TWI533806B

TWI533806B - Virus deactivator

Info

Publication number: TWI533806B
Application number: TW099145794A
Authority: TW
Inventors: Kazuhito Hashimoto; Kayano Sunada; Masahiro Miyauchi; Xiaoqing Qiu; Yoshinobu Kubota; Hitoshi Ishiguro; Ryuichi Nakano; Jitsuo Kajioka; Yanyan Yao
Original assignee: Univ Tokyo; Kanagawa Kagaku Gijutsu Akad
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2016-05-21
Also published as: EP2671451B1; EP2671451A4; TW201138637A; US20130344124A1; JP2011153163A; US9572347B2; WO2011078203A1; EP2671451A1; JP5570006B2

Description

病毒去活化劑

本發明係有關可對流行性感冒病毒等病毒發揮變性及分解等去活化作用之病毒去活化劑。

以往即已知銀離子(Ag⁺)、鋅離子(Zn²⁺)及二價銅離子(Cu²⁺)等金屬離子可抑制微生物增殖，或對微生物具有殺菌作用，目前亦已開發許多將該等金屬離子擔載於沸石及二氧化矽凝膠等物質上之抗微生物材料，以及與具有光觸媒作用的氧化鈦組合使用之抗微生物材料等。

針對二價銅離子之抗微生物或抗病毒作用，目前已解明係對細胞膜構造變化以及功能的破壞作用(Progress in Medicinal Chemistry,31,pp. 351-370,1994)以及對核酸的變質作用(CRC Critical Rev. Environ. Cont.,18,pp. 295-315,1989)，而二價銅離子對於病毒之作用，亦有Sangripanti等人之報告(Appl. Environ. Microbiol.,58,pp. 3157-3162,1992;Appl. Environ. Microbiol.,59,pp. 4374-4376,1993;AIDS Res. Hum. Retrovir.,12,pp. 333-336,1996;Antimicrob. Agent Chemother.,41,pp. 812-817,1997)。另外，目前亦報告於玻璃表面披覆有含氧化銅(Ⅱ)(CuO)之薄膜或CuO與氧化鈦(TiO₂)之薄膜的材料，於噬菌體T4(Bacteriophage T4)實驗系(病毒去活化模型)中具有嗜菌體去活化作用(Appl. Microbiol. Biotechnol.,79,pp. 127-133,2008)。

另一方面，以往幾乎沒有針對一價銅化合物之抗微生物作用的報告，而對於對甲氧苯青黴素(methicillin)具抗藥性之金黃色葡萄球菌(MRSA)、大腸桿菌、綠膿桿菌等細菌之一價銅化合物(Cu₂O)的最低殺菌濃度作用(MBC)則被報告較二價銅氧化物(CuO)及金屬銅(Cu)差，且遠較銀(Ag)為弱(International Journal of Antimicrobial Agents,33,pp. 587-590,2009,特別p.589之表1)。另外亦有針對因氧化亞銅的結晶多形而有不同的抗菌作用之報告(Chem. Commun.,pp. 1076-1078,2009)，且對於桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌等之最低抑菌濃度作用(MIC)雖因結晶形而有不同，但並無一價銅化合物較二價銅化合物具有更強抗菌作用之報告。

針對一價銅化合物的抗病毒作用，特表2009-526828號公報揭示有抗病毒作用之平均粒徑約500 nm的奈米粒子，於該公報段落編號[0020]有該奈米粒子亦可含有Cu₂O之說明。然而前述刊物並無Cu₂O本身之抗病毒作用的具體揭示，亦無法理解該相關業者以前述刊物之揭示為基礎之一價銅化合物是否具有對病毒的去活化作用。

先前技術文件專利文件

專利文件1：特表2009-526828號公報

非專利文件

非專利文件1：Progress in Medicinal Chemistry,31,pp. 351-370, 1994

非專利文件2：CRC Critical Rev. Environ. Cont., 18, pp. 295-315, 1989

非專利文件3：Appl. Environ. Microbiol., 58, pp. 3157-3162, 1992

非專利文件4：Appl. Environ. Microbiol., 59, pp. 4374-4376, 1993

非專利文件5：AIDS Res. Hum. Retrovir., 12, pp. 333-336, 1996

非專利文件6：Antimicrob. Agent Chemother., 41, pp. 812-817, 1997

非專利文件7：Appl. Microbiol. Biotechnol., 79, pp. 127-133, 2008

非專利文件8：International Journal of Antimicrobial Agents, 33, pp. 587-590, 2009

非專利文件9：Chem. Commun., pp. 1076-1078, 2009

本發明之課題係提供可對病毒發揮變性及分解等構造上的破壞所伴隨之去活化作用之病毒去活化劑。

本發明團隊為解決上述課題進行專心研究後，發現與氧化銅(CuO)、氧化硫(CuS)等二價銅氧化物相比，氧化亞銅(Cu₂O)、硫化亞銅(Cu₂S)、碘化亞銅(CuI)、氯化亞銅(CuCl)等一價銅化合物，對病毒具有極強的去活化作用。另外亦發現氧化鈦及金屬擔載的氧化鈦等光觸媒物質與一價銅化合物組合而成之組合物，亦可達成顯著的病毒去活化作用。本發明係以前述發現為基礎而完成者。

亦即根據本發明，係可提供含一價銅化合物為有效成分之病毒去活化劑。

根據本發明合適之實施方式，上述之病毒去活化劑其中一價銅化合物係選自氧化亞銅、硫化亞銅、碘化亞銅以及氯化亞銅所成群之1種或2種以上之化合物；本發明亦提供含有微粒子型態之一價銅化合物之上述之病毒去活化劑。

另外，根據本發明其他的合適之實施方式，上述之病毒去活化劑係同時含有1種或2種以上之一價銅化合物及1種或2種以上之光觸媒物質；以及本發明可提供光觸媒物質係可見光應答性光觸媒物質之上述之病毒去活化劑。

