフィルターは、特に極細繊維不織布に縮合型タンニンを担持させることにより、ウイルスと抗ウイルス成分である縮合型タンニンとの接触面積が大きくなり、より高い抗ウイルス性を発揮することが期待できる。

タンニンは、柿の果実、栗の渋皮、五倍子、タマリンドの種皮、タラ末、没食子又はミモザの皮等の植物体より水、エタノール、又は、有機溶剤で抽出して得られる多種のポリフェノールを成分とするものである。タンニンは、一般に、加水分解型タンニンと縮合型タンニンの２つに分けられる。加水分解型タンニンは、酸やアルカリ又は酵素によりブドウ糖と没食子酸に分解されるピロガロールタンニンであり、その代表的なものとして五倍子や没食子などから抽出されるタンニン酸が知られている。
一方、縮合型タンニンは、ポリフェノールが重縮合した物質であり、加水分解型タンニンとその一般的性状は類似するが、化学構造上は異種の化合物群であり、分子量が約２，０００〜１００万と非常に大きい化合物である。
本発明では、特に上記縮合型タンニンを含むことにより、高い抗ウイルス性を付与することができたのである。

本発明において用いる縮合型タンニンは、植物の幹、皮、葉、実等から熱水やアルコール等で抽出されるものであり、渋みを呈し、多くのたんぱく質と結合して沈殿を生じるものである。具体的には、例えば、ケブラチョタンニン、ミモザタンニン、ワットルタンニン等の心材や樹皮に含まれる縮合型タンニン；バナナ、りんご、柿等の未熟果実に含まれる縮合型タンニン；キャブロ豆、ブドウ等の未熟なサヤや種子に含まれる縮合型タンニンが挙げられる。

上記縮合型タンニンは、柿渋由来であることが好ましい。柿渋由来の縮合型タンニンを含むことにより、より高い抗ウイルス性を付与することができる。柿渋には上記縮合型タンニンが含有されていることから、柿渋それ自体を抗ウイルス性成分として用いることができる。

上記柿渋は、未熟な渋柿の果実を粉砕圧縮して得られた果汁液を発酵させたものであり、カキタンニンを含む赤褐色半透明の液又は該液を凍結乾燥して得たものである。
上記柿渋は、自然発酵法やアルコール発酵法などの周知の方法により得ることができる。
上記自然発酵法としては、例えば、渋柿を破砕して、搾汁し、これをろ過したものを常温（約２５℃）で５〜２０日間醗酵させて、これを滅菌し、さらに常温で１〜５年間熟成させる方法が挙げられる。
上記アルコール発酵法としては、上記自然発酵法と同様に柿を破砕して、搾汁し、これをろ過し、柿酵母を用いて常温で３〜７日間発酵させた後、滅菌したものを、常温で１〜２年間熟成させる方法が挙げられる。

上記柿渋は、市販品であってもよい。上記柿渋の市販品としては、例えば、「くさくない柿渋」（株式会社トミヤマ製）、「玉の渋」（株式会社大阪西川製）等を挙げることができる。

上記縮合型タンニンは、重量平均分子量が通常２，０００〜１００万であることが好ましい。上記重量平均分子量が２，０００未満であると、フィルターとしたときに材料から上記縮合型タンニンが溶出しやすくなってしまうおそれがある。上記重量平均分子量が１００万を超えると、上記縮合型タンニンが溶媒に溶解しなくなるおそれがある。
上記縮合型タンニンの重量平均分子量は、１万〜１００万であることがより好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定法（ポリスチレン換算）の方法により得られる値である。

上記縮合型タンニンの含有量は、５質量％以上であることが好ましい。５質量％未満であると、ウイルス力価が不充分となるおそれがあるからである。上限は特に限定されるものではないが、多すぎると繊維化できなくなるおそれがある。
上記縮合型タンニンの含有量は５〜８０質量％であることがより好ましい。

本発明に用いる繊維は、特に限定されず、公知のものであればよく、例えば、綿、化学繊維又は綿と化学繊維との混紡の織物、編物、あるいは、不織布等が挙げられる。

上記繊維は、極細繊維不織布であることが好ましい。
上記極細繊維不織布は、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル等のポリマーから構成される。なかでも、上記極細繊維不織布を構成するポリマーとしては、柿渋と同じ溶媒に溶解することができる点で、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、及び、ポリフッ化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。

