JPWO2012098772A1 - 殺菌方法および殺菌装置 - Google Patents
殺菌方法および殺菌装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2012098772A1 JPWO2012098772A1 JP2012553570A JP2012553570A JPWO2012098772A1 JP WO2012098772 A1 JPWO2012098772 A1 JP WO2012098772A1 JP 2012553570 A JP2012553570 A JP 2012553570A JP 2012553570 A JP2012553570 A JP 2012553570A JP WO2012098772 A1 JPWO2012098772 A1 JP WO2012098772A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sterilization
- proanthocyanidins
- proanthocyanidin
- catechins
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims abstract description 178
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims abstract description 163
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 104
- JPFCOVZKLAXXOE-XBNSMERZSA-N (3r)-2-(3,5-dihydroxy-4-methoxyphenyl)-8-[(2r,3r,4r)-3,5,7-trihydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)-3,4-dihydro-2h-chromen-4-yl]-3,4-dihydro-2h-chromene-3,5,7-triol Chemical compound C1=C(O)C(OC)=C(O)C=C1C1[C@H](O)CC(C(O)=CC(O)=C2[C@H]3C4=C(O)C=C(O)C=C4O[C@@H]([C@@H]3O)C=3C=CC(O)=CC=3)=C2O1 JPFCOVZKLAXXOE-XBNSMERZSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 229920001991 Proanthocyanidin Polymers 0.000 claims abstract description 74
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 claims abstract description 72
- 150000001765 catechin Chemical class 0.000 claims abstract description 64
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 claims abstract description 17
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical group OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229920002770 condensed tannin Polymers 0.000 claims description 82
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 claims description 33
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 27
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 26
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 claims description 5
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 39
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 77
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 51
- 229960002163 hydrogen peroxide Drugs 0.000 description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 25
- VCUVETGKTILCLC-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide Chemical compound CC1(C)CCC=[N+]1[O-] VCUVETGKTILCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 12
- XMOCLSLCDHWDHP-IUODEOHRSA-N epi-Gallocatechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@H]2O)=CC(O)=C(O)C(O)=C1 XMOCLSLCDHWDHP-IUODEOHRSA-N 0.000 description 12
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 12
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N (+)-catechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N 0.000 description 8
- 108010093894 Xanthine oxidase Proteins 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 229950001002 cianidanol Drugs 0.000 description 8
- FDGQSTZJBFJUBT-UHFFFAOYSA-N hypoxanthine Chemical compound O=C1NC=NC2=C1NC=N2 FDGQSTZJBFJUBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WMBWREPUVVBILR-UHFFFAOYSA-N GCG Natural products C=1C(O)=C(O)C(O)=CC=1C1OC2=CC(O)=CC(O)=C2CC1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 WMBWREPUVVBILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XMOCLSLCDHWDHP-UHFFFAOYSA-N L-Epigallocatechin Natural products OC1CC2=C(O)C=C(O)C=C2OC1C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 XMOCLSLCDHWDHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 7
- 238000001362 electron spin resonance spectrum Methods 0.000 description 7
- DZYNKLUGCOSVKS-UHFFFAOYSA-N epigallocatechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3cc(O)c(O)c(O)c3 DZYNKLUGCOSVKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LVJJFMLUMNSUFN-UHFFFAOYSA-N gallocatechin gallate Natural products C1=C(O)C=C2OC(C=3C=C(O)C(O)=CC=3)C(O)CC2=C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LVJJFMLUMNSUFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WMBWREPUVVBILR-WIYYLYMNSA-N (-)-Epigallocatechin-3-o-gallate Chemical compound O([C@@H]1CC2=C(O)C=C(C=C2O[C@@H]1C=1C=C(O)C(O)=C(O)C=1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 WMBWREPUVVBILR-WIYYLYMNSA-N 0.000 description 6
- 230000002292 Radical scavenging effect Effects 0.000 description 6
- 102100033220 Xanthine oxidase Human genes 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 6
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 6
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 6
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- LSHVYAFMTMFKBA-PZJWPPBQSA-N (+)-catechin-3-O-gallate Chemical compound O([C@H]1CC2=C(O)C=C(C=C2O[C@@H]1C=1C=C(O)C(O)=CC=1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LSHVYAFMTMFKBA-PZJWPPBQSA-N 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 229940030275 epigallocatechin gallate Drugs 0.000 description 5
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 5
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 5
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 5
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 5
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGQMRVRMYYASKQ-UHFFFAOYSA-N Hypoxanthine nucleoside Natural products OC1C(O)C(CO)OC1N1C(NC=NC2=O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 etc.) Chemical compound 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 3
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 3
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 3
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 3
- 239000002324 mouth wash Substances 0.000 description 3
- 229940051866 mouthwash Drugs 0.000 description 3
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- 125000004151 quinonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 229940034610 toothpaste Drugs 0.000 description 3
- 239000000606 toothpaste Substances 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XMOCLSLCDHWDHP-SWLSCSKDSA-N (+)-Epigallocatechin Natural products C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC(O)=C(O)C(O)=C1 XMOCLSLCDHWDHP-SWLSCSKDSA-N 0.000 description 2
- PFTAWBLQPZVEMU-ZFWWWQNUSA-N (+)-epicatechin Natural products C1([C@@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-ZFWWWQNUSA-N 0.000 description 2