進而，根據本發明合適之實施方式，上述之病毒去活化劑係含有一價銅化合物以及光觸媒物質之組成物型態；以及本發明可提供含有一價銅化合物及二價銅化合物之混合物於表面擔載有光觸媒物質之上述之病毒去活化劑。

進而根據本發明，可提供於基材表面及/或內部含有上述病毒去活化劑之病毒去活化材料。根據本發明適合之實施方式，本發明係提供一種覆膜劑，其係含有上述之病毒去活化劑；本發明係一種病毒去活化材料，其係將上述之病毒去活化劑於基材表面固定化；本發明係一種病毒去活化材料，其係使用黏結劑將病毒去活化劑於基材表面固定化；本發明係一種病毒去活化材料，其係藉由使病毒去活化劑分散於樹脂中之後，再使分散物硬化而可得；本發明係提供前述之病毒去活化材料，其中樹脂係天然樹脂或合成樹脂。

自另一觀點而言，本發明係提供一種病毒去活化方法，其係包含使病毒與一價銅化合物接觸之步驟之方法；以及提供為製造上述病毒去活化劑之一價銅化合物之使用。

本發明亦係一種病毒去活化劑之製造方法，其係含有擔載於含有一價銅化合物及二價銅化合物之混合物的表面之光觸媒物質，亦提供包含於含有二價銅化合物與氧化鈦粒子之懸濁液中添加還原劑之步驟之方法。

進而自其他觀點而言，本發明係提供一種光觸媒物質，其係擔載於含有一價銅化合物及二價銅化合物之混合物的表面。

根據本發明提供之病毒去活化劑，可發揮對流行性感冒病毒等各種病毒發揮變性及分解等構造上的破壞所伴隨之去活化作用，具有除於亮處之外，在暗處亦可發揮去活化作用之特徵。另外，於乾燥狀態、有水存在下或與有機物等共存時亦可發揮去活化作用。例如混合於藉由塗料及地板蠟形成的塗膜中，可大面積且有效率地使病毒去活化，而藉由混合於塑膠製品等樹脂成型品中，可局部性地使病毒去活化。進而將其適用於空氣清淨機內部的過濾網、倉庫內或冰箱內等，於不存在可見光及紫外線時亦可發揮病毒的去活化作用。

本說明書中病毒此一用語係意指DNA病毒及RNA病毒，但亦包含感染細菌之噬菌體。並未特別限定本發明之病毒去活化劑的適用對象，可舉出例如流行性感冒病毒、肝炎病毒、脊髓炎病毒、人類免疫不全病毒(HIV)、成人T細胞白血病病毒、伊波拉出血熱病毒、黃熱病毒、狂犬病毒、巨細胞病毒、嚴重急性呼吸道症候群(SARS)病毒、水痘病毒、德國麻疹病毒、小兒麻痺症病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒等。較佳對象可舉出SARS病毒及流行性感冒病毒等以空氣感染之病毒，原先即未限定於該等特定的方式。

本發明之病毒去活化劑可使用1種或2種以上之一價銅化合物為有效成分。並未特別限定一價銅化合物之種類，可舉出例如氧化亞銅(Cu₂O)、硫化亞銅(Cu₂S)、碘化亞銅(CuI)、氯化亞銅(CuCl)等。

本發明之病毒去活化劑可直接使用任意大小及任意結晶形的一價銅化合物，但以使用藉由適當的化學步驟調製為微粒子型態之結晶狀態的一價銅化合物，及藉由機械性的破碎步驟等調製的微粒子粉體型態的一價銅化合物等為佳。將一價銅化合物以微粒子型態使用時，並未特別限定微粒子的粒徑，可使用例如平均粒徑為1nm~1,000μm之微粒子。平均粒徑之下限以約100nm或其以上，更佳係約200nm或其以上，約500nm或其以上亦佳，1μm以上最佳。並未特別限定平均粒徑之上限，以800μm以下，500μm以下之範圍為佳。例如於使用氧化亞銅(Cu₂O)時，可以各種條件調製相異的結晶型的微粒子(Chem.Commun.,pp.1076-1078,2009)，但可使用任意粒徑及結晶形之氧化亞銅。

並未將一價銅化合物限定於結晶狀物質，非晶質狀物質、任意比例的結晶與非晶質狀物質的混合物、或非完全週期性的微結晶狀物質，可使用任意型態的物質。另外，於不阻礙病毒去活化作用的範圍內，可使一價銅化合物中含有少量的二價銅化合物。例如，可將含有適當比例的一價銅及二價銅的微粒子等使用為一價銅化合物。因此，本說明書中使用之「一價銅化合物」此一用語，並未以限定的用語解釋，必須使用最廣義的解釋。

本說明書中之病毒去活化劑可使用於紅外線存在下、可見光存在下、紫外線存在下等光線存在下之外，亦可於暗處使用。本說明書中「暗處」係意指實際上光線不存在之狀態，更具體而言，係意指除波長約400~800nm的可見光以外，來自殺菌燈及太陽光的紫外線(波長10~280nm的UV-C、波長280~315nm的UV-B及波長315~400nm的UV-A)、紅外線(波長約800~400,000nm)之光線實際上不存在。

本發明之病毒去活化劑可使用為含有例如1種或2種以上之一價銅化合物，與1種或2種以上之光觸媒物質之病毒去活化劑。本說明書中光觸媒物質與光觸媒作用，亦即具有分解有機物之光致分解作用及/或光致親水性作用之物質之意。光觸媒物質特別以使用具有優異的光致分解作用之物質為佳。光觸媒物質可使用紫外線光觸媒物質及可見光應答性光觸媒物質等。藉由使用此一價銅化合物與光觸媒物質組合之病毒去活化劑，可於紫外線存在下及可見光存在下發揮光致分解活性，同時亦可發揮病毒去活化作用，進而於暗處亦可達成充分的病毒去活化作用。