上記極細繊維不織布を構成する単繊維の繊維径は、特に限定されないが、好ましい上限は８００ｎｍである。上記単繊維の繊維径が８００ｎｍを超えると、ウイルスや細菌等を除去可能な微細孔を有する極細繊維不織布とすることができず、捕集効率が低下するおそれがある。上記単繊維の繊維径のより好ましい上限は５００ｎｍであり、更に好ましい上限は２５０ｎｍである。上記単繊維の繊維径の下限は特に限定されないが、生産性の観点から１０ｎｍ程度が好ましい。
なお、本明細書において極細繊維不織布の単繊維の繊維径は、ＳＥＭ観察において、異なる繊維１０本程度が同じ画面に存在する倍率に設定し、その１０本の繊維の繊維軸直行方向値の平均値を意味する。

上記単繊維の繊維径は、上記縮合型タンニンの含有量が一定の場合、抗ウイルス性に優れる点で、小さい方が好ましい。
具体的には、例えば、感作時間が１０分で所望の抗ウイルス性を発揮させるには、縮合型タンニンの含有量が１０質量％である場合、上記繊維径は、４００ｎｍ以下とするとよい。上記縮合型タンニンの含有量が２０質量％である場合は、上記繊維径は、５００ｎｍ以下とするとよく、上記縮合型タンニンの含有量が３０質量％である場合は、上記繊維径は、７００ｎｍ以下とするとよい。

上記極細繊維不織布は、目付量が０．０１〜３ｇ／ｍ^２であることが好ましい。上記目付量が０．０１ｇ／ｍ^２未満であると、ウイルス等が不織布をすり抜けてしまうおそれがある。上記目付量が３ｇ／ｍ^２を超えると、通気性が悪くなりフィルターとしての機能を発揮できないおそれがある。
上記目付量は、下限が０．１ｇ／ｍ^２であることがより好ましく、上限が０．８ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。

上記極細繊維不織布は、厚みが５μｍ以上であることが好ましい。厚みが５μｍ未満であると、破れやすくなるためにフィルターとして単独で取り扱うことが困難になってしまうおそれがある。上記厚みは、下限が５μｍであることがより好ましく、上限が１，０００μｍであることがより好ましい。
なお、上記繊維製品の厚みは、例えば、尾崎製作所製ダイヤルシックネスゲージＨ−０．４Ｎ等を用いて測定することができる。

本発明の抗ウイルスフィルターは、上記縮合型タンニン以外に、必要に応じて、樹脂、架橋剤等、その他の成分を含有した繊維からなるものであってもよい。

本発明の抗ウイルスフィルターは、目付量が０．０１〜３ｇ／ｍ^２であることが好ましい。上記目付量が０．０１ｇ／ｍ^２未満であると、ウイルス等がフィルターをすり抜けてしまうおそれがある。上記目付量が３ｇ／ｍ^２を超えると、通気性が悪くなりフィルターとしての機能を発揮できないおそれがある。
上記目付量は、下限が０．１ｇ／ｍ^２であることがより好ましく、上限が０．８ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。

本発明の抗ウイルスフィルターを製造する方法としては、上記縮合型タンニンを予め繊維の基材となるポリマーと共存させた状態で、繊維を製造する方法や、又は、先に繊維を製造しておき、これに上記縮合型タンニンを被覆させる方法等が挙げられる。

上記縮合型タンニンを予め繊維の基材となるポリマーと共存させて繊維を製造する方法としては、例えば、繊維の基材となるポリマーに上記縮合型タンニンを含有させて紡糸し、これを用いて編物又は織物を成形する方法や、繊維の基材であるポリマーを適当な溶媒に溶解させ、これに上記縮合型タンニンを添加した溶液を用いて電界紡糸法を行い、極細繊維不織布を成形する方法等が挙げられる。

上記紡糸方法、編物又は織物を製造する方法、電界紡糸法は、特に限定されず、公知の方法であればよく、所望の用途に応じて本発明の抗ウイルスフィルターを製造できるように、条件を適宜設定するとよい。

また、成形された編物、織物又は不織布は、熱処理することもできる。
熱処理を行うことにより、上記縮合型タンニンを安定化させ、より高い抗ウイルス性を有する繊維とすることができる。
上記熱処理の方法は、特に限定されず、公知の方法であればよいが、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１００℃で、処理時間は３０分〜６時間である。

