JPH10180256A - 電解強酸性水、その製造法及び該電解強酸性水からなるエンドトキシン不活化剤 - Google Patents

電解強酸性水、その製造法及び該電解強酸性水からなるエンドトキシン不活化剤

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JPH10180256A
JPH10180256A JP34864996A JP34864996A JPH10180256A JP H10180256 A JPH10180256 A JP H10180256A JP 34864996 A JP34864996 A JP 34864996A JP 34864996 A JP34864996 A JP 34864996A JP H10180256 A JPH10180256 A JP H10180256A
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electrolytic
acidic water
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紀陽 田仲
Koichi Fujiwara
功一 藤原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電解水生成装置におけるスケール発生の問題を
解消すると共に、製造から短時間でエンドトキシン濃度
が医療分野で使用できる低濃度まで低下する電解強酸性
水を提供する。 【解決手段】製造直後から1時間経過した時点で15E
U/リットル以下のエンドトキシン濃度を有している電
解強酸性水が、逆浸透水を電解することにより製造され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解強酸性水及び
その製法、特に、製造直後から1時間経過後のエンドト
キシン濃度が15EU/リットル以下となる性質を有す
る電解強酸性水及びその製法に関する。
【0002】本発明は、更に、このような電解強酸性水
を含有するエンドトキシン不活化剤にも関する。
【0003】
【従来の技術】従来から、一般の水道水を少量の塩化ナ
トリウムと共に電解水生成装置に供給して、電解強アル
カリ水とともに、電解強酸性水を生成することが行われ
ている。
【0004】この電解水生成装置は、隔膜を隔てて陽極
と陰極を備えた電極槽に、少量の水酸化ナトリウムを添
加した水を添加し、一定の電流、電圧を印加して電気分
解するものであり、陽極室からは電解強酸性水が、陰極
室からは電解強アルカリ水がそれぞれ生成される。
【0005】こうして生成された電解強酸性水は、一般
にpHが2.7〜2.4程度、酸化還元電位が1100
〜1150mV程度、有効塩素濃度が10〜40ppm
程度のものであり、殺菌作用やエンドトキシン除去作用
を有するので、医療器具の殺菌をはじめ、各種の殺菌用
途に使用されつつある。
【0006】ところが、従来の電解強酸性水の製法には
下記のような問題点がある。即ち、従来の水道水を使用
する電解強酸性水の製造法によれば、電解水生成装置の
陰極側において、電極にスケール(ナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、マグネシウム等を主成分とする)が析
出するため、電気分解を著しく阻害したり、得られる電
解強酸性水の性状が不安定になるという問題点がある。
【0007】この問題点を解決すべく、電極に付着した
スケールを除去するために、電解水の一定量の生成毎に
逆洗(例えば、陽極室で生成した電解強酸性水で、陰極
室の電極を洗浄すること)を行ったり、印加電圧極性を
反転させることが提案されている。
【0008】しかしながら、このような方法では、繰り
返される逆洗や頻回の極性の反転により、電解水生成装
置の電極を劣化させることになる。
【0009】特に、いくつかの外国において、電解水生
成装置を用いて電解強酸性水を製造する場合、日本国内
における一般水道水に比し、水質の純度や硬度において
必ずしも満足しがたい点があり、特に陰極側電極にC