於將含有一價銅化合物與光觸媒物質之病毒去活化劑使用為病毒去活化劑時，並未特別限定一價銅化合物與光觸媒物質之比例，例如可於相對於光觸媒物質之質量，一價銅化合物為0.1%~95%之範圍下使用。一般可將一價銅化合物與光觸媒物質根據規定的比例調製為混合組成物。

以下針對於本發明之病毒去活化劑中，可與一價銅化合物組合使用的光觸媒物質具體加以說明，但本發明中可使用之光觸媒物質並未被限定於下述具體的物質。

光觸媒物質中，紫外線光觸媒物質係於包含400nm以下的紫外線存在時具有光觸媒作用之物質，可使用典型的氧化鈦光觸媒。氧化鈦光觸媒的光致分解作用係3.0eV以上的紫外光激發所生成及表面擴散的電洞及電子對吸附於表面的分子進行氧化還原反應之作用。

已知具有光致分解作用的許多種氧化鈦光觸媒，例如可使用具有銳鈦礦結構型、金紅石結構型、板鈦礦結構型等任意結晶構造之氧化鈦。該等氧化鈦可藉由氣相氧化法、溶膠-凝膠法(sol-gel method)或水熱法等周知之方法調製。可與氧化鈦同時使其含有作為光觸媒促進劑之例如白金、鈀、銠及釕等1種或2種以上選自白金族金屬的金屬。並未特別限定光觸媒促進劑之用量，例如可相對於氧化鈦與光觸媒促進劑合計量，光觸媒促進劑為約1~20重量%。

近來亦提案有即使於室內光線等可見光存在下，亦可發揮光觸媒活性之作為可見光應答性光觸媒之摻雜氮(N-dope)的氧化鈦觸媒(Science,293,pp.269-271,2001；J.Phys.Chem.B,107,pp.5483-5486,2003；Thin Solid Films,510,pp.21-25,2006)。另外，亦提案有另一種構造相異的可見光應答性光觸媒，即於氧化鈦上擔載有銅化合物及/或鐵化合物之奈米團簇的氧化鈦及氧化鎢(J.Am.Chem.Soc.,129,pp.9596-9597,2007；Chem.Phys.Lett.,457,pp.202-205,2008；J.Phys.Chem.C.,113,pp.10761-10766,2009；J.Am.Chem.Soc.,132,pp.6898-6899,2010；J.Am.Chem.Soc.,132,pp.15259-15267,2010)。該等可見光應答性光觸媒於可見光照射下，例如包含400~530nm的光線下，具有光觸媒活性。可將該等可見光應答性光觸媒物質與一價銅化合物混合以組成物型態使用，然而可見光應答性光觸媒物質並未限定於前述特定的觸媒。

更具體而言，可見光應答性光觸媒物質以含有至少1種例如(A)銅化合物及/或鐵化合物，以及(B)氧化鎢、氧化鈦以及藉由摻雜控制了傳導帶的氧化鈦所成群的光觸媒組合之組成物型態之物質為佳。

使用為上述(A)成分之銅化合物及鐵化合物，以相對於(B)成分光觸媒氧的還原觸媒電子移動可順利進行之銅二價鹽及鐵三價鹽為佳。銅二價鹽及鐵三價鹽可舉出例如鹵化氫鹽(氟化氫鹽、氯化氫鹽、溴化氫鹽、碘化氫鹽)、醋酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等。(A)成分可使用任意的1種或2種以上選自銅化合物及鐵化合物所成群的化合物，以將(A)成分擔載於(B)成分的光觸媒的表面上為佳。

(B)成分之氧化鎢與作為(A)成分之觸媒活性促進劑之銅化物的組合可用作為可見光應答性光觸媒，係揭示於特開2008-149312號公報，擔載了銅離子及鐵離子的氧化鎢可用作為可見光應答性光觸媒，係揭示於光觸媒會報，28，pp.4,2009。將銅化合物與氧化鎢組合的方法，可使用例如相對於氧化鎢粉末，CuO粉末為約1~5質量%混合之方法，及於氧化鎢粉末中加入含有銅二價鹽(氯化銅、醋酸銅、硫酸銅、硝酸銅等)的極性溶媒溶液並混合後，乾燥處理後以約500~600℃的溫度燒成後，將銅離子擔載於氧化鎢表面之方法等。銅離子的擔載量可考慮可見光應答性光觸媒的性狀等而適當地加以決定，並未特別限定。

使用氧化鈦調製可見光應答性光觸媒，以使用與(A)成分組合者，例如銅修飾氧化鈦或鐵修飾氧化鈦為佳。並未特別限定使用為原料的氧化鈦的結晶形，例如可使用具有銳鈦礦結構型、金紅石結構型、板鈦礦結構型等結晶構造之氧化鈦。

存在於銅修飾氧化鈦表面上的銅離子種，可利用來自氯化銅(Ⅱ)、醋酸銅(Ⅱ)、硫酸銅(Ⅱ)、硝酸銅(Ⅱ)、氟化銅(Ⅱ)、碘化銅(Ⅱ)、溴化銅(Ⅱ)等之銅離子種，以使用來自氯化銅(Ⅱ)的銅離子種為佳。銅離子種可藉由於氧化鈦上使氯化銅(Ⅱ)等銅化合物進行分解或氧化等化學反應，及析出等物理性的變化而生成。

並未特別限定銅離子種的修飾量，例如自提昇光觸媒功能之觀點而言，相對於氧化鈦，金屬銅(Cu)換算0.05質量%以上為佳，0.1質量%以上更佳，而自抑制銅離子種凝集以及防止光觸媒功能降低之觀點，以0.3質量%以下為佳。

