JPWO2019073996A1 - 有害物処理方法およびオゾン発生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この問題に対して、広く悪臭除去、有害化合物の分解および殺菌等に用いられるオゾンを利用して抗がん剤を分解する技術が提案されている(特許文献1)。
しかし、特許文献1に提案された技術は、数多く存在する抗がん剤の全てを分解できるものではない。例えばゲムシタビンは、特許文献1に提案された技術によっても分解し、または無害化が困難であった。
本発明に係る他の有害物処理方法は、界面活性剤水溶液または界面活性剤を塗布または浸透させた物が配された加湿環境でオゾンガスを作用させて有害物を分解しまたは殺菌するものである。
有害物処理方法に用いられる界面活性剤として、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤および両性界面活性剤のいずれも選択可能である。
これらの有害物処理方法は、抗がん剤の分解にも適用できる。
分解促進装置に塗布するまたは浸透させる界面活性剤として、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤および両性界面活性剤のいずれも選択可能である。
試験装置11は、容器12、オゾン発生器13、加湿装置14、温湿度計15、オゾン濃度計16およびCT値記録装置からなる。
容器12は、直方体の中空の箱であり、上面は取り外し可能な蓋17で閉じられる。
オゾン発生器13は、オゾンランプ(紫外線ランプ)および強制循環ファンを内蔵する据え置き型の、公知のオゾンガスの発生装置である。
加湿装置14は、圧電振動子に高周波の交流電圧を加えて振動させ、発生する超音波により水から霧を発生させ、これを放出口18から外部に放出する装置である。
オゾン濃度計16は、容器12内に設置され、容器12内のオゾンガス濃度を測定するための公知の機器である。オゾン濃度計16は、外部に図示しないコントロール部を備え、コントロール部は、測定されたオゾン濃度をデジタル化してCT値記録装置に送信する。
次に、試験装置11を用いたオゾンガスによるゲムシタビンの分解試験について説明する。
抗がん剤試料に用いたゲムシタビンは、日本イーライリリー株式会社販売の商品名ジェムザール(登録商標)である。
ポンプ:日立株式会社L−2130(流速1mL/min)
オートサンプラー:システム・インスツルメント株式会社Model09(注入量100μL)
検出器:株式会社島津製作所 SPD−6AV(波長254nm)
カラム:株式会社資生堂 CAPCELL PAK C18(登録商標)
TYPE MG
SIZE 4.6mmID×150mm
移動相:50mmol/L、リン酸バッファ(pH5.0):メタノール=85:15
図3は上記分析条件によるゲムシタビンの検量線である。高速液体クロマトグラフィーにより分離されたゲムシタビンのピーク検出結果とこの検量線とにより、分解試験後のゲムシタビン残量を求めることができる。
比較例、実施例共に各条件につき抗がん剤試料を各3点用意し、表中の残存率は3点の測定値の平均を採用した。
実施例1,2について、用いた非イオン界面活性剤の詳細は不明である。しかし、株式会社住化分析センターにおける大気圧化学イオン化法(APCI ; Atmospheric pressure chemical ionization)、水素原子を対象とする核磁気共鳴分光法(nuclear magnetic resonance spectroscopy、1H NMR)およびゲル浸透クロマトグラフィーによる分析結果では、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合物(化1)で、末端にアルキル基を有さず、重量平均分子量が2100であり、数平均分子量が1100であった。
図4は表1からゲムシタビン残存率とCT値との関係を求めた図である。図4から、非イオン界面活性剤水溶液で加湿した場合、CT値の増加に伴いゲムシタビンが分解されその残存率が低下しているのが解る。
非イオン界面活性剤は、布地に浸透させて用いるほか、ガラス又は金属等に塗布して加湿環境に置いても同様の効果が期待できる。