- WMBWREPUVVBILR-GHTZIAJQSA-N (+)-gallocatechin gallate Chemical compound O([C@H]1CC2=C(O)C=C(C=C2O[C@@H]1C=1C=C(O)C(O)=C(O)C=1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 WMBWREPUVVBILR-GHTZIAJQSA-N 0.000 description 2
- PFTAWBLQPZVEMU-UKRRQHHQSA-N (-)-epicatechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-UKRRQHHQSA-N 0.000 description 2
- LSHVYAFMTMFKBA-TZIWHRDSSA-N (-)-epicatechin-3-O-gallate Chemical compound O([C@@H]1CC2=C(O)C=C(C=C2O[C@@H]1C=1C=C(O)C(O)=CC=1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LSHVYAFMTMFKBA-TZIWHRDSSA-N 0.000 description 2
- CPKVUHPKYQGHMW-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrrolidin-2-one;molecular iodine Chemical compound II.C=CN1CCCC1=O CPKVUHPKYQGHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IYLLULUTZPKQBW-UHFFFAOYSA-N Acrinol Chemical compound CC(O)C(O)=O.C1=C(N)C=CC2=C(N)C3=CC(OCC)=CC=C3N=C21 IYLLULUTZPKQBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSHVYAFMTMFKBA-UHFFFAOYSA-N ECG Natural products C=1C=C(O)C(O)=CC=1C1OC2=CC(O)=CC(O)=C2CC1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LSHVYAFMTMFKBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004278 EU approved seasoning Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 229920000153 Povidone-iodine Polymers 0.000 description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- YZIYKJHYYHPJIB-UUPCJSQJSA-N chlorhexidine gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O.C1=CC(Cl)=CC=C1NC(=N)NC(=N)NCCCCCCNC(=N)NC(=N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 YZIYKJHYYHPJIB-UUPCJSQJSA-N 0.000 description 2
- 229960003333 chlorhexidine gluconate Drugs 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- LPTRNLNOHUVQMS-UHFFFAOYSA-N epicatechin Natural products Cc1cc(O)cc2OC(C(O)Cc12)c1ccc(O)c(O)c1 LPTRNLNOHUVQMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012734 epicatechin Nutrition 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 2
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- SQFDQLBYJKFDDO-UHFFFAOYSA-K merbromin Chemical compound [Na+].[Na+].C=12C=C(Br)C(=O)C=C2OC=2C([Hg]O)=C([O-])C(Br)=CC=2C=1C1=CC=CC=C1C([O-])=O SQFDQLBYJKFDDO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229940008716 mercurochrome Drugs 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000006395 oxidase reaction Methods 0.000 description 2
- 229960001621 povidone-iodine Drugs 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 239000000232 Lipid Bilayer Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
- A61L2/18—Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
- A61L2/186—Peroxide solutions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
- A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
- A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/90—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having two or more relevant hetero rings, condensed among themselves or with a common carbocyclic ring system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/084—Visible light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/085—Infrared radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
【課題】短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤を提供する。【解決手段】カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、殺菌剤に光を照射する。殺菌剤は、ガレート基を有するカテキンを複数個重合したプロアントシアニジン水溶液から成ることが好ましい。特に、プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。殺菌剤に照射する光は、波長が３５０ｎｍ乃至５００ｎｍであることが好ましい。
Description
本発明は、殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤に関する。
従来、カテキン類が殺菌作用を有することはよく知られている。これは、カテキン類が溶存酸素を還元することにより過酸化水素を発生し、この過酸化水素が殺菌作用を発揮するためである（例えば、非特許文献１参照）。また、カテキン類の中でもガレート基が付いているエピガロカテキンやエビカテキンガレート、エピガロカテキンガレートは、細胞膜に対する親和性が高く、殺菌作用が強いことが確認されている（例えば、非特許文献２または３参照）。
H. Arakawa, M. Maeda, S. Okubo and T. Shimamura, "Role of HydrogenPeroxide in Bactericidal Action of Catechin", Biol. Pharm. Bull., 2004, 27, 3,p.277-281
H. Ikigai, T. Nakae, Y. Hara, T. Shimamura, "Bactericidal catechinsdamage the lipid bilayer", Biochimica et Biophysica Acta, 1993, 1147, p.132-136
加治屋勝子, 熊澤茂則, 中山勉, "茶カテキン誘導体の膜への作用と抗菌活性", Foods & FoodIngredients Journal of Japan, 2004, 209, p.834-838
非特許文献１乃至３に記載のように、カテキン類は殺菌作用を有しており、低濃度でも殺菌効果を発揮する。しかしながら、充分な殺菌効果を得るためには、１２時間以上の長い作用時間が必要であるという課題があった。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る殺菌方法は、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、前記殺菌剤に光を照射することを、特徴とする。
本発明に係る殺菌方法は、以下の原理により殺菌効果を得ることができる。すなわち、図１に示すように、カテキン類は、溶存酸素（Ｏ２）を還元することにより過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を発生し、抗菌活性を示す。この過酸化水素に光を照射すると、図２に示すように、過酸化水素が光分解されてヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）が生成される。このとき、カテキン類は、高い抗酸化作用を有しているため、そのフェノール性水酸基がｅ−およびＨ＋の供与体として作用する一方で、ヒドロキシルラジカルの消去部位としても作用し、殺菌効果を得られないと通常は考えられる。
ところが、図２に示すように、供与体として作用した後のフェノール性水酸基は、最終的にキノン構造となるため、ヒドロキシルラジカルを消去することはできない。このため、充分な溶存酸素存在下では、フェノール性水酸基は供与体として作用し、ヒドロキシルラジカルを消去しないため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られる。
このように、本発明者らは、通常は殺菌効果が得られるとは予測できない方法に殺菌効果を見出し、本発明に至ったものである。
ところが、図２に示すように、供与体として作用した後のフェノール性水酸基は、最終的にキノン構造となるため、ヒドロキシルラジカルを消去することはできない。このため、充分な溶存酸素存在下では、フェノール性水酸基は供与体として作用し、ヒドロキシルラジカルを消去しないため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られる。
このように、本発明者らは、通常は殺菌効果が得られるとは予測できない方法に殺菌効果を見出し、本発明に至ったものである。
本発明に係る殺菌方法では、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時間でより高い殺菌効果を得ることができる。
カテキン類は、過酸化水素よりも安定かつ低毒性であるため、直接、過酸化水素を使用する殺菌方法と比べ、安定した殺菌効果が得られるとともに安全性が高い。本発明に係る殺菌方法で、殺菌剤を殺菌対象に接触させる方法は、殺菌剤を塗布したりスプレーしたりする方法や、殺菌対象を殺菌剤の溶液に浸漬する方法など、いかなる方法であってもよい。
本発明に係る殺菌方法で、カテキン類は、カテキン、エピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、ガロカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレートのうちの１種から成っても、２種以上の組合せから成っても、それらの１種または２種以上が複数個重合したもの（例えば、プロアントシアニジン）から成ってもよい。しかし、特に、カテキン類は、ガレート基を有していることが好ましい。ガレート基を有するカテキン類は、細胞膜に対する親和性が高いため、細胞膜を有する殺菌対象に対する殺菌効果が高い。また、ガレート基がない場合と比べて、溶存酸素を還元して発生する過酸化水素の量が多いため、光照射により生成されるヒドロキシルラジカルの量も多くなり、より殺菌効果を高めることができる。
本発明に係る殺菌方法で、前記殺菌剤は、カテキン類のみから成っても、他の物質を含んでいてもよい。他の物質は、水、殺菌剤、糖類、着色剤、香料、調味料、カテキン類以外の合成または天然の殺菌剤、その他いかなる物質であってもよい。カテキン類以外の殺菌剤としては、強酸性水、ヨウ素剤（例えば、ヨードチンキ、ポビドンヨードなど）、塩素類（例えば、次亜塩素酸ナトリウムなど）、マーキュロクロム液、グルコン酸クロルヘキシジン、アクリノール、アルコール類（例えば、エチルアルコールなど）、過酸化水素水などが挙げられる。しかし、他の物質は、安全性が高いものがより好ましい。
カテキン類を含む殺菌剤は、カテキン類を含む溶液から成ることが好ましく、特にプロアントシアニジン水溶液から成ることが好ましい。さらに、前記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。プロアントシアニジンは、カテキンを複数個重合した物質であるため、特に高い殺菌効果を得ることができ、また、安全性も高い。
カテキン類を含む殺菌剤は、カテキン類を含む溶液から成ることが好ましく、特にプロアントシアニジン水溶液から成ることが好ましい。さらに、前記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。プロアントシアニジンは、カテキンを複数個重合した物質であるため、特に高い殺菌効果を得ることができ、また、安全性も高い。