銅修飾氧化鈦可藉由例如使生成氧化鈦之鈦化合物於反應溶液中進行水解的步驟，以及於水解後的溶液中混合含銅離子種的水溶液之後，進行氧化鈦表面修飾步驟而製造。

水解步驟中，例如氯化鈦水溶液進行水解後可得氧化鈦漿狀物，藉由改變水解時溶液的條件，可製造任意的結晶形。例如可獲得板鈦礦結構型含量為7~60質量%的氧化鈦粒子，及結晶粒子大小為約9~24nm板鈦礦結構型結晶。例如使水解與熟成於60~101℃範圍內進行，使四氯化鈦水溶液滴下速度為0.6g~2.1g/分鐘，或加上滴入5~20質量%鹽酸之步驟，或亦可附加將該等步驟任意組合後之步驟。

表面修飾步驟，藉由例如於80~95℃，更佳係90~95℃的範圍內進行可以更佳之效率進行於氧化鈦表面銅離子種之修飾。銅離子種修飾可藉由光觸媒會報28，pp.4,2009記載之方法，具體為將光觸媒粒子與氯化銅於溶媒液中加熱混合後再水洗回收之方法，或將光觸媒粒子與氯化銅於溶媒液中加熱混合後再蒸發乾固後回收之方法等進行。

鐵修飾氧化鈦的氧化鈦結晶形可為銳鈦礦結構型、金紅石結構型、板鈦礦結構型等任一種，亦可為該等之任意的混合物。鐵修飾氧化鈦以使用結晶性高的氧化鈦為佳，且非晶質氧化鈦及氫氧化鈦以含量低為佳。

藉由摻雜而控制了傳導帶的氧化鈦係將可期待使氧化鈦的傳導帶下端電位轉變為正的電位側效果的金屬離子，或可期待形成氧化鈦的傳導帶下端電位轉變為正的電位側的孤偶電位效果的金屬離子進行摻雜的氧化鈦。可期待前述效果之金屬離子可舉例如鎢(Ⅵ)、鎵(Ⅲ)、鈰(Ⅳ)、鍺(Ⅳ)、鋇(V)等，亦可使用組合該等2種以上者。藉由摻雜而控制了傳導帶的較合適的氧化鈦可舉出例如摻雜鎢氧化鈦，及鎢．鎵共摻雜氧化鈦。以將該等摻雜氧化鈦與(A)成分之銅化合物及鐵化合物所組合成的混合物，及使摻雜氧化鈦表面上擔載銅二價鹽及/或鐵三價鹽的可見光應答性光觸媒為佳。

並未特別限定摻雜氧化鈦的型態，例如可使用微粒子狀的氧化鈦及薄膜狀的氧化鈦等，以使用比表面積大之微粒子氧化鈦為佳。並未限定氧化鈦的結晶構造，可使用銳鈦礦結構型、金紅石結構型、板鈦礦結構型或該等之任意的混合物。氧化鈦以銳鈦礦結構型結晶為主成分時，以含量為50質量%以上為佳，以含量為65質量%以上更佳。對於金紅石結構型、板鈦礦結構型結晶為主成分時亦相同。

藉由鎢進行摻雜時，鎢與鈦的莫耳(W：Ti)以0.01：1~0.1：1範圍為佳，0.01：1~0.05：1範圍更佳，0.02：1~0.04：1範圍最佳。以鎢與鎵進行共摻雜時，鎢與鎵的莫耳(W：Ga)以接近1：2為理想，至少為1：1.5~1：2.5範圍亦佳，1：1.7~1：2.3範圍更佳，1：1.8~1：2.2範圍最佳。擔載於摻雜氧化鈦表面上的銅二價鹽或鐵三價鹽之量，以相對於光觸媒物質全量之約0.0001~1質量%為佳，0.01~0.3質量%更佳。

使摻雜氧化鈦表面上擔載銅二價鹽及/或鐵三價鹽的可見光應答性光觸媒可藉由例如獲得摻雜鎢氧化鈦，或鎢．鎵共摻雜氧化鈦的摻雜步驟，以及使擔載銅二價鹽及/或鐵三價鹽的金屬鹽擔載步驟而製造。

摻雜步驟可例如(1)藉由溶膠-凝膠法製造而摻雜氧化鈦之方法；(2)將加熱至規定溫度的摻雜溶液藉由與含有四價鈦鹽溶液混合而製造摻雜氧化鈦之方法；(3)以氣相法，藉由將含揮發性鈦化合物蒸汽與揮發性鎢化合物蒸汽的氣體，或進而含有揮發性鎵化合物蒸汽的氣體，與含氧化性氣體的氣體進行混合而製造摻雜氧化鈦之方法；以及於氧化鈦粉末的表面擔載鎢六價鹽或鎢六價鹽及鎵氧化鹽，藉由以約800~1,000℃的溫度進行燒成而製造摻雜氧化鈦之方法等方法進行。

於摻雜氧化鈦表面擔載銅二價鹽及/或鐵三價鹽之步驟，係可藉由於摻雜氧化鈦表面，以可維持銅二價鹽及/或鐵三價鹽以微粒子狀呈現高分散狀態，以盡可能地薄的方式擔載銅二價鹽及/或鐵三價鹽之方法進行。該步驟較佳係藉由使摻雜氧化鈦與銅二價鹽及/或鐵三價鹽的水溶液接觸後，於85~100℃的溫度，更佳係以90~98℃進行加熱，之後藉由過濾及離心分離等回收固體後，再進行充分的水洗之方法進行。

本發明之病毒去活化劑可使用含有一價銅化合物與光觸媒物質之組成物型態的病毒去活化劑。另外為使高抗病毒效果與光觸媒活性兩立，亦可使用於光觸媒物質表面擔載含有一價銅化合物與二價銅化合物之混合物的病毒去活化劑。使光觸媒物質表面擔載含有一價銅化合物與二價銅化合物之混合物的病毒去活化劑，較佳的實施方式係光觸媒物質以使用氧化鈦為佳，使用氧化鈦的粒子更佳。並未特別限定氧化鈦粒子的粒徑，例如為5nm~1,000nm。較佳之實施方式係可於光觸媒物質，更佳係於光觸媒物質的粒子的表面上，形成含有一價銅與二價銅的混合物之奈米團簇而可擔載。該混合物中所含之一價銅化合物或二價銅化合物可為結晶型態，亦可為非晶質狀，或可為結晶及非晶質狀共存狀態。以一價銅化合物及二價銅化合物同時為非晶質狀物質而擔載於光觸媒物質表面為佳。