一方、先に繊維を製造し、これに上記縮合型タンニンを被覆させる方法としては、例えば、予め成形された織物、編物又は不織布等に、上記縮合型タンニンを含む溶液を浸透させて、必要に応じて乾燥させた後、熱処理を行う方法が挙げられる。
上記繊維を製造する方法としては、特に限定されず、公知の方法であればよく、例えば、上述した方法と同様にして編物、織物又は極細繊維不織布を成形する方法等が挙げられる。
製造した繊維に上記縮合型タンニンを含む溶液を被覆させる方法としては、例えば、上記縮合型タンニンを含む溶液を、織物、編物又は不織布等の繊維製品に滴下又は噴霧する方法や、上記繊維製品を上記縮合型タンニンを含む溶液中に浸漬する方法が挙げられる。

上記乾燥は、特に限定されず、公知の方法であればよく、例えば、４０〜１５０℃で行い、時間は温度に応じて適宜設定すればよい。
上記熱処理は、特に限定されず、公知の方法であればよいが、上述した条件と同様の条件で行うことが好ましい。

本発明の抗ウイルスフィルターを製造する際には、ホルマリン処理を行わないことが好ましい。ホルマリン処理を行うと、抗ウイルス性が低下するおそれがあるからである。

このように、本発明によれば、上記縮合型タンニンを繊維に担持させることにより、優れた抗ウイルス性を有する抗ウイルスフィルターとすることができる。

本発明の抗ウイルスフィルターは、上述の構成からなるものであるため、ウイルスを補集し、不活化し得る抗ウイルス性に優れたものである。本発明の抗ウイルスフィルターは、インフルエンザウイルス等のウイルス感染症の感染又は拡散防止のための医療用又は衛生用等に好適に適用することができる。

実施例１の極細繊維不織布のフィルターの、抗ウイルス性試験における感作時間に対するウイルス力価の変化を示すグラフである。極細繊維不織布のフィルターの柿渋含有率の違いによる、繊維径に対するウイルス力価を示すグラフである。極細繊維不織布のフィルターの処理温度に対する柿渋成分の不溶化度を示すグラフである。

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味するものとする。

（実施例１）
まず、ポリウレタン（商品名「パンデックスＴ−１１８５Ｎ」ディー・アイ・シー社製）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に１２質量％の濃度となるように溶解した。これに、柿渋水溶液（商品名「くさくない柿渋」株式会社トミヤマ製）３００ｍＬを−３０℃にて７時間凍結乾燥することによって調製した柿渋固形成分を、ポリウレタンに対して１００質量％となるように添加してポリマー溶液を調製した。
次に、調製されたポリマー溶液を、電界紡糸装置（フューエンス社製、ＥＳ−２３００）のシリンジポンプに注入し、２３Ｇの針を装着した。針先に電極を繋いだ後、射出距離２２ｃｍ、電圧−４０ｋｖ、射出速度８ｍＬ／ｈｒの条件でコレクター上に極細繊維を電界紡糸して、極細繊維不織布のフィルター（目付量０．３２ｇ／ｍ^２、厚み１０μｍ）を得た。

（実施例２〜３、比較例１）
ポリウレタンと柿渋固形成分との含有比（質量比）を表１のとおりにした点以外は、実施例１と同様にしてポリマー溶液を調製し、極細繊維不織布のフィルターを得た。

（実験例１）
電界紡糸により極細繊維不織布を得た後に、３５％ホルマリン水溶液と非接触ながらも密閉された同空間で、６０℃×６０分ホルマリン処理を行った点以外は、実施例１と同様にして、実験例１の極細繊維不織布のフィルターを得た。

（実験例２）
電界紡糸により極細繊維不織布を得た後に、９０℃で１２０分間の熱処理を行った点以外は、実施例１と同様にして、実験例２の極細繊維不織布のフィルターを得た。

得られた極細繊維不織布のフィルターの抗ウイルス性について下記の方法で評価した。評価結果を表１に示す。また、図１に実施例１の極細繊維不織布のフィルターの、抗ウイルス性試験における感作時間に対するウイルス力価の変化を示す。
＜抗ウイルス性確認試験＞
（インフルエンザウイルス液の調製）
インフルエンザウイルスを受精後９日の発育鶏卵に接種した。接種後３日目に漿尿液を採取し、鶏赤血球との凝集試験において、凝集の認められた漿尿液を用い、滅菌したリン酸緩衝液（ＰＢＳ）で１０倍段階希釈し、発育鶏卵に接種した。そして、接種後５日目に該発育鶏卵を開卵し、漿尿液を採取した。得られた漿尿液のＥＩＤ_５０／０．１ｍＬを算出後、インフルエンザウイルス液とした。