本発明に係る殺菌方法で、前記光は、過酸化水素からヒドロキシルラジカルを生成可能であれば、紫外光や赤外光などいかなる波長の光であってもよいが、特に波長が３５０ｎｍ乃至５００ｎｍであることが好ましい。この場合にも、高い殺菌効果を得ることができ、安全性も高い。特に、可視光を用いることにより、さらに安全性を高めることができる。
照射する光の放射照度は、 300 ｍＷ／ｃｍ２以上が好ましく、より大きいほど効果的である。
照射する光の放射照度は、 300 ｍＷ／ｃｍ２以上が好ましく、より大きいほど効果的である。
本発明に係る殺菌装置は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン水溶液から成る殺菌剤と、殺菌対象に接触させた前記殺菌剤に、３５０ｎｍ乃至５００ｎｍの波長を有する光を照射可能に設けられた発光手段とを、有することを特徴とする。
本発明に係る殺菌装置は、本発明に係る殺菌方法を好適に実施することができる。本発明に係る殺菌装置によれば、殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、発光手段により殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる高い殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置で、光を照射する発光手段は、例えば、発熱灯、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体レーザー、太陽光を利用するものなど、いかなるものであってもよい。また、照射する光は、単一の波長の光であっても、複数の波長を含む光であっても、所定の帯域の波長から成る光であってもよい。
本発明に係る光を利用する殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液を含むことを、特徴とし、特に、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることを、特徴とする。
本発明に係る光を利用する殺菌剤は、本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤として好適に使用される。本発明に係る光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に塗布したりスプレーしたりすることにより、殺菌対象に接触させて使用される。その後、光を照射されることにより、ヒドロキシルラジカルを生成することができ、そのヒドロキシルラジカルにより殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤、ならびに、本発明に係る光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に応じて適宜、選択されることが好ましい。例えば、殺菌対象が口腔内の歯や義歯等から成る場合、殺菌剤は、歯磨き粉やうがい薬、歯科治療用のリンス剤などから成ることが好ましい。
本発明によれば、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態の殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤について説明する。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤、ならびに、本発明の実施の形態の光を利用する殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液から成り、殺菌剤に光を照射する発光手段は、波長が４０５ｎｍの光を照射可能な半導体レーザーから成っている。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤、ならびに、本発明の実施の形態の光を利用する殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液から成り、殺菌剤に光を照射する発光手段は、波長が４０５ｎｍの光を照射可能な半導体レーザーから成っている。
本発明の実施の形態の殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤について、実施例として、その特性や効果を調べる試験を行った。
まず、プロアントシアニジンに対する光照射で生成される活性酸素種の定性定量分析を行った。活性酸素種の定性定量分析は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）スピントラップ法により実施した。スピントラップ剤として、５，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ Ｎ−ｏｘｉｄｅ（ＤＭＰＯ；Ｌａｂｏｔｅｃ社製）を用いた。
プロアントシアニジン濃度が活性酸素生成量に及ぼす影響を調べるために、プロアントシアニジン（Ｉｎｄｉｎａ Ｊａｐａｎ社製）水溶液１５０μＬおよびＤＭＰＯ １５０μＬを、最終濃度がプロアントシアニジン：０〜４ｍｇ／ｍＬおよびＤＭＰＯ：３００ｍＭとなるように、マイクロプレート（９６ｗｅｌｌ）中で混和した。ウェル中の試料に対して、４０５ｎｍのレーザーを出力３００ｍＷ（放射照度：９４０ｍＷ／ｃｍ２）で６０秒間照射し、ＥＳＲ装置（製品名「ＪＥＳ−ＦＡ−１００」，日本電子株式会社製）によりＥＳＲ測定を行った。
ＥＳＲ測定の条件は、以下の通りである。
ｆｉｅｌｄ ｓｗｅｅｐ：３３０．５０−３４０．５０ｍＴ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：１００ｋＨｚ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｄｔｈ：０．０５ｍＴ
ａｍｐｌｉｔｕｄｅ：８０
ｓｗｅｅｐ ｔｉｍｅ：２ｍｉｎ
ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ：０．０３ｓ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：９．４２０ＧＨｚ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ：４ｍＷ
ｆｉｅｌｄ ｓｗｅｅｐ：３３０．５０−３４０．５０ｍＴ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：１００ｋＨｚ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｄｔｈ：０．０５ｍＴ
ａｍｐｌｉｔｕｄｅ：８０
ｓｗｅｅｐ ｔｉｍｅ：２ｍｉｎ
ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ：０．０３ｓ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：９．４２０ＧＨｚ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ：４ｍＷ
得られたＥＳＲスペクトルを、図３に示す。また、ＥＳＲ装置に付属されているマンガンマーカーのシグナルに対する相対強度として各活性酸素の生成量を求めた。その結果を、図４に示す。さらに、レーザー照射時間が活性酸素生成量に及ぼす影響を調べるために、プロアントシアニジン濃度（ＰＡ）を４ｍｇ／ｍＬに固定し、レーザー照射時間を０〜１２０秒とし、他の条件は変えずにＥＳＲ分析を行った。その結果を、図５に示す。
図３に示すように、得られたＥＳＲスペクトルの超微細構造定数を解析し、定性分析を行った結果、プロアントシアニジンに光を照射することにより、ＤＭＰＯ−ＯＨ（ヒドロキシルラジカルのスピントラップ）およびＤＭＰＯ−ＯＯＨ（スーパーオキシドのスピントラップ）が生成されていることが確認された。
図４に示すように、プロアントシアニジン濃度が１ｍｇ／ｍＬまではＤＭＰＯ−ＯＨおよびＤＭＰＯ−ＯＯＨのシグナル強度は増加するが、それ以上の濃度ではシグナル強度は飽和していることが確認された。また、図５に示すように、レーザー照射時間は、ＤＭＰＯ−ＯＨおよびＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成にほとんど影響を及ぼさないことが確認された。これは、プロアントシアニジンから生成されるヒドロキシルラジカルやスーパーオキシドによりＤＭＰＯ−ＯＨやＤＭＰＯ−ＯＯＨが生成される反応と、ヒドロキシルラジカルやスーパーオキシドが余剰なプロアントシアニジンによって消去される反応とが釣り合っているためであると考えられる。
プロアントシアニジンの活性酸素消去能を評価するため、以下の実験を行った。水の超音波分解の反応で生成されるヒドロキシルラジカルが、プロアントシアニジンの添加によってどの程度消去されるかを調べた。超音波の照射には、周波数１６５０ｋＨｚ、出力３０Ｗの超音波装置を用いた。プロアントシアニジン水溶液１００μＬおよびＤＭＰＯ １００μＬを、最終濃度がプロアントシアニジン：０〜６４ｍｇ／ｍＬおよびＤＭＰＯ：１５０ｍＭとなるように、ガラス試験管中で混和した。混和後直ちに超音波装置にセットして超音波照射を３０秒間行い、その後ＥＳＲ測定を行った。ＥＳＲ測定には、実施例１と同じ条件を用いた。この測定結果を、図６に示す。
また、スーパーオキシドに対するプロアントシアニジンの消去活性の評価も行った。スーパーオキシドは、ヒポキサンチン／キサンチンオキシダーゼ反応系により生成した。ヒポキサンチン５０μＬ、ジメチルスルホキシド３０μＬ、プロアントシアニジン水溶液５０μＬ、ＤＭＰＯ ２０μＬ、およびキサンチンオキシダーゼ５０μＬの順で混和し、最終濃度を、ヒポキサンチン：５００μＭ、プロアントシアニジン：０〜１ｍｇ／ｍＬ、ＤＭＰＯ：３００ｍＭ、およびキサンチンオキシダーゼ：０．１Ｕ／ｍＬとした。キサンチンオキシダーゼ添加後、試料を１０秒間混和し、その後ＥＳＲ測定を行った。ＥＳＲ測定には、実施例１と同じ条件を用いた。この測定結果を、図７に示す。
図６に示すように、３０秒間の水の超音波分解で、ヒドロキシルラジカルは約１５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＨの生成が抑制され、約６０ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＨの生成が全く認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０（５０％阻害濃度）は、１．５ｍｇ／ｍＬであった。
また、図７に示すように、プロアントシアニジンを添加しない場合には、ＤＭＰＯ−ＯＯＨは約３．５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成量が減少し、約０．２５ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成が認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０は、０．００５ｍｇ／ｍＬであった。
本発明の実施の形態の殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤の殺菌効果を調べるために、殺菌試験を行った。細菌として、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３を用い、これを生理食塩水に懸濁して、２×１０７ｃｅｌｌｓ／ｍＬの濃度で試験に使用した。細菌懸濁液１５０μＬとプロアントシアニジン水溶液１５０μＬとをマイクロプレート中で混和し、４０５ｎｍレーザーを３００ｍＷ（放射照度：９４０ｍＷ／ｃｍ２）で１０分間照射した。
プロアントシアニジンの最終濃度を４μｇ／ｍＬ〜３．２ｍｇ／ｍＬとし、濃度が殺菌効果に及ぼす影響を調べた。照射後に、試料５０μＬと５０００Ｕ／ｍＬのカタラーゼ５０μＬとを混和して、プロアントシアニジンに由来する過酸化水素の反応を停止させた。その後、１０倍希釈系列を作成し、Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ）寒天培地に播種し、３７℃の好気的条件下で２４時間培養し、殺菌効果の判定を行った。また、コントロール群として、プロアントシアニジン単独（１ｍｇ／ｍＬ）およびレーザー照射単独による殺菌効果の評価も行った。
プロアントシアニジン濃度が１ｍｇ／ｍＬのときの、レーザー照射がある場合とない場合、プロアントシアニジンもレーザー照射もない場合の試験結果を、図８に示す。また、プロアントシアニジンの濃度を変えてレーザー照射を行ったときの試験結果を、図９に示す。
図８に示すように、試験に用いたＳ．ａｕｒｅｕｓは、プロアントシアニジン単独ではほとんど殺菌されないことが確認された。また、図９に示すように、Ｓ．ａｕｒｅｕｓは、１０分間のレーザー照射のみでも、ほとんど殺菌されないことが確認された。一方、細菌とプロアントシアニジンとを混和した試料にレーザー照射を行った場合、殺菌作用が認められた。特に、プロアントシアニジン濃度が０．２５〜４ｍｇ／ｍＬの場合に最も高い殺菌効果が得られ、９９％以上の殺菌効果が確認された。
なお、プロアントシアニジン濃度が、０．２５ｍｇ／ｍＬよりも低い場合、および、４ｍｇ／ｍＬよりも高い場合には、殺菌効果が減弱することも確認された。これは、プロアントシアニジンに対するレーザー照射によって生成されるヒドロキシルラジカルの殺菌効果と余剰なプロアントシアニジンによる抗酸化作用との関係上、このように限られた濃度範囲でのみ高い殺菌効果が得られるものと考えられる。すなわち、プロアントシアニジン濃度を上げると、はじめのうちは、増加するプロアントシアニジンに含まれるカテキンが溶存酸素を還元して過酸化水素を発生し、レーザー照射によって過酸化水素が光分解されて、より多くのヒドロキシルラジカルが生成されるため、殺菌効果が高くなる。しかし、プロアントシアニジン濃度が高くなり、カテキンが還元する溶存酸素が少なくなると、余ったカテキンが既に生成されたヒドロキシルラジカルを消去してしまうため、殺菌効果が低下する。また、これに加えて、高濃度のプロアントシアニジン水溶液では反応液の色が濃くなるため、レーザー光が吸収されてしまい、過酸化水素からヒドロキシルラジカルへの反応がうまく進まなかった可能性も考えられる。