使氧化鈦的粒子的表面上形成含有一價的氧化銅與二價的氧化銅的混合物之奈米團簇之方法，可舉出例如於含二價銅化合物與氧化鈦粒子之懸濁液中添加還原劑之步驟之方法。較佳係可舉出包含調製含二價銅化合物與氧化鈦粒子之懸濁液，再於鹼基性條件下，例如調整pH為9以上後添加還原劑之步驟，以及於前述方法中維持該懸濁液之溫度為60℃以上之方法，但並未限定於該等特定的方法。

還原劑可使用至少1種選自例如鹼金屬、鹼土類金屬、鋁、鋅、鹼金屬及鋅之汞合金、硼及鋁的氫化物、低氧化狀態的金屬鹽、硫化氫、硫化物、硫代硫酸鹽、草酸、乙酸、抗壞血酸、具有醛鍵結之物質以及含苯的醇化合物等所成群之物質。還原劑以使用具有醛鍵結之物質為佳。具有醛鍵結之物質可使用例如糖類，以使用葡萄糖更佳，但並未限定於該等物質。由於糖類係低價且無毒性，且於進行還原反應後可藉由洗淨等常用的操作容易地去除而為較佳之還原劑。將含二價銅化合物與氧化鈦粒子之懸濁液調節為鹼基性後再進行反應時，一般可使用金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉等鹼金屬氫氧化物調整pH，但反應並未限定於鹼基性條件下進行。

將上述之製造方法以具體例表示，但本發明未因此有所限定。例如於二價銅化合物，如CuCl₂的水溶液中使氧化鈦粒子懸濁，並於加溫下，例如60℃以上，更佳係約90℃以上數小時，以約1小時為佳並進行攪拌調製為懸濁液之後，於該懸濁液中加入氫氧化鈉(NaOH/Cu²⁺=0~8)與糖類(例如葡萄糖等：醛化合物/Cu²⁺=4)，於pH為9以上的條件下，再進而加溫以60℃以上為佳，更佳係約90℃以上數小時，以約1小時為佳並進行攪拌，過濾取出所得固體後，水洗而後乾燥，可調製於表面擔載有氧化銅(Cu_xO)奈米團簇之氧化鈦粒子。根據該反應所得之微粒子係根據以R-CHO+2Cu²⁺+4OH^-→R-COOH+Cu₂O+2H₂O表示之反應生成之以Cu₂O為主成分之Cu_xO(一價與二價氧化銅的混合物)的奈米團簇被擔載於TiO₂粒子表面的複合體粒子，可使用為本發明之同時具有光致分解作用與病毒去活化作用之複合體粒子。

並未限定本發明之病毒去活化劑之使用型態，可為例如以微粉末及顆粒等固體狀型態填充於適當的容器中直接使用，或藉由於任意基材表面及/或內部含有病毒去活化劑之型態而使用，一般以後者之實施方式為佳。本說明書中「病毒去活化材料」係意指於基材表面及/或內部含有上述之病毒去活化劑之材料。基材可舉出例如金屬、陶瓷、玻璃等一般性的由單一材質構成之基材，及由2種以上的材質構成之複合基材，但並未限定於該等材料。另外亦可於如地板蠟等可藉由適當方法剝離之覆膜劑中，含有上述之病毒去活化劑材料，亦包含於本發明之病毒去活化材料。進而將擔載於氧化鈦粒子表面含有一價的銅氧化物與二價的銅氧化物之混合物之奈米團簇的複合體粒子，以膜加以固定化後，亦可使連續膜表面上含有一價的氧化銅與二價的氧化銅之混合物之奈米團簇露出。或者，亦可將於玻璃進行濺鍍後呈薄膜狀之氧化鈦的表面上，含有一價的氧化銅與二價的氧化銅之混合物之奈米團簇之薄膜，使用為經濺鍍的膜狀的病毒去活化劑。

將病毒去活化劑固定化於基材表面後之病毒去活化材料，一般而言可舉出將病毒去活化劑以黏結劑等固定化方法固定於基材表面之固定化材料。黏結劑可使用有機系黏結劑或無機系黏結劑之任一種，病毒去活化劑以含有一價銅化合物與光觸媒物質之組成物使用時，為避免因光觸媒物質而使黏結劑分解，以使用無機系黏結劑為佳。並未特別限定黏結劑種類，例如除了目的為將光觸媒物質固定於基材表面之一般常使用的二氧化矽系等無機系黏結劑之外，可使用藉由聚合及使溶媒揮發而可形成薄膜之高分子黏結劑等任意的黏結劑。

基材內部含有病毒去活化劑之病毒去活化材料，可舉出使上述之病毒去活化劑分散於樹脂中之後，再藉由使該分散物硬化而可得之材料。樹脂可使用天然樹脂或合成樹脂之任一種。例如可舉出丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、聚胺基甲酸乙酯樹脂、丙烯腈/苯乙烯共聚合樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚合(ABS)樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂等，但並未限定於該等特定的樹脂。

並未限定本發明之病毒去活化劑之適用型態，除於任意的光線的存在下之外，於暗處亦可使用。另外，本發明之病毒去活化劑於水的存在下(例如於水中及海水中等)、乾燥狀態下(例如於冬季時之低濕度狀態等)、高濕度狀態或與有機物共存之狀態下，亦具有高病毒去活化能力，可持續性地使病毒去活化。可適用於例如牆壁、地板、天花板等以外，醫院及工廠等建築物、工作機械及測定裝置類、電器內部及配件(冰箱、洗衣機內、洗碗機等的內部及空氣清淨機濾網等)等，可使用於任意的對象。暗處可舉出的適用例為機械內部及冰箱的冷藏室、夜間或於不使用時成為暗處的醫院設施(等待室及手術室等)，但並未限定於此。另外，雖已提案可使用於例如流行性感冒對策之一，於空氣清淨機的陶瓷過濾器上被覆氧化鈦後，組裝入為了照射紫外線之光源的製品，但將本發明之病毒去活化劑適用於濾網時無需紫外線光源，可降低成本及提高安全性。