a、Mg等の析出が多量に発生すると考えられ、より一
層頻回の洗浄や印加電圧極性の反転を余儀なくされ、電
極の劣化が早期に起こり、電極の取り替えを頻繁に行な
うこととなる。
【0010】更に、本発明者の研究によれば、一般の水
道水を原水として使用して電解強酸性水を製造する場
合、得られる電解強酸性水は、殺菌作用の点では充分で
あるが、製造直後の時点で、数千EU/リットルもの予
想外に高い濃度のエンドトキシンが検出され、電解強酸
性水がエンドトキシン不活化作用を有しているにも拘わ
らず、エンドトキシン濃度の低下が極めて緩慢で、製造
直後から長時間にわたって、比較的高いエンドトキシン
濃度が維持されることが見出された。(ここで、「E
U」とは、エンドトキシンユニットを指す。「透析液エ
ンドトキシンがよくわかる本」、竹沢真吾編集、株式会
社東京医学社、1995年7月1日発行、第29〜31
頁参照。) エンドトキシンは、健常人の血中には通常15EU/リ
ットル程度の低濃度で存在しているが、外部からエンド
トキシンが体内に入ると、ヒトに対して、急性的に悪
寒、発熱、低血圧等の反応を示し、慢性的にはエンドト
キシン抗体の産生、インターロイキン1βや腫瘍壊死因
子(TNF)等のサイトカインを誘導し、更に他の外毒
素や(1→3)−β−D−グルカン等の菌体成分との相
乗作用により動物に対する致死作用を増強することが報
告されている。
【0011】従って、上記のように数千EU/リットル
もの高濃度のエンドトキシンを含む電解強酸性水を、殺
菌等の目的で医療分野に使用することは、安全性の面か
ら重大な問題を惹起する可能性がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解水生成
装置におけるスケール発生の問題を著しく抑制すること
を目的とするものである。
【0013】また、本発明は、製造から短時間内でエン
ドトキシン濃度が、医療分野で使用する場合にも問題の
ない程度の低濃度まで低下する電解強酸性水を提供する
ことを目的とするものでもある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、電解強酸性水を製造
する際に、その原料となる原水として、逆浸透水を使用
すると、スケールの発生が著しく抑制され、しかも、得
られる電解強酸性水が、極めて低濃度のエンドトキシン
を含むだけであって、製造直後から1時間程度経過すれ
ば、そのエンドトキシン濃度が、医療分野で臨床応用す
る場合に問題のない程度の低濃度、特に健常人の体内に
通常存在する15EU/リットル以下の低濃度にまで低
下することを見出した。本発明は、この新知見に基づき
完成されたものである。
【0015】即ち、本発明は、逆浸透水を電解して得ら
れる電解強酸性水であって、該電解強酸性水の製造直後
から1時間経過した時点で、15EU/リットル以下の
エンドトキシン濃度を有していることを特徴とする電解
強酸性水を提供するものである。
【0016】また、本発明は、逆浸透水を電解すること
を特徴とする上記電解強酸性水、即ち、該電解強酸性水
の製造直後から1時間経過した時点で、15EU/リッ
トル以下のエンドトキシン濃度を有している電解強酸性
水の製造法を提供するものでもある。
【0017】更に、こうして得られた電解強酸性水は、
そのエンドトキシン不活化作用が極めて優れていること
が見出された。従って、本発明は、逆浸透水を電解して
得られる電解強酸性水であって、該電解強酸性水の製造
直後から1時間経過した時点で、15EU/リットル以
下のエンドトキシン濃度を有している電解強酸性水を含
有することを特徴とするエンドトキシン不活化剤を提供
するものでもある。
【0018】
【発明の実施の形態】本明細書において、エンドトキシ
ン濃度は、合成基質法(比色法)のカイネティック法
(「透析液エンドトキシンがよくわかる本」、竹沢真吾
編集、株式会社東京医学社、1995年7月1日発行、
第38〜39頁参照)により測定したものである。
【0019】この方法は、エンドトキシンとライセート
中のC因子系反応によって最終的に活性化された凝固酵