さて、表1および表2非イオン界面活性剤L−72、F−68、F−108、L−121およびL−31は、資料「ADEKA、界面活性剤製品一覧(URL:https://www.adeka.co.jp/chemical/products/surface/download/ADEKA_KAIMENKASSEIZAI_PRODUCTLIST_1012.pdf#search=%27%EF%BC%A1%EF%BC%A4%EF%BC%A5%EF%BC%AB%EF%BC%A1+%E3%83%97%E3%83%AB%E3%83%AD%E3%83%8B%E3%83%83%E3%82%AF%27)」の記載から、いずれも末端にアルキル基を有しないポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合物であり、その分子構造は、実施例1,2における非イオン界面活性剤と共通する。
図5は市販されるポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合物の分子におけるオキシエチレン(EO)含有量(%)とポリオキシプロピレン(PPO)の分子量との関係を示す図(Pluronic Grid、齋藤好廣、日本油化学会誌、49,1071(2000))である。
非イオン界面活性剤が共存することによりオゾンによるゲムシタビンの分解が可能となることから、非イオン界面活性剤によるこの効果は、他の分解が必要な有害化合物に対しても同様に奏すると考えられる。
表3は、加湿環境下においてオゾンガスによるバイオロジカルインジケータ(以下「BI」ということがある)の殺菌試験を行い、非イオン界面活性剤の存在有無の違いを調べた結果である。
BIは、米国Mesa Labs社製造、レーベン・ジャパン株式会社販売のステンレスディスク型(Bacillus atrophaeus 106)を用いた。各殺菌処理は、試験装置11内にBIを9つ散在させて行った。殺菌処理後のBIは、32.5±2.5℃において3日間培養し、着色の有無つまり残存する菌の有無を調べ、残存しないものを陰性した。表中の陰性率は、BI9つのうち着色しなかったものの百分率である。
図6は、殺菌の指標であるBacillus atrophaeus(枯草菌)は、純水のみによる加湿に比べて非イオン界面活性剤水溶液により加湿した方が顕著であることを示す。
非イオン界面活性剤がオゾンガスのゲムシタビンに対する分解を可能とし、および上述したように殺菌作用を高めることから、非イオン界面活性剤は他の有害化合物に対してもオゾンの分解作用を高める働きをする。
試験装置11Bは、容器12B、オゾン発生器13B、分解促進装置19B、加湿装置14B、温度計、湿度計、オゾン濃度計およびCT値記録装置からなる。
オゾン発生器13Bは、筒体25B、オゾンランプ(紫外線ランプ)26Bおよび強制循環ファン27Bを有する。
強制循環ファン27Bは、その吐出側を本体の内部に向けて、本体の一方の端の短管28Bに固定されている。強制循環ファン27Bは、ACファン(交流で動作する軸流ファン)が用いられている。
有孔体32Bは、塩化ビニル樹脂の板で形成され、その両面に細かな凹凸が設けられている。有孔体32Bは、その両面を貫通する複数の通気孔34B,…,34Bを有する。有孔体32Bは、孔33Bを覆って支持枠31Bに一体化されている。したがって、支持枠31B(孔33B)両側は通気孔34Bにより連通する。
分解促進装置19Bは、それぞれの孔33Bの中心が直線上に等間隔に並ぶように、つまりそれぞれの支持枠31Bが平行になるようにして、3組がスペーサー35Bを挟んで一体化されている。3組の分解促進装置19B,19B,19Bは、分解試験前に、流動性を有する例えば非イオン界面活性剤(またはその水溶液等)に浸され、非イオン界面活性剤等が滴り落ちない程度に乾燥等される。
加湿装置14Bは、振動装置に一体化された容器20B内の水を毛細管現象により吸い上げ、これに超音波振動を加えて霧を生じさせるものである。
温度計(熱電対)は容器12B内に設けられ、補償導線が容器12Bの側面を貫通して記録装置に連結される。
オゾン濃度計は、容器12Bの外部に配されて、オゾン濃度測定用の排気口22Bに連結された軟質テフロン(登録商標)樹脂の管を通過する容器12B内の気体中のオゾン濃度を測定し、その結果をCT値記録装置に送る。
他の試験装置11Bによるゲムシタビンの分解試験は、前述した試験装置11におけるゲムシタビンの調製試料(抗がん剤試料)と同様に調整したものを用いて行った。
分解試験において、抗がん剤試料は、室温(18〜28℃)に温度調整された室内に設置された試験装置11Bの容器12Bの中に入れられる。