[實施例]

以下藉由實施例更進一步具體說明本發明，但本發明之範圍未限定於下述之實施例。

例1

進行對於流行性感冒病毒之病毒去活化能力之評價，主要係藉由使用嗜菌體之實驗模型以下述方法進行確認。將對於嗜菌體之去活化能力利用為病毒去活化能力之模型之方法，記載於例如Appl. Microbiol. Biotechnol.,79,pp. 127-133,2008，已知可獲得具有可信度之結果。

於深型培養皿內舖放濾紙，並加入少量的滅菌水。濾紙上放置約5 mm厚度的玻璃製的平台，再於其上放置已塗布Cu₂O等受檢試料之玻璃板。由上方滴下已預先純化並已知濃度之50μL之Qβ嗜菌體(NBRC20012)懸濁液，為使材料表面與嗜菌體接觸而披覆OHP薄膜。以玻璃板為蓋覆蓋該培養皿。僅準備與嗜菌體數之預定測定次數相同數目的同樣的測定用組，並靜置於室溫下之暗處。另外光源係使用15W白色螢光燈(國際牌，全白螢光燈，FL15N)並配備有紫外線遮蔽濾片(KING製作所，KU-1000100)，並分別將測定用組靜置於照度為800Lux(以照度計：TOPCON IM-5進行測定)之位置。經過規定時間後，測定各檢體嗜菌體濃度。測定方法的概念圖示於圖1。

嗜菌體濃度之測定係根據下述之方法進行。將檢體浸漬於10 mL的回收液(SM Buffer)中，以震盪機進行震盪10分鐘。適當地稀釋該嗜菌體回收液，並與另外培養好之大腸桿菌(NBRC13965)之培養液(OD₆₀₀＞1.0,1×10⁸ CFU/mL)混合並攪拌後，靜置於37℃的恆溫箱內10分鐘，使嗜菌體感染大腸桿菌。取出該液體並播於洋菜培養基，於37℃培養15小時後，以目視計測嗜菌體的溶菌斑(plaque)數目。藉由將所得之溶菌斑數目乘以嗜菌體回收液的稀釋倍數，可計算出嗜菌體濃度。

將Cu₂O粉末以研砵細粒化，調製為0.1質量%之乙醇漿液。Cu₂O粒徑於掃描式電子顯微鏡(SEM)下為1～4μm(圖7)。調製漿液時，使用超音波洗淨機以超音波處理20分鐘使粉末分散。再以不滴出2.5 cm×2.5 cm×1mm(厚度)之玻璃板之上的方式將該分散液全數滴下後，將該玻璃板送入設定於120℃之定溫乾燥器內進行乾燥3小時。所得之玻璃板上的Cu₂O為0.15 mg/6.25 cm²(=0.24 g/m²)。使用與前述相同方法製作CuO檢體，但為使擔載量與銅離子之比例相同，製作為0.17 mg/6.25 cm²(=0.27 g/m²)，CuS則為0.2 mg/6.25 cm²(=0.32 g/m²)。同樣的，Cu₂S為0.17 mg/6.25 cm²(=0.27 g/m²)，CuI為0.4 mg/6.25 cm²(=0.64 g/m²)。Cu₂S細粒化後因凝集效應而具有數十μm之粒徑。

結果示於圖2。嗜菌體懸濁液與由一價銅化合物構成之Cu₂O接觸30分鐘後，嗜菌體濃度降低至初期濃度的1/10⁶，但由二價銅化合物構成之CuO於30分鐘內幾乎未顯示具有去活化效果(圖2之左圖)。另外，Cu₂O的嗜菌體去活化效果於光照射下(WL：白色螢光)及暗處(Dark)均可發現。由二價銅化合物構成之CuS亦與CuO相同，幾乎未發現具有去活化效果(圖2之右圖)。反之由一價銅化合物構成之Cu₂S及CuI可發現與Cu₂O具有同樣高的嗜菌體去活化效果，確認了一價銅化合物對於嗜菌體去活化發揮顯顯著的效果(圖2之右圖)。進行相同試驗使用氯化亞銅(CuCl)調查嗜菌體去活化能力後，確認與氧化亞銅具有幾乎相同的嗜菌體去活化能力。

例2

進行與例1相同的試驗調查對於T4嗜菌體(NBRC 20004)之病毒去活化作用，藉由於白色螢光燈照射下與Cu₂O接觸60分鐘後，T4嗜菌體濃度降低至1/10⁶(圖3)。

例3

使用流行性感冒病毒A/PR/8/34(H1N1)，將病毒液接種及感染12天齡之雞胚胎，於35.5℃培養2日。使其靜置於4℃一晚後，回收尿囊液進行過濾(去除來自雞蛋的雜質)及薄膜超過濾(去除雜質，濃縮病毒)而得濃縮液。將該濃縮液離心並藉由蔗糖密度梯度沉降速度法(5-50%蔗糖Linear Gradient,141,000×g,3小時)進行純化後得高純度病毒液。於實施試驗時為使病毒安定，添加牛血清白蛋白(BSA)作為安定劑。