素が、コアグロゲンをコアグリンに変換する際のコアグ
ロゲンの水解部位のアミノ酸配列と類似の配列を持つ合
成ペプチドに、発色基p−ニトロアニリン(pNA)を
結合させた発色合成基質を用い、凝固酵素のアミダーゼ
活性によって遊離するpNAの吸光度を測定する方法で
あって、カイネティック法である。該カイネティック法
は、pNAの遊離の吸光度変化率(mAbs/min)
が、エンドトキシン濃度に比例すること(比色反応速度
法、rate assay)、又は反応液の吸光度変化が予め設定
したしきい値に達するのに要した時間(Ta)の対数がエン
ドトキシン濃度の対数に反比例すること(比色反応時間
法、ΔOD−time assay)に基づく定量法である。
【0020】恒温槽と解析プログラム内蔵のマイクロプ
レートリーダー(ウェルリーダーSK601:生化学工
業)を用い、通常96穴マイクロプレートの各ウェルに
検体と比色法リムルス試薬を各0.05mlとり、ふた
をして30分間反応させる。吸光度の増加が2波長(測
定波長405nm,対照波長492nm)で経時的に計
測され、反応終了と同時に解析プログラムが作動し、同
時に測定した標準エンドトキシンの検量線から検体中の
濃度が自動算出される。
【0021】電解水の測定は、ダイレクトには測定せず
に、エンドトキシンフリーの蒸留水で10倍以上に希釈
し、測定を実施した。これは、電解水の成分が測定系に
影響を及ぼすのを避けるためである。尚、10倍以上と
いう希釈倍数は、添加回収試験により決定したものであ
る。
【0022】本発明の電解強酸性水は、原水として逆浸
透水を使用し、これを電気分解することにより製造され
るものである。
【0023】原水として使用する逆浸透水は、通常の逆
浸透装置を用いた逆浸透法(reverseosmosis;RO)に
より得られるものであり、その製造条件としては従来か
ら慣用されている方法で採用されている条件がいずれも
使用できる。
【0024】特に、本発明では、原水として、透析用に
使用されている逆浸透水を使用するのが好ましい。透析
液希釈水用の逆浸透水を製造するには、例えば、予備処
理として、水道水を、プレフィルター、活性炭濾過装
置、イオン交換装置、レジンフィルター等の少なくとも
1つを通過させ、次いで、逆浸透装置に導入することに
より行なうのが好ましい。特に、水道水に、プレフィル
ター、活性炭濾過装置、イオン交換装置及びレジンフィ
ルターからなる予備処理を行った上で生成させた逆浸透
水を原水として使用するのがより好ましい。
【0025】上記プレフィルターは、水道水中の鉄錆や
砂等の粗いごみを除去するために使用される孔径10〜
25μm程度のフィルターである。また、活性炭濾過装
置は、水道水中の遊離塩素やクロラミンを除去低減する
ための装置である。イオン交換装置は、膜のスケール防
止のために水道水中の硬度成分(カルシウム、マグネシ
ウム等)や一部の重金属成分を除去低減するための装置
である。レジンフィルターは、活性炭濾過装置から流失
した活性炭やイオン交換装置からの樹脂、及びプレフィ
ルターを通過した微粒子の除去のため使用される孔径が
通常5μm程度の一般フィルターである。
【0026】本発明では、上記逆浸透水に少量の塩化ナ
トリウムを添加した後、電気分解して電解強酸性水を製
造する。電気分解の際の条件は、慣用されている方法で
採用されている条件がいずれも使用できる。例えば、上
記逆浸透水に塩化ナトリウムを少量添加した液を、隔膜
により陽極室と陰極室とに仕切られた電解槽において電
気分解すればよい。
【0027】現在多くのメーカーから、各種の電解水生
成装置が販売されており、本発明でもこれら市販の電解
水生成装置を使用して電気分解を行えばよい。
【0028】典型的な電解水生成装置について記載する
と、その電極は、チタン棒に白金をコーティング又は焼
き付けしたものが一般的であり、隔膜は中性膜のポリエ
ステル等が使用されている。電力は、電解水の生成量に
応じて、家庭用100Vのものから動力用200Vを必
要とするものなど各種のものがあり、また、電流の条件
は、電極間の距離や塩化ナトリウム添加量等によって適
宜決定される。