このように、本発明の実施の形態の殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤によれば、殺菌剤に光を照射することにより生成されたヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、カテキン類の殺菌作用およびヒドロキシルラジカルの殺菌作用による相乗効果が得られる。生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時間でより高い殺菌効果を得ることができる。カテキン類を含むプロアントシアニジンは、過酸化水素よりも安定かつ低毒性であるため、直接過酸化水素を使用する殺菌方法と比べ、安定した殺菌効果が得られるとともに安全性が高い。
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、殺菌方法および殺菌装置に関する。
背景技術
［０００２］
従来、カテキン類が殺菌作用を有することはよく知られている。これは、カテキン類が溶存酸素を還元することにより過酸化水素を発生し、この過酸化水素が殺菌作用を発揮するためである（例えば、非特許文献１参照）。また、カテキン類の中でもガレート基が付いているエピガロカテキンやエビカテキンガレート、エピガロカテキンガレートは、細胞膜に対する親和性が高く、殺菌作用が強いことが確認されている（例えば、非特許文献２または３参照）。
先行技術文献
非特許文献
［０００３］
非特許文献１：Ｈ．Ａｒａｋａｗａ，Ｍ．Ｍａｅｄａ，Ｓ．Ｏｋｕｂｏ ａｎｄ Ｔ．Ｓｈｉｍａｍｕｒａ，“Ｒｏｌｅ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｉｎ Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｔｅｃｈｉｎ”，Ｂｉｏｌ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．，２００４，２７，３，ｐ．２７７−２８１
非特許文献２：Ｈ．Ｉｋｉｇａｉ，Ｔ．Ｎａｋａｅ，Ｙ．Ｈａｒａ，Ｔ．Ｓｈｉｍａｍｕｒａ，“Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ ｃａｔｅｃｈｉｎｓ ｄａｍａｇｅ ｔｈｅ ｌｉｐｉｄ ｂｉｌａｙｅｒ”，Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ，１９９３，１１４７，ｐ．１３２−１３６
非特許文献３：加治屋勝子，熊澤茂則，中山勉，“茶カテキン誘導体の膜への作用と抗菌活性”，Ｆｏｏｄｓ ＆ Ｆｏｏｄ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊａｐａｎ，２００４，２０９，ｐ．８３４−８３８
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００４］
非特許文献１乃至３に記載のように、カテキン類は殺菌作用を有しており、低濃度でも殺菌効果を発揮する。しかしながら、充分な殺菌効果を得るた
技術分野
［０００１］
本発明は、殺菌方法および殺菌装置に関する。
背景技術
［０００２］
従来、カテキン類が殺菌作用を有することはよく知られている。これは、カテキン類が溶存酸素を還元することにより過酸化水素を発生し、この過酸化水素が殺菌作用を発揮するためである（例えば、非特許文献１参照）。また、カテキン類の中でもガレート基が付いているエピガロカテキンやエビカテキンガレート、エピガロカテキンガレートは、細胞膜に対する親和性が高く、殺菌作用が強いことが確認されている（例えば、非特許文献２または３参照）。
先行技術文献
非特許文献
［０００３］
非特許文献１：Ｈ．Ａｒａｋａｗａ，Ｍ．Ｍａｅｄａ，Ｓ．Ｏｋｕｂｏ ａｎｄ Ｔ．Ｓｈｉｍａｍｕｒａ，“Ｒｏｌｅ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｉｎ Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｔｅｃｈｉｎ”，Ｂｉｏｌ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．，２００４，２７，３，ｐ．２７７−２８１
非特許文献２：Ｈ．Ｉｋｉｇａｉ，Ｔ．Ｎａｋａｅ，Ｙ．Ｈａｒａ，Ｔ．Ｓｈｉｍａｍｕｒａ，“Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ ｃａｔｅｃｈｉｎｓ ｄａｍａｇｅ ｔｈｅ ｌｉｐｉｄ ｂｉｌａｙｅｒ”，Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ，１９９３，１１４７，ｐ．１３２−１３６
非特許文献３：加治屋勝子，熊澤茂則，中山勉，“茶カテキン誘導体の膜への作用と抗菌活性”，Ｆｏｏｄｓ ＆ Ｆｏｏｄ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊａｐａｎ，２００４，２０９，ｐ．８３４−８３８
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００４］
非特許文献１乃至３に記載のように、カテキン類は殺菌作用を有しており、低濃度でも殺菌効果を発揮する。しかしながら、充分な殺菌効果を得るた
【０００２】
めには、１２時間以上の長い作用時間が必要であるという課題があった。
［０００５］
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法および殺菌装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するために、本発明に係る殺菌方法は、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、前記殺菌剤に光を照射することを、特徴とする。
［０００７］
本発明に係る殺菌方法は、以下の原理により殺菌効果を得ることができる。すなわち、図１に示すように、カテキン類は、溶存酸素（Ｏ２）を還元することにより過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を発生し、抗菌活性を示す。この過酸化水素に光を照射すると、図２に示すように、過酸化水素が光分解されてヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）が生成される。このとき、カテキン類は、高い抗酸化作用を有しているため、そのフェノール性水酸基がｅ−およびＨ＋の供与体として作用する一方で、ヒドロキシルラジカルの消去部位としても作用し、殺菌効果を得られないと通常は考えられる。
ところが、図２に示すように、供与体として作用した後のフェノール性水酸基は、最終的にキノン構造となるため、ヒドロキシルラジカルを消去することはできない。このため、充分な溶存酸素存在下では、フェノール性水酸基は供与体として作用し、ヒドロキシルラジカルを消去しないため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られる。
このように、本発明者らは、通常は殺菌効果が得られるとは予測できない方法に殺菌効果を見出し、本発明に至ったものである。
［０００８］
本発明に係る殺菌方法では、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時
めには、１２時間以上の長い作用時間が必要であるという課題があった。
［０００５］
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法および殺菌装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するために、本発明に係る殺菌方法は、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、前記殺菌剤に光を照射することを、特徴とする。
［０００７］
本発明に係る殺菌方法は、以下の原理により殺菌効果を得ることができる。すなわち、図１に示すように、カテキン類は、溶存酸素（Ｏ２）を還元することにより過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を発生し、抗菌活性を示す。この過酸化水素に光を照射すると、図２に示すように、過酸化水素が光分解されてヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）が生成される。このとき、カテキン類は、高い抗酸化作用を有しているため、そのフェノール性水酸基がｅ−およびＨ＋の供与体として作用する一方で、ヒドロキシルラジカルの消去部位としても作用し、殺菌効果を得られないと通常は考えられる。
ところが、図２に示すように、供与体として作用した後のフェノール性水酸基は、最終的にキノン構造となるため、ヒドロキシルラジカルを消去することはできない。このため、充分な溶存酸素存在下では、フェノール性水酸基は供与体として作用し、ヒドロキシルラジカルを消去しないため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られる。
このように、本発明者らは、通常は殺菌効果が得られるとは予測できない方法に殺菌効果を見出し、本発明に至ったものである。
［０００８］
本発明に係る殺菌方法では、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時
【０００４】
記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。プロアントシアニジンは、カテキンを複数個重合した物質であるため、特に高い殺菌効果を得ることができ、また、安全性も高い。
［００１２］
本発明に係る殺菌方法で、前記光は、過酸化水素からヒドロキシルラジカルを生成可能であれば、紫外光や赤外光などいかなる波長の光であってもよいが、特に波長が３５０ｎｍ乃至５００ｎｍであることが好ましい。この場合にも、高い殺菌効果を得ることができ、安全性も高い。特に、可視光を用いることにより、さらに安全性を高めることができる。
照射する光の放射照度は、３００ｍＷ／ｃｍ２以上が好ましく、より大きいほど効果的である。
［００１３］
本発明に係る殺菌装置は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン水溶液から成る殺菌剤と、殺菌対象に接触させた前記殺菌剤に、３５０ｎｍ乃至５００ｎｍの波長を有する光を照射可能に設けられた発光手段とを、有することを特徴とする。
［００１４］
本発明に係る殺菌装置は、本発明に係る殺菌方法を好適に実施することができる。本発明に係る殺菌装置によれば、殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、発光手段により殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる高い殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
［００１５］
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置で、光を照射する発光手段は、例えば、発熱灯、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体レーザー、太陽光を利用するものなど、いかなるものであってもよい。また、照射する光は、単一の波長の光であっても、複数の波長を含む光であっても、所定の帯域の波長から成る光であってもよい。
［００１６］
本発明に関する光を利用する殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液を含むことを、特徴とし、特に、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ
記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。プロアントシアニジンは、カテキンを複数個重合した物質であるため、特に高い殺菌効果を得ることができ、また、安全性も高い。
［００１２］
本発明に係る殺菌方法で、前記光は、過酸化水素からヒドロキシルラジカルを生成可能であれば、紫外光や赤外光などいかなる波長の光であってもよいが、特に波長が３５０ｎｍ乃至５００ｎｍであることが好ましい。この場合にも、高い殺菌効果を得ることができ、安全性も高い。特に、可視光を用いることにより、さらに安全性を高めることができる。
照射する光の放射照度は、３００ｍＷ／ｃｍ２以上が好ましく、より大きいほど効果的である。
［００１３］
本発明に係る殺菌装置は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン水溶液から成る殺菌剤と、殺菌対象に接触させた前記殺菌剤に、３５０ｎｍ乃至５００ｎｍの波長を有する光を照射可能に設けられた発光手段とを、有することを特徴とする。
［００１４］
本発明に係る殺菌装置は、本発明に係る殺菌方法を好適に実施することができる。本発明に係る殺菌装置によれば、殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、発光手段により殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる高い殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
［００１５］
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置で、光を照射する発光手段は、例えば、発熱灯、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体レーザー、太陽光を利用するものなど、いかなるものであってもよい。また、照射する光は、単一の波長の光であっても、複数の波長を含む光であっても、所定の帯域の波長から成る光であってもよい。