對於流行性感冒病毒之病毒去活化作用，使用與例1相同的試驗藉由圖1所示之方法確認。擔載檢體之調製係使用與例1相同的方式進行。評價方法係於深型培養皿內舖放濾紙，並加入少量的滅菌水。濾紙上放置約5 mm厚度的玻璃製的平台，再於其上放置已塗布Cu₂O等材料之玻璃板(2.5 cm四方)。由上方滴下經純化之50μL之流行性感冒病毒液，為使材料表面與病毒接觸而披覆OHP薄膜。以玻璃板為蓋覆蓋該培養皿並進行光照射。僅準備與嗜菌體數之預定測定次數相同數目的同樣的測定用組，並靜置於室溫下之暗處，另外光源係使用20W白色螢光燈(東芝RITECH，FL20S‧W)，並分別將測定用組靜置於照度為1,000Lux(以照度計：TOPCON IM-5進行測定)之位置。經過規定時間後，測定放置於暗處及照光後各檢體之病毒之組織感染力價。

將接種有經照射光之病毒的玻璃板浸漬於5 mL的回收液(PBS+1%BSA)中，再以震盪機進行震盪10分鐘，以100 rpm震盪並回收。將回收之流行性感冒病毒液以10倍階段性稀釋，稀釋至10^-8個/ml，再分別使其感染已培養之MDCK細胞(犬腎臟上皮細胞株)，並於37℃，5%CO₂培養5日。培養後，觀察有無出現細胞之細胞變性效果(CPE)，再以Reed-Muench法計算50%培養細胞感染量，而求得每1 ml病毒的組織感染力價(TCID₅₀/mL)。

結果如圖4所示。於Dark條件下使流行性感冒病毒與由二價的銅離子構成之CuO接觸30 min後，未出現感染力價的變化及未顯示去活化效果。同樣的於1000Lux白色螢光燈照射之條件下，使與CuO接觸30 min後，幾乎未發現感染力價的減少，無法確認病毒的去活化效果。反之，於Dark條件下使流行性感冒病毒與由一價的銅化合物構成之Cu₂O接觸後，與時間等比例地感染力價降低，且30 min後降低至1/10³。同樣的於1000Lux白色螢光燈照射之條件下，使與Cu₂O接觸30 min後，降低至偵測極限以下的1/10⁴。因此，與CuO相比，Cu₂O於經照射白色螢光之條件戲劇性地使感染力價降低，並確認使流行性感冒病毒去活化。

例4

將Cu₂O粉末以研砵細粒化，加入TEOS(矽酸乙酯28，COLCOAT製)之水解液使其成為0.1質量%的Cu₂O及固形份濃度為0.1%之乙醇漿液。此時，使用超音波洗淨機以超音波處理20分鐘使粉末分散。將該分散液以與例1相同方式，以不滴出2.5 cm×2.5 cm×1mm(厚度)之玻璃板之上的方式將該分散液全數滴下後，再將該玻璃板送入設定於120℃之定溫乾燥器內進行乾燥3小時。所得之玻璃板上的Cu₂O為0.15 mg/6.25 cm²(=0.24 g/m²)。進行與例1相同試驗，使與嗜菌體懸濁液接觸30分鐘時，嗜菌體濃度顯著減少，使用黏結劑之情況亦與例1相同確認可獲得嗜菌體去活化性(圖5)。

例5

將Cu(Ⅱ)/TiO₂與Cu₂O粉末以研砵細粒化，調製為0.9質量%之乙醇漿液。此時，使用超音波洗淨機以超音波處理20分鐘使粉末分散。將該分散液以與例1相同方式，以不滴出2.5 cm×2.5 cm×1mm(厚度)之玻璃板之上的方式將該分散液全數滴下後，再將該玻璃板送入設定於120℃之定溫乾燥器內進行乾燥3小時。所得之玻璃板上的Cu(Ⅱ)/TiO₂為2.5 mg/6.25 cm²(=4 g/m²)，Cu₂O為0.15 mg/6.25 cm²(=0.24 g/m²)。進行與例1相同試驗，使與嗜菌體懸濁液接觸30分鐘時，嗜菌體濃度顯著減少，於含Cu₂O與光觸媒物質之組成物型態亦與例1相同確認可獲得嗜菌體去活化性(圖6)。

例6

由於例1等評價病毒去活化作用時採取舖設有含水濾紙之評價系，進行評價時之濕度為80%以上。一般已知病毒於高濕度時活性較低，低濕度時活性較高。因而確認本發明之病毒去活化劑於低濕度條件下是否可維持高活性。評價方法概念圖如圖8所示。使Cu₂O的擔載量為例1的1/3(0.08 g/m²)且濕度條件為40%或13%進行評價時，發現乾燥時嗜菌體濃度降低至1/10³倍，其後，於濕度40%下僅照光1小時，可達到偵測極限以下之去活化效果，即使於濕度13%之暗處條件下，僅使其與Cu₂O接觸4小時，亦可達到偵測極限以下之去活化效果(圖9)。此結果顯示於冬季等時節在一般的生活空間Cu₂O可發揮充分的病毒去活化效果。

例7

由於存在於一般的生活空間的病毒係與灰塵等各式各樣的有機物共存，因而檢討本發明之病毒去活化劑於與有機物共存之情況下是否可發揮充分的去活化作用。製作含0.1%明膠之嗜菌體懸濁液，並以與例1相同方法進行評價。確認使Cu₂O的擔載量為0.24 g/m²時對於含0.1%明膠之試料可迅速發揮病毒去活化作用。另一方面，對於未含明膠之試料，可達成使Cu₂O的擔載量減低至1/10時之相同程度的病毒去活化作用，暗示有機物的存在具有影響病毒去活化能力之可能性。

例8

如圖11所示，於高腰培養皿中置入懸濁於1/500 NB培養液之嗜菌體溶液25mL，與被覆有Cu₂O的火山灰微粒子(圖中左下照片的左側：3g Cu₂O/25mL(1/500 NB培養液)或Cu₂O的粉末(圖中左下照片的右側：4 mg Cu₂O/25mL(1/500 NB培養液)，自上方照射白色螢光燈(WL)。於暗處亦設置相同實驗系。約24小時後進行檢體採集，求出嗜菌體濃度後，發現WL下及暗處下嗜菌體濃度均降低至偵測極限以下。於檢體採集後再次加入嗜菌體，同樣的約24小時後進行檢體採集，求出嗜菌體濃度後，發現為偵測極限以下。進而將該操作重複5次，5次均可發現去活化效果，於水中反覆暴露於病毒，亦確認可持續病毒去活化作用(圖11，Cu₂O火山灰微粒子：左上，Cu₂O粉末：右下)。