【0029】こうして得られる電解強酸性水は、必要に
応じて、電解強酸性水タンクに貯蔵しても良い。
【0030】上記した本発明電解強酸性水の製造の態様
の概略を示すフローを記載した図1及び図2を参照し
て、本発明の電解強酸性水の製造方法を説明する。
【0031】図1において、まず、原料としての水道水
は、活性炭濾過装置1に導かれる。該活性炭濾過装置1
は、水道水中の鉄錆等を除去し、更に遊離塩素やクロラ
ミンを吸着除去する。活性炭濾過装置1を通過した水
は、次いで、軟水装置2に導かれ、そこでイオン交換さ
れて軟水化される。次いで、この軟水化された水を、逆
浸透装置3に導入して逆浸透法により精製する。得られ
た逆浸透水を、電解水生成装置4に導入して、電気分解
することによって、本発明の電解強酸性水を得る。
【0032】こうして得られた電解強酸性水は、そのま
ま配管8から取り出して使用しても良いし、また、必要
に応じて、電解強酸性水タンク5に貯液しても良い。該
電解強酸性水タンク5から、電解強酸性水が使用され、
電解強酸性水タンク5のレベルが一定以下に下がれば、
制御装置7により、電解水生成装置4と逆浸透装置3が
同時に稼働し、常に必要な強酸性水を生成する。
【0033】図1のように、逆浸透装置3と電解水生成
装置4とを直結すると、逆浸透水タンクなどを設置する
ことによる滞留によって生じる汚染や外部からの汚染を
極力排除することができる。
【0034】しかし、場合によっては、図2のごとく、
逆浸透水タンク9を、逆浸透装置3と電解水生成装置4
との間に設置しても良い。その場合、該タンク9に、電
解強酸性水を配管6を経由して送液し、シャワリングな
どの方法で該タンク9を殺菌洗浄することも可能であ
る。
【0035】本発明方法により得られる電解強酸性水
は、通常、pH2.7以下、酸化還元電位(ORP)1
100mV以上、有効塩素濃度10〜40ppm程度で
あり、特にpH2.7〜2.4程度、ORP1100〜
1150mV程度、有効塩素濃度15〜30ppm程度
であるのが好ましい。
【0036】本発明に従い、逆浸透水を原水として使用
すると、従来のように水道水を原水として使用する場合
に比し、電解水生成装置においてスケールの発生が極め
て少なく、従来行われていた逆洗や印加電圧極性の反転
が少なくて済み、そのため電解水生成装置の電極の劣化
が防止され、安定して一定の性質を有する電解強酸性水
が得られる。
【0037】しかも、逆浸透水を原水として使用して電
気分解により得られる電解強酸性水は、使用する原水で
ある逆浸透水が、通常はエンドトキシンを少量しか含有
していないこともあって、製造直後の本発明電解強酸性
水中のエンドトキシン量は極めて少なく、たとえ、製造
直後の本発明電解強酸性水中のエンドトキシン濃度が、
健常人の体内に通常存在する15EU/リットルを若干
越える濃度を有していたとしても、本発明電解強酸性水
の製造直後から1時間を経過した時点では、15EU/
リットル以下の濃度となる性質を有する。
【0038】なお、原水として、エンドトキシン濃度の
低い逆浸透水を用いると、本発明電解強酸性水は、製造
直後から約30分経過という早い時点でも、例えば、1
0EU/リットル又は5EU/リットル以下程度の極め
て低いエンドトキシン濃度を有することになる。
【0039】従って、本発明の電解強酸性水は、これを
臨床の分野で殺菌等の目的で使用する場合に、体内に入
ったとしてもそのエンドトキシン濃度が通常の健常人の
体内で見出される濃度程度の極めて低いものであるか
ら、安全性が極めて高いものである。
【0040】更に、驚くべきことに、本発明者の研究に
よれば、原水として逆浸透水を用いて製造された本発明
の電解強酸性水は、殺菌作用を持つばかりではなく、通
常の水道水を原水として製造された電解強酸性水に比
し、極めて良好なエンドトキシン不活化作用を有してい
ることが明らかとなった。
【0041】即ち、水道水を原水として使用して電解強
酸性水を製造すると、得られる電解強酸性水中には、製
造直後に数千EU/リットル程度の予想外に高い濃度の
エンドトキシンが含まれており、該電解強酸性水がエン