［００１６］
本発明に関する光を利用する殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液を含むことを、特徴とし、特に、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ
【０００５】
／ｍＬであることを、特徴とする。
［００１７］
本発明に関する光を利用する殺菌剤は、本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤として好適に使用される。本発明に関する光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に塗布したりスプレーしたりすることにより、殺菌対象に接触させて使用される。その後、光を照射されることにより、ヒドロキシルラジカルを生成することができ、そのヒドロキシルラジカルにより殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
［００１８］
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤、ならびに、本発明に関する光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に応じて適宜、選択されることが好ましい。例えば、殺菌対象が口腔内の歯や義歯等から成る場合、殺菌剤は、歯磨き粉やうがい薬、歯科治療用のリンス剤などから成ることが好ましい。
発明の効果
［００１９］
本発明によれば、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法および殺菌装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
［００２０］
［図１］カテキン類の抗菌活性の原理を説明する反応式である。
［図２］カテキン類のヒドロキシルラジカル発生の原理、および、フェノール性水酸基の変化を示す構造式および反応式である。
［図３］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、プロアントシアニジンとＤＭＰＯとの混和試料に光を照射したときのＥＳＲスペクトルである。
［図４］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、活性酸素の生成量に対するプロアントシアニジン濃度の影響を示すグラフである。
［図５］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、活性酸素の生成量に対するレーザー照射時間の影響を示すグラフである。
／ｍＬであることを、特徴とする。
［００１７］
本発明に関する光を利用する殺菌剤は、本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤として好適に使用される。本発明に関する光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に塗布したりスプレーしたりすることにより、殺菌対象に接触させて使用される。その後、光を照射されることにより、ヒドロキシルラジカルを生成することができ、そのヒドロキシルラジカルにより殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
［００１８］
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤、ならびに、本発明に関する光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に応じて適宜、選択されることが好ましい。例えば、殺菌対象が口腔内の歯や義歯等から成る場合、殺菌剤は、歯磨き粉やうがい薬、歯科治療用のリンス剤などから成ることが好ましい。
発明の効果
［００１９］
本発明によれば、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法および殺菌装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
［００２０］
［図１］カテキン類の抗菌活性の原理を説明する反応式である。
［図２］カテキン類のヒドロキシルラジカル発生の原理、および、フェノール性水酸基の変化を示す構造式および反応式である。
［図３］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、プロアントシアニジンとＤＭＰＯとの混和試料に光を照射したときのＥＳＲスペクトルである。
［図４］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、活性酸素の生成量に対するプロアントシアニジン濃度の影響を示すグラフである。
［図５］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、活性酸素の生成量に対するレーザー照射時間の影響を示すグラフである。
【０００６】
［図６］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、プロアントシアニジンのヒドロキシルラジカル消去活性を示すグラフである。
［図７］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、プロアントシアニジンのスーパーオキシド消去活性を示すグラフである。
［図８］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の、プロアントシアニジンおよびレーザー照射の殺菌効果を示すグラフである。
［図９］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の、プロアントシアニジン濃度による殺菌効果の変化を示すグラフである。
発明を実施するための形態
［００２１］
以下、本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置について説明する。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液から成り、殺菌剤に光を照射する発光手段は、波長が４０５ｎｍの光を照射可能な半導体レーザーから成っている。
［００２２］
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置について、実施例として、その特性や効果を調べる試験を行った。
実施例１
［００２３］
まず、プロアントシアニジンに対する光照射で生成される活性酸素種の定性定量分析を行った。活性酸素種の定性定量分析は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）スピントラップ法により実施した。スピントラップ剤として、５，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ Ｎ−ｏｘｉｄｅ（ＤＭＰＯ；Ｌａｂｏｔｅｃ社製）を用いた。
［００２４］
プロアントシアニジン濃度が活性酸素生成量に及ぼす影響を調べるために、プロアントシアニジン（Ｉｎｄｉｎａ Ｊａｐａｎ社製）水溶液１５０μ
［図６］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、プロアントシアニジンのヒドロキシルラジカル消去活性を示すグラフである。
［図７］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置に関し、プロアントシアニジンのスーパーオキシド消去活性を示すグラフである。
［図８］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の、プロアントシアニジンおよびレーザー照射の殺菌効果を示すグラフである。
［図９］本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の、プロアントシアニジン濃度による殺菌効果の変化を示すグラフである。
発明を実施するための形態
［００２１］
以下、本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置について説明する。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液から成り、殺菌剤に光を照射する発光手段は、波長が４０５ｎｍの光を照射可能な半導体レーザーから成っている。
［００２２］
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置について、実施例として、その特性や効果を調べる試験を行った。
実施例１
［００２３］
まず、プロアントシアニジンに対する光照射で生成される活性酸素種の定性定量分析を行った。活性酸素種の定性定量分析は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）スピントラップ法により実施した。スピントラップ剤として、５，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ Ｎ−ｏｘｉｄｅ（ＤＭＰＯ；Ｌａｂｏｔｅｃ社製）を用いた。
［００２４］
プロアントシアニジン濃度が活性酸素生成量に及ぼす影響を調べるために、プロアントシアニジン（Ｉｎｄｉｎａ Ｊａｐａｎ社製）水溶液１５０μ
【０００９】
［００３１］
図６に示すように、３０秒間の水の超音波分解で、ヒドロキシルラジカルは約１５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＨの生成が抑制され、約６０ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＨの生成が全く認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０（５０％阻害濃度）は、１．５ｍｇ／ｍＬであった。
［００３２］
また、図７に示すように、プロアントシアニジンを添加しない場合には、ＤＭＰＯ−ＯＯＨは約３．５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成量が減少し、約０．２５ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成が認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０は、０．００５ｍｇ／ｍＬであった。
実施例３
［００３３］
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌効果を調べるために、殺菌試験を行った。細菌として、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３を用い、これを生理食塩水に懸濁して、２×１０７ｃｅｌｌｓ／ｍＬの濃度で試験に使用した。細菌懸濁液１５０μＬとプロアントシアニジン水溶液１５０μＬとをマイクロプレート中で混和し、４０５ｎｍレーザーを３００ｍＷ（放射照度：９４０ｍＷ／ｃｍ２）で１０分間照射した。
［００３４］
プロアントシアニジンの最終濃度を４μｇ／ｍＬ〜３．２ｍｇ／ｍＬとし、濃度が殺菌効果に及ぼす影響を調べた。照射後に、試料５０μＬと５０００Ｕ／ｍＬのカタラーゼ５０μＬとを混和して、プロアントシアニジンに由来する過酸化水素の反応を停止させた。その後、１０倍希釈系列を作成し、Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ）寒天培地に播種し、３７℃の好気的条件下で２４時間培養し、殺菌効果の判定を行った。また、
［００３１］
図６に示すように、３０秒間の水の超音波分解で、ヒドロキシルラジカルは約１５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＨの生成が抑制され、約６０ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＨの生成が全く認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０（５０％阻害濃度）は、１．５ｍｇ／ｍＬであった。
［００３２］
また、図７に示すように、プロアントシアニジンを添加しない場合には、ＤＭＰＯ−ＯＯＨは約３．５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成量が減少し、約０．２５ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成が認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０は、０．００５ｍｇ／ｍＬであった。
実施例３
［００３３］
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌効果を調べるために、殺菌試験を行った。細菌として、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３を用い、これを生理食塩水に懸濁して、２×１０７ｃｅｌｌｓ／ｍＬの濃度で試験に使用した。細菌懸濁液１５０μＬとプロアントシアニジン水溶液１５０μＬとをマイクロプレート中で混和し、４０５ｎｍレーザーを３００ｍＷ（放射照度：９４０ｍＷ／ｃｍ２）で１０分間照射した。
［００３４］
プロアントシアニジンの最終濃度を４μｇ／ｍＬ〜３．２ｍｇ／ｍＬとし、濃度が殺菌効果に及ぼす影響を調べた。照射後に、試料５０μＬと５０００Ｕ／ｍＬのカタラーゼ５０μＬとを混和して、プロアントシアニジンに由来する過酸化水素の反応を停止させた。その後、１０倍希釈系列を作成し、Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ）寒天培地に播種し、３７℃の好気的条件下で２４時間培養し、殺菌効果の判定を行った。また、
【００１１】
［００３８］