（試験手順）
試験は、ＪＩＳの抗菌性試験方法・抗菌効果を参考にして以下の手順で行った。操作は、安全キャビネット内で行った。
（１）得られたフィルターの平らな部分を５０ｍｍ±２ｍｍ角（厚さ１０ｍｍ以内）の正方形に切り取り、これを試験片とし、３枚準備した。試験片は製品間の相互汚染及び汚れに注意し、取り扱った。
（２）各試験片の表面を上にして、滅菌シャーレ内に静置した。
（３）ウイルス液をピペットで正確に０．４ｍＬ採取し、シャーレ内の試験片に滴下し、蓋をしてシャーレを密封し、４℃の冷蔵庫内で表１に記載の時間感作させた。
（４）感作後、試験片３枚を回収し、滅菌したピンセットを用い、滅菌済みの袋に入れ、これにピペットで滅菌ＰＢＳを１０ｍＬ加え、手で試験片を十分に揉み、試験ウイルスを洗い出し、試験液とした。なお、感作時間が０分の場合は、ウイルス液滴下直後に、試験片３枚を回収して、同様に試験液を得た。
（５）得られた試験液を回収し、滅菌ＰＢＳで１０倍段階希釈し、０．１ｍＬずつ９日齢の発育鶏卵に接種した。
（６）発育鶏卵接種５日目に開卵し、鶏赤血球を用い、赤血球凝集反応検査を行い、ウイルス力価を測定し、効果判定を行った。

表１より、柿渋を含有するフィルターは、感作時間１０分で抗ウイルス性を発揮していることがわかる。

（実施例４）
実施例１において、柿渋含有率を１０、２０、３０、１００質量％とし、繊維径を表２の通りにした点以外は、実施例１と同様にして、極細繊維不織布のフィルターを得た。
得られたフィルターについて、上述の抗ウイルス性確認試験を行い、その結果を表２に、また、柿渋含有率の違いによる繊維径とウイルス力価との関係を図２に示した。
なお、ウイルス力価は、１０^１ＥＩＤ_５０／０．１ｍＬが検出限界値であり、検出限界値以下だったものについては、表２には「＜１」と示し、図２ではＹ軸「１．００Ｅ＋０１」上に、＊を付して表した。

表２より、フィルターの柿渋含有率が一定の場合、いずれも繊維径が小さい方が高い抗ウイルス性を示したことがわかる。

（実施例５）
柿渋濃度１５．６％のポリウレタンナノファイバーからなる極細繊維不織布のフィルター（目付０．７ｇ／ｍ^２）を、実施例１と同様にして得た。得られたフィルターを、図３に記載の温度で一時間静置した後、５ｃｍ×５ｃｍのサイズに裁断し、サンプルを得た。得られたサンプルを２５℃の１００ｍＬの水に一時間浸漬させた。その後、サンプルを取り出し、浸漬した水の吸光度（測定波長２２０ｎｍ）を測定した。そして、各濃度の柿渋水溶液の吸光度（測定波長２２０ｎｍ）を測定して得られた検量線を用いて、上記サンプルを取り出した後の水中に溶出した柿渋成分の量を求め、不溶化度を算出し、処理温度と柿渋成分の不溶化度との関係を図３に示した。
図３より、柿渋成分は、熱処理によって溶出しにくくなり、フィルターの抗ウイルス性が保持され得ることがわかる。

本発明の抗ウイルスフィルターは、インフルエンザウイルス等によるウイルス感染症の感染又は拡散防止のためのフィルターとして好適に適用することができる。

Claims

縮合型タンニンを含有する繊維からなることを特徴とする抗ウイルスフィルター。
縮合型タンニンは、柿渋由来である請求項１記載の抗ウイルスフィルター。
縮合型タンニンの含有量は、５〜８０質量％である請求項１又は２記載の抗ウイルスフィルター。
繊維は、極細繊維不織布である請求項１、２又は３記載の抗ウイルスフィルター。