ドトキシン不活化作用を有するにも拘わらず、当初の高
いエンドトキシン濃度が極めて緩慢にしか減少しない。
これに対して、本願発明に従って、逆浸透水を原水とし
て使用して得られた電解強酸性水は、製造直後のエンド
トキシン濃度が低く、しかも、これに数千EU/リット
ル程度のエンドトキシンを添加した場合、その数千EU
/リットルのエンドトキシン濃度が急速に減少すること
が明らかとなった。
【0042】即ち、本発明の電解強酸性水は、水道水を
原水として得られる電解強酸性水に比し、より強力なエ
ンドトキシン不活化作用を有する。
【0043】従って、本発明の電解強酸性水は、エンド
トキシン不活化剤として有用であり、例えば、医療用と
して、術創や壊死、褥創等の創部処置等や、血液透析装
置の透析液配管系の洗浄に有利に使用できる。
【0044】本発明の電解強酸性水をエンドトキシン不
活化剤として使用する場合、エンドトキシンを不活化な
いし除去する箇所に、本発明の電解強酸性水を接触させ
ればよい。接触時間は、当該箇所のエンドトキシン濃度
が高いほど長時間接触させればよい。従って、一般に
は、エンドトキシンを不活化する必要のある箇所のエン
ドトキシン濃度と本発明電解強酸性水によるエンドトキ
シン不活化速度との関係を予め調べておいて、所望の結
果が得られるように、接触時間等の条件を適宜決定すれ
ばよい。例えば、数千EU/リットル程度のエンドトキ
シンは、本発明の電解強酸性水中では、約2時間で約1
/10から1/30の濃度に低下するので、これを目安
に使用量や接触時間を適宜決定すればよい。
【0045】本発明のエンドトキシ不活化剤を使用する
際の温度条件は特に限定されないが、通常は10〜50
℃程度が好ましく、20〜40℃程度がより好ましい。
【0046】
【実施例】以下、実施例を掲げて、本発明をより一層詳
しく説明する。
【0047】なお、以下の実施例及び比較例並びに試験
例において、エンドトキシン濃度の測定は、前記した
「透析液エンドトキシンがよくわかる本」、竹沢真吾編
集、株式会社東京医学社、1995年7月1日発行、第
38〜39頁に記載の合成基質法のエンドスペシー法
(カイネティック法)でマイクロプレートリーダーにて
室温(22〜25℃)で測定した。電解強酸性水中のエ
ンドトキシン濃度については、電解強酸性水を採取と同
時に10倍に希釈し、反応を停止させることにより、採
取時点でのエンドトキシンの値(ET値)を室温(22
〜25℃)で測定した。
【0048】尚、測定に関して、測定限界値は2EU/
リットルであり、測定信頼値を5EU/リットルとし
た。
【0049】実施例1 (a)逆浸透水の製造 水処理装置(三菱レイヨン・エンジニアリング社製)を
使用し、該装置から生成された逆浸透水を、逆浸透水タ
ンク500リットルに貯水し、その逆浸透水のET値を
測定した。この方法を、日時を変更して、合計4回行な
った。
【0050】こうして、エンドトキシン濃度が7、2
3、91及び124EU/リットルの4種類の逆浸透水
を得た。
【0051】(b)電解強酸性水の製造 上記において貯水した4種の逆浸透水の各500リット
ルを、一般に市販されている電解水生成装置に導入し、
4種の電解強酸性水を得た。
【0052】こうして得られた4種の本発明電解強酸性
水のpH、酸化還元電位(ORP)及び有効塩素濃度
は、下記表1の通りであった。
【0053】
【表1】
【0054】試験例1 上記実施例1において製造した4種の本発明電解強酸性
水の製造直後のエンドトキシン濃度、製造直後から30
分、1時間及び2時間経過後のエンドトキシン濃度を測
定した。
【0055】結果を下記表2に示す。
【0056】
【表2】
【0057】表2から明らかなように、本発明の電解強
酸性水は、製造直後のエンドトキシン濃度がかなり低
く、いずれも製造直後から30分を経過した時点でエン
ドトキシン濃度が測定信頼値の5EU/リットル以下の
極めて低い濃度となることが判る。
【0058】比較例1 原水として、逆浸透水に代えて、水道水を使用する以外
は実施例1(b)と同様にして、電解強酸性水を得た。
【0059】得られた電解強酸性水の物性は、pH2.