オゾンによる分解試験後の試験装置11Bから取り出された抗がん剤試料の後処理、残量分析等は、試験装置11を用いた分解試験における方法と同じである。
表5は、界面活性剤を分解促進装置19Bの有孔体32Bに保持させ、これを強制循環ファン27Bの反対側の短管28B内に収容してゲムシタビンの分解試験を行ったものである。この場合、加湿装置14Bの容器20Bには純水が入れられる。各実施例において用いた界面活性剤は、「分解促進装置に塗布した界面活性剤」列に記載した。
実施例23,24,45に用いたソルビタンモノラウレート(非イオン界面活性剤)は、富士フイルム和光純薬株式会社が販売する試薬である。
実施例26,27,49,50に用いたラウリル硫酸ナトリウム(陰イオン界面活性剤)は、富士フイルム和光純薬株式会社が販売する試薬である。
実施例28,29,51,52に用いた塩化ラウリルトリメチルアンモニウム(陽イオン界面活性剤)は、富士フイルム和光純薬株式会社が販売する試薬である。
実施例46,47に用いたポリエチレンソルビタンモノラウレート(非イオン界面活性剤)は、富士フイルム和光純薬株式会社が販売する試薬である。
表4から、界面活性剤水溶液を用い加湿して行うゲムシタビンのオゾンによる分解において、アルキルエーテル型の非イオン界面活性剤(実施例21,22)およびエステル型の非イオン界面活性剤(実施例23,24,25)は、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合型(表1および実施例19,20)と同様にゲムシタビンの分解を可能とする効果がある。
表5に示した各結果は、表2に示した分解試験結果の再確認と非イオン界面活性剤以外の界面活性剤への適用の可否を調べたものである。表5の各実施例では、加湿は純水を用いて行い、試験装置11Bの容器12B内に界面活性剤(分解促進装置19B)を配して、オゾンによりゲムシタビンの分解を行って得た。
強制循環ファン27Bは、試験装置11Bではその吐出側が上記オゾン発生装置の流入口に直結されている。しかしながら、流入口に効率的に空気を送り込むことができれば、分解環境の気流発生手段(気体攪拌手段)は、オゾン発生装置の流入口に直結されていることを要件とせず、強制循環ファン27B以外の装置でその働きを代替することが可能である。
Claims (13)
- 界面活性剤水溶液を用いて加湿された環境においてオゾンガスを作用させて有害物を分解または殺菌する
ことを特徴とする有害物処理方法。 - 界面活性剤水溶液または界面活性剤を塗布または浸透させた物が配された加湿環境でオゾンガスを作用させて有害化合物を分解または殺菌する
ことを特徴とする有害物処理方法。 - 前記界面活性剤が非イオン界面活性剤である
請求項1または請求項2に記載の有害物処理方法。 - 前記界面活性剤が陰イオン界面活性剤である
請求項1または請求項2に記載の有害物処理方法。 - 前記界面活性剤が陽イオン界面活性剤である
請求項1または請求項2に記載の有害物処理方法。 - 前記界面活性剤が両性界面活性剤である
請求項1または請求項2に記載の有害物処理方法。 - 前記有害物が抗がん剤である
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の有害物処理方法。 - 前記非イオン界面活性剤が
エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合物である
請求項3に記載の有害物処理方法。 - 空気が流入する流入口と、
流入した空気からオゾンを生じさせるオゾン生成器と、
生成したオゾンを含む空気を流出させる流出口と、
界面活性剤水溶液または界面活性剤を塗布または浸透させた分解促進装置と、を有し、
前記分解促進装置が前記生成したオゾンを含む空気に当たるように前記流出口近傍に配された
ことを特徴とするオゾン発生装置。 - 前記界面活性剤が非イオン界面活性剤である
請求項9に記載のオゾン発生装置。 - 前記界面活性剤が陰イオン界面活性剤である
請求項9に記載のオゾン発生装置。 - 前記界面活性剤が陽イオン界面活性剤である
請求項9に記載のオゾン発生装置。 - 前記界面活性剤が両性界面活性剤である
請求項9に記載のオゾン発生装置。
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