例9

將TiO₂(1.0 g)懸濁於CuCl₂溶液(10 ml,0.1～2Wt%)中於90℃下攪拌1小時調製為懸濁液。於所得之懸濁液中以相對於銅離子莫耳數為NaOH/Cu²⁺=0~8之比例添加氫氧化鈉，進而以相對於銅離子莫耳數為葡萄糖/Cu²⁺=4之比例添加作為還原物質的葡萄糖，並於90℃下攪拌1小時。過濾取出固體後進行水洗而後乾燥，得Cu_xO-TiO₂。藉由該反應而得之Cu_xO-TiO₂係根據以R-CHO+2Cu²⁺+4OH^-→R-COOH+Cu₂O+2H₂O表示之反應生成之以Cu₂O為成分之含Cu_xO(一價與二價氧化銅的混合物)的奈米團簇被擔載於TiO₂粒子表面的複合體粒子。所得粒子之X光折射圖譜(XRD)與XPS(X光光電子光譜)示於圖12。圖13係表示複合體粒子的紫外線及可見光吸收光譜圖。確認NaOH的量愈大時，來自Cu₂O的吸收增加。自本結果可明確得知擔載於前述粒子表面之銅化合物為二價氧化銅與一價氧化銅的混合物。

以穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察複合體粒子之結果示於圖14。自該結果可明確得知粒徑約5mm的奈米團簇狀的微粒子於氧化鈦的表面上形成並被擔載。藉由X光能量散佈分析儀(EDX)解析前述之奈米團簇狀的微粒子時，發現僅於奈米團簇狀的粒子的位置檢出銅。自該結果可明確得知奈米團簇狀的微粒子係由銅化合物構成之微粒子。

針對所得粒子確認於可見光照射下之異丙醇(IPA)的分解作用。將300mg的粉末檢體放在5.5cm²培養皿中並置入500mL的Pyrex玻璃製之槽中靜置，以不含水份的純空氣取代槽內之空氣後，投入6μmol之異丙醇並放置於暗處約12小時後，以氙光源(400-530nm)照射後以氣相層析儀定量CO₂產生量。所得結果示於圖15。顯示使用葡萄糖調製之複合體粒子較Cu(Ⅱ)/TiO₂具有較高活性。調製複合體粒子時使用的氫氧化鈉之量並未對活性造成大的影響。

使用所得粒子調製與例1相同的檢體後，供予評價病毒去活化作用。使用銅量4倍的葡萄糖以及8倍的氫氧化鈉調製之複合體粒子，於暗處及白色光照射下均顯示將病毒去活化至偵測極限以下，發揮了顯著的病毒去活化作用(圖16)。

由上述結果可明確得知，所得之複合體粒子具有優異的光致分解活性，同時可利用為可發揮顯著的病毒去活化活性之材料。

[圖1]噬菌體去活化能力之試驗方法4(例1及例2)之概念圖。

[圖2]表示本發明之病毒去活化劑之效果圖。圖中WL係於白色螢光照射下，Dark係於暗處之試驗結果。

[圖3]表示本發明之病毒去活化劑對T4噬菌體之效果。

[圖4]表示本發明之病毒去活化劑對於流行性感冒病毒之效果圖。圖中WL係於白色螢光照射下，Dark係於暗處之試驗結果。

[圖5]表示使用黏結劑將本發明之病毒去活化劑於玻璃基板表面固定化。

[圖6]表示含有氧化亞銅以及光觸媒物質之組成物型態的病毒去活化劑之效果。

[圖7]於例1中使用之Cu₂O粉末的掃描式電子顯微鏡照片。

[圖8]表示於乾燥狀態下評價病毒去活化作用方法之圖。

[圖9]表示於乾燥狀態下本發明之病毒去活化劑效果之圖。

[圖10]表示對與作為有機物之明膠共存之試料，本發明之病毒去活化劑效果之圖。

[圖11]表示於水中反覆進行暴露於病毒之情況下，本發明之病毒去活化劑可持續發揮去活化作用之圖。圖中左上為Cu₂O火山灰微粒子，右下為Cu₂O粉末之結果。

[圖12]表示例9所得之粒子的X光折射圖譜(XRD)以及XPS(X光光電子光譜)之圖。

[圖13]表示例9所得之複合體粒子的紫外線及可見光吸收光譜圖之圖。

[圖14]表示根據例9所得之複合體粒子以穿透式電子顯微鏡觀察後之像與X光能量散佈分析儀(EDX)分析組成結果之圖。

[圖15]表示針對例9所得之複合體粒子確認於可見光照射下之異丙醇(IPA)的分解作用之結果圖。

[圖16]表示針對例9所得之複合體粒子評價病毒去活化作用之結果圖。複合體粒子(0.25% Cu_xO/TiO₂葡萄糖+8倍量NaOH)。

Claims

一種病毒去活化劑，其特徵為含有以下可見光應答性光觸媒物質者，該可見光應答性光觸媒物質為於表面擔載含有氧化亞銅(Cu₂O)及氧化銅(CuO)之混合物的奈米團簇(Nanoclusters)。
一種病毒去活化材料，其係於基材表面及/或內部含有如申請專利範圍第1項之病毒去活化劑。
如申請專利範圍第2項之病毒去活化材料，其係使用黏結劑將病毒去活化劑於基材表面固定化。
如申請專利範圍第2項之病毒去活化材料，其係藉由使病毒去活化劑分散於樹脂中之後，再使分散物硬化而可得。
一種覆膜劑，其係含有如申請專利範圍第1項之病毒去活化劑。