5、酸化還元電位1130mV及び有効塩素濃度25p
pmであった。
【0060】試験例2 (a)上記比較例1において原水として使用した水道水
について、採取直後、採取から30分間、1時間及び2
時間経過後のエンドトキシン濃度を測定した。
【0061】また、比較例1において得られた電解強酸
性水についても、製造直後、製造直後から30分間、1
時間及び2時間経過後のエンドトキシン濃度を測定し
た。
【0062】(b)上記実施例1において逆浸透水を原
水として製造した本発明の電解強酸性水(製造直後から
10分以内のもの)に、エンドトキシンを含有する逆浸
透水を、該電解強酸性水中のエンドトキシン濃度が、8
157EU/リットル又は8005EU/リットルの濃
度となるように添加した。添加直後および添加から30
分間、1時間及び2時間経過後のエンドトキシン濃度を
測定した。
【0063】結果を下記表3に示す。
【0064】
【表3】
【0065】また、上記表3の結果から、原水における
エンドトキシン濃度又は添加エンドトキシン量を基準と
して、水道水原水採取直後、電解強酸性水製造直後又は
エンドトキシン添加直後及びそれから30分間、1時間
及び2時間経過後のエンドトキシン濃度を百分率に換算
した結果(エンドトキシン残存率)をグラフにして、図
3に示す。なお、表3中の記号A〜Dは、図3中のカー
ブA〜Dに、それぞれ対応する。
【0066】表3及び図3から明らかなように、水道水
を原水として製造した電解強酸性水は、製造直後のエン
ドトキシン濃度が高く、その後のエンドトキシン濃度減
少もその速度が緩慢であって、原水中の濃度を100%
とした場合、製造直後に原水中の濃度の約60%程度に
相当する濃度となるが、製造直後から2時間経過して
も、なお原水中の濃度の約40%程度に相当する高い濃
度が維持されている。
【0067】これに対して、本発明に従い得られた電解
強酸性水に、上記水道水原水中に存在するのと同程度の
エンドトキシンを添加した場合、添加直後に添加濃度の
45〜50%程度に相当する濃度に減少し、その後は急
速に減少し、添加から2時間経過後は、添加エンドトキ
シン濃度のわずか3%程度まで減少する。
【0068】従って、本発明の電解強酸性水のエンドト
キシン不活化効果が極めて強いことが判る。
【0069】
【発明の効果】上記から明らかなように、本発明の電解
強酸性水は、製造直後でも低いエンドトキシン濃度を有
し、製造直後から1時間も経過すると、健常人の体内に
通常存在するエンドトキシン濃度である15EU/リッ
トル以下という極めて低いエンドトキシン濃度を有して
いる。
【0070】従って、本発明電解強酸性水を、臨床分野
で殺菌等の目的で使用する場合に、安全性が極めて高
い。
【0071】また、本発明の電解強酸性水は、水道水を
原水として得られた電解強酸性水に比し、エンドトキシ
ン不活化効果が高い。従って、本発明の電解強酸性水
は、エンドトキシン不活化剤として有用性が一段と高い
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電解強酸性水製造の一態様を示すフロ
ー図である。
【図2】本発明の電解強酸性水製造の他の態様を示すフ
ロー図である。
【図3】試験例2で測定したエンドトキシン濃度の経時
的変化の値(表3)を、百分率に換算した結果(エンド
トキシン残存率)を示すグラフである。
【符号の説明】
1 活性炭濾過装置 2 軟水装置 3 逆浸透装置 4 電解水生成装置 5 電解強酸性水タンク 6 配管 7 制御装置 9 逆浸透水タンク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 逆浸透水を電解して得られる電解強酸性
    水であって、該電解強酸性水の製造直後から1時間経過
    した時点で、15EU/リットル以下のエンドトキシン
    濃度を有していることを特徴とする電解強酸性水。
  2. 【請求項2】 逆浸透水を電解することを特徴とする請
    求項1に記載の電解強酸性水の製造法。
  3. 【請求項3】 逆浸透水を電解して得られる電解強酸性
    水であって、該電解強酸性水の製造直後から1時間経過
    した時点で、15EU/リットル以下のエンドトキシン
    濃度を有している電解強酸性水を含有することを特徴と
    するエンドトキシン不活化剤。
JP34864996A 1996-12-26 1996-12-26 電解強酸性水、その製造法及び該電解強酸性水からなるエンドトキシン不活化剤 Pending JPH10180256A (ja)

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