このように、本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置によれば、殺菌剤に光を照射することにより生成されたヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、カテキン類の殺菌作用およびヒドロキシルラジカルの殺菌作用による相乗効果が得られる。生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時間でより高い殺菌効果を得ることができる。カテキン類を含むプロアントシアニジンは、過酸化水素よりも安定かつ低毒性であるため、直接過酸化水素を使用する殺菌方法と比べ、安定した殺菌効果が得られるとともに安全性が高い。
［００３８］
このように、本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置によれば、殺菌剤に光を照射することにより生成されたヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、カテキン類の殺菌作用およびヒドロキシルラジカルの殺菌作用による相乗効果が得られる。生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時間でより高い殺菌効果を得ることができる。カテキン類を含むプロアントシアニジンは、過酸化水素よりも安定かつ低毒性であるため、直接過酸化水素を使用する殺菌方法と比べ、安定した殺菌効果が得られるとともに安全性が高い。
本発明は、殺菌方法および殺菌装置に関する。
従来、カテキン類が殺菌作用を有することはよく知られている。これは、カテキン類が溶存酸素を還元することにより過酸化水素を発生し、この過酸化水素が殺菌作用を発揮するためである（例えば、非特許文献１参照）。また、カテキン類の中でもガレート基が付いているエピガロカテキンやエビカテキンガレート、エピガロカテキンガレートは、細胞膜に対する親和性が高く、殺菌作用が強いことが確認されている（例えば、非特許文献２または３参照）。
H. Arakawa, M. Maeda, S. Okubo and T. Shimamura, "Roleof Hydrogen Peroxide in Bactericidal Action of Catechin", Biol. Pharm. Bull.,2004, 27, 3, p.277-281
H. Ikigai, T. Nakae, Y. Hara, T. Shimamura, "Bactericidal catechinsdamage the lipid bilayer", Biochimica et Biophysica Acta, 1993, 1147, p.132-136
加治屋勝子, 熊澤茂則, 中山勉, "茶カテキン誘導体の膜への作用と抗菌活性", Foods & Food IngredientsJournal of Japan, 2004, 209, p.834-838
非特許文献１乃至３に記載のように、カテキン類は殺菌作用を有しており、低濃度でも殺菌効果を発揮する。しかしながら、充分な殺菌効果を得るためには、１２時間以上の長い作用時間が必要であるという課題があった。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法および殺菌装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る殺菌方法は、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、前記殺菌剤に光を照射することを、特徴とする。
本発明に係る殺菌方法は、以下の原理により殺菌効果を得ることができる。すなわち、図１に示すように、カテキン類は、溶存酸素（Ｏ２）を還元することにより過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を発生し、抗菌活性を示す。この過酸化水素に光を照射すると、図２に示すように、過酸化水素が光分解されてヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）が生成される。このとき、カテキン類は、高い抗酸化作用を有しているため、そのフェノール性水酸基がｅ−およびＨ＋の供与体として作用する一方で、ヒドロキシルラジカルの消去部位としても作用し、殺菌効果を得られないと通常は考えられる。
ところが、図２に示すように、供与体として作用した後のフェノール性水酸基は、最終的にキノン構造となるため、ヒドロキシルラジカルを消去することはできない。このため、充分な溶存酸素存在下では、フェノール性水酸基は供与体として作用し、ヒドロキシルラジカルを消去しないため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られる。
このように、本発明者らは、通常は殺菌効果が得られるとは予測できない方法に殺菌効果を見出し、本発明に至ったものである。
ところが、図２に示すように、供与体として作用した後のフェノール性水酸基は、最終的にキノン構造となるため、ヒドロキシルラジカルを消去することはできない。このため、充分な溶存酸素存在下では、フェノール性水酸基は供与体として作用し、ヒドロキシルラジカルを消去しないため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られる。
このように、本発明者らは、通常は殺菌効果が得られるとは予測できない方法に殺菌効果を見出し、本発明に至ったものである。
本発明に係る殺菌方法では、カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時間でより高い殺菌効果を得ることができる。
カテキン類は、過酸化水素よりも安定かつ低毒性であるため、直接、過酸化水素を使用する殺菌方法と比べ、安定した殺菌効果が得られるとともに安全性が高い。本発明に係る殺菌方法で、殺菌剤を殺菌対象に接触させる方法は、殺菌剤を塗布したりスプレーしたりする方法や、殺菌対象を殺菌剤の溶液に浸漬する方法など、いかなる方法であってもよい。
本発明に係る殺菌方法で、カテキン類は、カテキン、エピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、ガロカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレートのうちの１種から成っても、２種以上の組合せから成っても、それらの１種または２種以上が複数個重合したもの（例えば、プロアントシアニジン）から成ってもよい。しかし、特に、カテキン類は、ガレート基を有していることが好ましい。ガレート基を有するカテキン類は、細胞膜に対する親和性が高いため、細胞膜を有する殺菌対象に対する殺菌効果が高い。また、ガレート基がない場合と比べて、溶存酸素を還元して発生する過酸化水素の量が多いため、光照射により生成されるヒドロキシルラジカルの量も多くなり、より殺菌効果を高めることができる。
本発明に係る殺菌方法で、前記殺菌剤は、カテキン類のみから成っても、他の物質を含んでいてもよい。他の物質は、水、殺菌剤、糖類、着色剤、香料、調味料、カテキン類以外の合成または天然の殺菌剤、その他いかなる物質であってもよい。カテキン類以外の殺菌剤としては、強酸性水、ヨウ素剤（例えば、ヨードチンキ、ポビドンヨードなど）、塩素類（例えば、次亜塩素酸ナトリウムなど）、マーキュロクロム液、グルコン酸クロルヘキシジン、アクリノール、アルコール類（例えば、エチルアルコールなど）、過酸化水素水などが挙げられる。しかし、他の物質は、安全性が高いものがより好ましい。
カテキン類を含む殺菌剤は、カテキン類を含む溶液から成ることが好ましく、特にプロアントシアニジン水溶液から成ることが好ましい。さらに、前記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。プロアントシアニジンは、カテキンを複数個重合した物質であるため、特に高い殺菌効果を得ることができ、また、安全性も高い。
カテキン類を含む殺菌剤は、カテキン類を含む溶液から成ることが好ましく、特にプロアントシアニジン水溶液から成ることが好ましい。さらに、前記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることが好ましい。プロアントシアニジンは、カテキンを複数個重合した物質であるため、特に高い殺菌効果を得ることができ、また、安全性も高い。
本発明に係る殺菌方法で、前記光は、過酸化水素からヒドロキシルラジカルを生成可能であれば、紫外光や赤外光などいかなる波長の光であってもよいが、特に波長が３５０ｎｍ乃至５００ｎｍであることが好ましい。この場合にも、高い殺菌効果を得ることができ、安全性も高い。特に、可視光を用いることにより、さらに安全性を高めることができる。
照射する光の放射照度は、３００ｍＷ／ｃｍ２以上が好ましく、より大きいほど効果的である。
照射する光の放射照度は、３００ｍＷ／ｃｍ２以上が好ましく、より大きいほど効果的である。
本発明に係る殺菌装置は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン水溶液から成る殺菌剤と、殺菌対象に接触させた前記殺菌剤に、３５０ｎｍ乃至５００ｎｍの波長を有する光を照射可能に設けられた発光手段とを、有することを特徴とする。
本発明に係る殺菌装置は、本発明に係る殺菌方法を好適に実施することができる。本発明に係る殺菌装置によれば、殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、発光手段により殺菌剤に光を照射することにより、ヒドロキシルラジカルを生成させることができる。このため、ヒドロキシルラジカルによる高い殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置で、光を照射する発光手段は、例えば、発熱灯、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体レーザー、太陽光を利用するものなど、いかなるものであってもよい。また、照射する光は、単一の波長の光であっても、複数の波長を含む光であっても、所定の帯域の波長から成る光であってもよい。
本発明に関する光を利用する殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液を含むことを、特徴とし、特に、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることを、特徴とする。
本発明に関する光を利用する殺菌剤は、本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤として好適に使用される。本発明に関する光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に塗布したりスプレーしたりすることにより、殺菌対象に接触させて使用される。その後、光を照射されることにより、ヒドロキシルラジカルを生成することができ、そのヒドロキシルラジカルにより殺菌対象を殺菌することができる。また、プロアントシアニジンは低毒性であるため、安全性も高い。
本発明に係る殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤、ならびに、本発明に関する光を利用する殺菌剤は、殺菌対象に応じて適宜、選択されることが好ましい。例えば、殺菌対象が口腔内の歯や義歯等から成る場合、殺菌剤は、歯磨き粉やうがい薬、歯科治療用のリンス剤などから成ることが好ましい。
本発明によれば、短時間で高い殺菌効果を得ることができる殺菌方法および殺菌装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置について説明する。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液から成り、殺菌剤に光を照射する発光手段は、波長が４０５ｎｍの光を照射可能な半導体レーザーから成っている。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌剤は、プロアントシアニジン水溶液から成り、殺菌剤に光を照射する発光手段は、波長が４０５ｎｍの光を照射可能な半導体レーザーから成っている。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置について、実施例として、その特性や効果を調べる試験を行った。
まず、プロアントシアニジンに対する光照射で生成される活性酸素種の定性定量分析を行った。活性酸素種の定性定量分析は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）スピントラップ法により実施した。スピントラップ剤として、５，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ Ｎ−ｏｘｉｄｅ（ＤＭＰＯ；Ｌａｂｏｔｅｃ社製）を用いた。
プロアントシアニジン濃度が活性酸素生成量に及ぼす影響を調べるために、プロアントシアニジン（Ｉｎｄｉｎａ Ｊａｐａｎ社製）水溶液１５０μＬおよびＤＭＰＯ １５０μＬを、最終濃度がプロアントシアニジン：０〜４ｍｇ／ｍＬおよびＤＭＰＯ：３００ｍＭとなるように、マイクロプレート（９６ｗｅｌｌ）中で混和した。ウェル中の試料に対して、４０５ｎｍのレーザーを出力３００ｍＷ（放射照度：９４０ｍＷ／ｃｍ２）で６０秒間照射し、ＥＳＲ装置（製品名「ＪＥＳ−ＦＡ−１００」，日本電子株式会社製）によりＥＳＲ測定を行った。
ＥＳＲ測定の条件は、以下の通りである。
ｆｉｅｌｄ ｓｗｅｅｐ：３３０．５０−３４０．５０ｍＴ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：１００ｋＨｚ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｄｔｈ：０．０５ｍＴ
ａｍｐｌｉｔｕｄｅ：８０
ｓｗｅｅｐ ｔｉｍｅ：２ｍｉｎ
ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ：０．０３ｓ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：９．４２０ＧＨｚ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ：４ｍＷ
ｆｉｅｌｄ ｓｗｅｅｐ：３３０．５０−３４０．５０ｍＴ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：１００ｋＨｚ
ｆｉｅｌｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｄｔｈ：０．０５ｍＴ
ａｍｐｌｉｔｕｄｅ：８０
ｓｗｅｅｐ ｔｉｍｅ：２ｍｉｎ
ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ：０．０３ｓ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：９．４２０ＧＨｚ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ：４ｍＷ
得られたＥＳＲスペクトルを、図３に示す。また、ＥＳＲ装置に付属されているマンガンマーカーのシグナルに対する相対強度として各活性酸素の生成量を求めた。その結果を、図４に示す。さらに、レーザー照射時間が活性酸素生成量に及ぼす影響を調べるために、プロアントシアニジン濃度（ＰＡ）を４ｍｇ／ｍＬに固定し、レーザー照射時間を０〜１２０秒とし、他の条件は変えずにＥＳＲ分析を行った。その結果を、図５に示す。
図３に示すように、得られたＥＳＲスペクトルの超微細構造定数を解析し、定性分析を行った結果、プロアントシアニジンに光を照射することにより、ＤＭＰＯ−ＯＨ（ヒドロキシルラジカルのスピントラップ）およびＤＭＰＯ−ＯＯＨ（スーパーオキシドのスピントラップ）が生成されていることが確認された。
図４に示すように、プロアントシアニジン濃度が１ｍｇ／ｍＬまではＤＭＰＯ−ＯＨおよびＤＭＰＯ−ＯＯＨのシグナル強度は増加するが、それ以上の濃度ではシグナル強度は飽和していることが確認された。また、図５に示すように、レーザー照射時間は、ＤＭＰＯ−ＯＨおよびＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成にほとんど影響を及ぼさないことが確認された。これは、プロアントシアニジンから生成されるヒドロキシルラジカルやスーパーオキシドによりＤＭＰＯ−ＯＨやＤＭＰＯ−ＯＯＨが生成される反応と、ヒドロキシルラジカルやスーパーオキシドが余剰なプロアントシアニジンによって消去される反応とが釣り合っているためであると考えられる。
プロアントシアニジンの活性酸素消去能を評価するため、以下の実験を行った。水の超音波分解の反応で生成されるヒドロキシルラジカルが、プロアントシアニジンの添加によってどの程度消去されるかを調べた。超音波の照射には、周波数１６５０ｋＨｚ、出力３０Ｗの超音波装置を用いた。プロアントシアニジン水溶液１００μＬおよびＤＭＰＯ １００μＬを、最終濃度がプロアントシアニジン：０〜６４ｍｇ／ｍＬおよびＤＭＰＯ：１５０ｍＭとなるように、ガラス試験管中で混和した。混和後直ちに超音波装置にセットして超音波照射を３０秒間行い、その後ＥＳＲ測定を行った。ＥＳＲ測定には、実施例１と同じ条件を用いた。この測定結果を、図６に示す。
また、スーパーオキシドに対するプロアントシアニジンの消去活性の評価も行った。スーパーオキシドは、ヒポキサンチン／キサンチンオキシダーゼ反応系により生成した。ヒポキサンチン５０μＬ、ジメチルスルホキシド３０μＬ、プロアントシアニジン水溶液５０μＬ、ＤＭＰＯ ２０μＬ、およびキサンチンオキシダーゼ５０μＬの順で混和し、最終濃度を、ヒポキサンチン：５００μＭ、プロアントシアニジン：０〜１ｍｇ／ｍＬ、ＤＭＰＯ：３００ｍＭ、およびキサンチンオキシダーゼ：０．１Ｕ／ｍＬとした。キサンチンオキシダーゼ添加後、試料を１０秒間混和し、その後ＥＳＲ測定を行った。ＥＳＲ測定には、実施例１と同じ条件を用いた。この測定結果を、図７に示す。
図６に示すように、３０秒間の水の超音波分解で、ヒドロキシルラジカルは約１５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＨの生成が抑制され、約６０ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＨの生成が全く認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０（５０％阻害濃度）は、１．５ｍｇ／ｍＬであった。
また、図７に示すように、プロアントシアニジンを添加しない場合には、ＤＭＰＯ−ＯＯＨは約３．５μＭ生成された。この反応系にプロアントシアニジンを添加することにより、濃度依存的にＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成量が減少し、約０．２５ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン濃度では、ＤＭＰＯ−ＯＯＨの生成が認められなくなることが確認された。このときのＤＭＰＯ−ＯＯＨ生成に対するプロアントシアニジンのＩＣ５０は、０．００５ｍｇ／ｍＬであった。
本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置の殺菌効果を調べるために、殺菌試験を行った。細菌として、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３を用い、これを生理食塩水に懸濁して、２×１０７ｃｅｌｌｓ／ｍＬの濃度で試験に使用した。細菌懸濁液１５０μＬとプロアントシアニジン水溶液１５０μＬとをマイクロプレート中で混和し、４０５ｎｍレーザーを３００ｍＷ（放射照度：９４０ｍＷ／ｃｍ２）で１０分間照射した。
プロアントシアニジンの最終濃度を４μｇ／ｍＬ〜３．２ｍｇ／ｍＬとし、濃度が殺菌効果に及ぼす影響を調べた。照射後に、試料５０μＬと５０００Ｕ／ｍＬのカタラーゼ５０μＬとを混和して、プロアントシアニジンに由来する過酸化水素の反応を停止させた。その後、１０倍希釈系列を作成し、Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ）寒天培地に播種し、３７℃の好気的条件下で２４時間培養し、殺菌効果の判定を行った。また、コントロール群として、プロアントシアニジン単独（１ｍｇ／ｍＬ）およびレーザー照射単独による殺菌効果の評価も行った。
プロアントシアニジン濃度が１ｍｇ／ｍＬのときの、レーザー照射がある場合とない場合、プロアントシアニジンもレーザー照射もない場合の試験結果を、図８に示す。また、プロアントシアニジンの濃度を変えてレーザー照射を行ったときの試験結果を、図９に示す。
図８に示すように、試験に用いたＳ．ａｕｒｅｕｓは、プロアントシアニジン単独ではほとんど殺菌されないことが確認された。また、図９に示すように、Ｓ．ａｕｒｅｕｓは、１０分間のレーザー照射のみでも、ほとんど殺菌されないことが確認された。一方、細菌とプロアントシアニジンとを混和した試料にレーザー照射を行った場合、殺菌作用が認められた。特に、プロアントシアニジン濃度が０．２５〜４ｍｇ／ｍＬの場合に最も高い殺菌効果が得られ、９９％以上の殺菌効果が確認された。
なお、プロアントシアニジン濃度が、０．２５ｍｇ／ｍＬよりも低い場合、および、４ｍｇ／ｍＬよりも高い場合には、殺菌効果が減弱することも確認された。これは、プロアントシアニジンに対するレーザー照射によって生成されるヒドロキシルラジカルの殺菌効果と余剰なプロアントシアニジンによる抗酸化作用との関係上、このように限られた濃度範囲でのみ高い殺菌効果が得られるものと考えられる。すなわち、プロアントシアニジン濃度を上げると、はじめのうちは、増加するプロアントシアニジンに含まれるカテキンが溶存酸素を還元して過酸化水素を発生し、レーザー照射によって過酸化水素が光分解されて、より多くのヒドロキシルラジカルが生成されるため、殺菌効果が高くなる。しかし、プロアントシアニジン濃度が高くなり、カテキンが還元する溶存酸素が少なくなると、余ったカテキンが既に生成されたヒドロキシルラジカルを消去してしまうため、殺菌効果が低下する。また、これに加えて、高濃度のプロアントシアニジン水溶液では反応液の色が濃くなるため、レーザー光が吸収されてしまい、過酸化水素からヒドロキシルラジカルへの反応がうまく進まなかった可能性も考えられる。
このように、本発明の実施の形態の殺菌方法および殺菌装置によれば、殺菌剤に光を照射することにより生成されたヒドロキシルラジカルによる殺菌効果が得られ、殺菌対象を殺菌することができる。また、カテキン類の殺菌作用およびヒドロキシルラジカルの殺菌作用による相乗効果が得られる。生成されたヒドロキシルラジカルにより、光を照射しないときのカテキン類による殺菌作用と比べ、短時間でより高い殺菌効果を得ることができる。カテキン類を含むプロアントシアニジンは、過酸化水素よりも安定かつ低毒性であるため、直接過酸化水素を使用する殺菌方法と比べ、安定した殺菌効果が得られるとともに安全性が高い。
Claims (8)
- カテキン類を含む殺菌剤を殺菌対象に接触させた後、前記殺菌剤に光を照射することを、特徴とする殺菌方法。
- 前記カテキン類はガレート基を有していることを、特徴とする請求項１記載の殺菌方法。
- 前記殺菌剤はプロアントシアニジン水溶液から成ることを、特徴とする請求項１または２記載の殺菌方法。
- 前記プロアントシアニジン水溶液は、プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることを、特徴とする請求項３記載の殺菌方法。
- 前記光は、波長が３５０ｎｍ乃至５００ｎｍであることを、特徴とする請求項１、２、３または４記載の殺菌方法。
- プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬのプロアントシアニジン水溶液から成る殺菌剤と、
殺菌対象に接触させた前記殺菌剤に、３５０ｎｍ乃至５００ｎｍの波長を有する光を照射可能に設けられた発光手段とを、有することを特徴とする殺菌装置。 - プロアントシアニジン水溶液を含むことを、特徴とする光を利用する殺菌剤。
- プロアントシアニジン濃度が０．２５乃至４ｍｇ／ｍＬであることを、特徴とする請求項７記載の光を利用する殺菌剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012553570A JP5265057B2 (ja) | 2011-01-22 | 2011-12-01 | 殺菌方法および殺菌装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011011477 | 2011-01-22 | ||
| JP2011011477 | 2011-01-22 | ||
| PCT/JP2011/077865 WO2012098772A1 (ja) | 2011-01-22 | 2011-12-01 | 殺菌方法、殺菌装置および光を利用する殺菌剤 |
| JP2012553570A JP5265057B2 (ja) | 2011-01-22 | 2011-12-01 | 殺菌方法および殺菌装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5265057B2 JP5265057B2 (ja) | 2013-08-14 |
| JPWO2012098772A1 true JPWO2012098772A1 (ja) | 2014-06-09 |
Family
ID=46515409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012553570A Expired - Fee Related JP5265057B2 (ja) | 2011-01-22 | 2011-12-01 | 殺菌方法および殺菌装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8999236B2 (ja) |
| EP (1) | EP2647286B1 (ja) |
| JP (1) | JP5265057B2 (ja) |
| KR (1) | KR20140018773A (ja) |
| CN (1) | CN103228138B (ja) |
| BR (1) | BR112013004151A2 (ja) |
| MY (1) | MY161766A (ja) |
| SG (1) | SG191751A1 (ja) |
| WO (1) | WO2012098772A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8956156B2 (en) | 2013-03-08 | 2015-02-17 | A-Z Ltd. | Device for treating peri-implantitis |
| JP2015012887A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 株式会社エーゼット | 歯科治療装置 |
| EP3181130A4 (en) * | 2014-08-12 | 2017-07-12 | Kanno, Minoru | Cell repair agent and disinfection system |
| CN107028175A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 苏州工业园区新国大研究院 | 马来樱桃叶提取物、其制备方法及其在制备能量缓释的食品中的应用 |
| CN113197227A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-08-03 | 上海耐定工贸有限公司 | 一种用于牙刷杀菌盒的杀菌剂 |
| CN115956566A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-14 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种持久性自由基材料及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672091B2 (ja) * | 1988-04-13 | 1994-09-14 | 太陽化学株式会社 | 抗う蝕組成物 |
| JP2903210B2 (ja) * | 1996-07-23 | 1999-06-07 | 太陽化学株式会社 | 歯周病誘発抑制剤組成物 |
| WO1999044574A1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-10 | Life Plus International | Toothpaste and mouth rinse compositions |
| JP2003135572A (ja) | 2001-08-20 | 2003-05-13 | Menicon Co Ltd | 消毒方法 |
| US6908591B2 (en) * | 2002-07-18 | 2005-06-21 | Clearant, Inc. | Methods for sterilizing biological materials by irradiation over a temperature gradient |
| JP2008505901A (ja) | 2004-07-07 | 2008-02-28 | 三井農林株式会社 | 耐久性のある殺生物剤および消毒剤 |
| JP5028605B2 (ja) | 2004-11-22 | 2012-09-19 | 国立大学法人九州大学 | バイオフィルム形成阻害剤及び治療用器具 |
| CN101028528A (zh) | 2006-02-27 | 2007-09-05 | 权力敏 | 生物光触媒 |
| US8756861B2 (en) | 2006-06-29 | 2014-06-24 | Seedlife Tech. Inc | Germinated seeds possessing increased water-soluble polyphenols and method of manufacturing |
| JP5722518B2 (ja) | 2006-11-21 | 2015-05-20 | 株式会社果実堂 | 発芽分化植物種子の製造方法、発芽分化植物種子の易水溶性ポリフェノール及び／又は抗酸化物質を含む食品及び植物種子の発芽分化を行うための装置 |
| JP2008173049A (ja) | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Kao Corp | 食材の殺菌又は保存方法 |
| JP2008214297A (ja) | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Minoru Sugano | 抗ウイルス剤 |
| JP4916966B2 (ja) | 2007-07-13 | 2012-04-18 | 学校法人光産業創成大学院大学 | 緑茶の製造方法 |
| WO2010078660A1 (en) | 2009-01-12 | 2010-07-15 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Use of proanthocyanidins as an anti-apoptotic agent and anti-adhesive bacterial agent |
| JPWO2011040424A1 (ja) | 2009-09-30 | 2013-02-28 | ダイヤアクアソリューションズ株式会社 | 除菌機能付き脱臭剤、除菌機能付き脱臭材料、除菌機能付き脱臭剤の滴下供給装置、除菌機能付き脱臭剤の噴霧方法 |
| CN101692999A (zh) * | 2009-10-22 | 2010-04-14 | 浙江大学 | 一种含葡萄籽原花青素提取物的漱口水及应用 |
| JP5712672B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2015-05-07 | 国立大学法人 宮崎大学 | ブルーベリーの栽培方法 |
-
2011
- 2011-12-01 KR KR1020127032084A patent/KR20140018773A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-12-01 WO PCT/JP2011/077865 patent/WO2012098772A1/ja active Application Filing
- 2011-12-01 MY MYPI2012005354A patent/MY161766A/en unknown
- 2011-12-01 CN CN201180037822.1A patent/CN103228138B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-01 EP EP11856576.1A patent/EP2647286B1/en not_active Not-in-force
- 2011-12-01 US US13/807,224 patent/US8999236B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-01 JP JP2012553570A patent/JP5265057B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-01 SG SG2013048905A patent/SG191751A1/en unknown
- 2011-12-01 BR BR112013004151A patent/BR112013004151A2/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112013004151A2 (pt) | 2016-07-05 |
| EP2647286A1 (en) | 2013-10-09 |
| WO2012098772A1 (ja) | 2012-07-26 |
| SG191751A1 (en) | 2013-08-30 |
| EP2647286B1 (en) | 2016-03-30 |
| US20130108505A1 (en) | 2013-05-02 |
| CN103228138B (zh) | 2017-03-15 |
| EP2647286A4 (en) | 2014-01-08 |
| JP5265057B2 (ja) | 2013-08-14 |
| CN103228138A (zh) | 2013-07-31 |
| KR20140018773A (ko) | 2014-02-13 |
| US8999236B2 (en) | 2015-04-07 |
| MY161766A (en) | 2017-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Komine et al. | A small amount of singlet oxygen generated via excited methylene blue by photodynamic therapy induces the sterilization of Enterococcus faecalis | |
| JP5265057B2 (ja) | 殺菌方法および殺菌装置 | |
| JP6263465B2 (ja) | 皮膚および創傷における使用のための組成物 | |
| Nakamura et al. | Bactericidal action of photoirradiated gallic acid via reactive oxygen species formation | |
| de Oliveira et al. | Photodynamic therapy in combating the causative microorganisms from endodontic infections | |
| Stojicic et al. | Ex vivo killing of E nterococcus faecalis and mixed plaque bacteria in planktonic and biofilm culture by modified photoactivated disinfection | |
| Pourhajibagher et al. | Photo-activated disinfection based on indocyanine green against cell viability and biofilm formation of Porphyromonas gingivalis | |
| Koban et al. | Synergistic effects of nonthermal plasma and disinfecting agents against dental biofilms in vitro | |
| AU2009276679B2 (en) | Composition and method for treatment of MRSA | |
| Alvarenga et al. | Aggregatibacter actinomycetemcomitans biofilm can be inactivated by methylene blue-mediated photodynamic therapy | |
| Núñez et al. | Effects of ionic strength on the antimicrobial photodynamic efficiency of methylene blue | |
| Pourhajibagher et al. | Evaluation of photo-activated disinfection effectiveness with methylene blue against Porphyromonas gingivalis involved in endodontic infection: an in vitro study | |
| US20150045720A1 (en) | Method for treating local infection | |
| US20060093561A1 (en) | Method of treating microorganisms in the oral cavity | |
| Toki et al. | Synergistic interaction between wavelength of light and concentration of H2O2 in bactericidal activity of photolysis of H2O2 | |
| Braz et al. | Photodynamic inactivation of methicillin-resistant Staphylococcus aureus on skin using a porphyrinic formulation | |
| CN106620695B (zh) | 一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂及其用途 | |
| Furtado et al. | Does pre-irradiation time influence the efficacy of antimicrobial photodynamic therapy? | |
| Shi et al. | New horizons in microbiological food safety: Ultraefficient photodynamic inactivation based on a gallic acid derivative and UV-A light and its application with electrospun cyclodextrin nanofibers | |
| Shi et al. | Dual-stage blue-light-guided membrane and DNA-targeted photodynamic inactivation using octyl gallate for ultraefficient eradication of planktonic bacteria and sessile biofilms | |
| Yoshida et al. | Impact on Porphyromonas gingivalis of antimicrobial photodynamic therapy with blue light and Rose Bengal in plaque-disclosing solution | |
| JP6464370B2 (ja) | 細胞修復剤および殺菌消毒システム | |
| Celiešiūtė-Germanienė et al. | Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) for biofilm treatments. Possible synergy between aPDT and pulsed electric fields | |
| Garcia et al. | 0711 Ozone, An Effective Treatment For Dental Unit Water Lines | |
| Nakamura et al. | Photo-Irradiation of Proanthocyanidin as a New Disinfection Technique via Reactive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130416 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130430 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5265057 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |