JPH11178904A - プラズマ滅菌用インジケーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プラズマ滅菌法によって、医療器
材などを滅菌する際に、滅菌される器材が滅菌処理工程
を経たかどうかの判別、滅菌が効果的に行われたかを色
調変化によって確認するための化学的インジケーターの
改良に関する発明である。 【構成】 本発明は、色素と変色助剤とバインダー（結
着剤）とこれらを溶解する溶剤とからなるインクを基材
に塗布又は印刷し、プラズマ滅菌法により色調の変化を
生じるプラズマ滅菌用インジケータ−である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温ガスプラズマ滅菌
法によって、色調を変化させ、滅菌が効果的に行われた
か否かを確認するための化学的インジケーターの改良に
関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】従来、病院などの医療機関で手術用ある
いは治療用に使用する器材を滅菌するために、高圧蒸気
滅菌法あるいはエチレンオキサイドガス滅菌法が用いら
れている。

【０００３】これらの高圧蒸気滅菌法あるいはエチレン
オキサイドガス滅菌法による滅菌処理法において、滅菌
される器材が滅菌処理工程を経たかどうかの判別、ある
いは器材に作用した滅菌条件が適正であったかどうかの
検知をすることは極めて重要である。

【０００４】この判別手段あるいは検知手段の一つとし
て、滅菌処理により色調が変化する化学的滅菌インジケ
−タ−を使用しており、この滅菌用インジケーターはそ
れぞれの滅菌方法において専用のものを使用する必要が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら用いられているエチレンオキサイドガス滅菌法は、比
較的に低温度（４０〜６０℃）で滅菌が行えるため、熱
に弱いプラスチック製器材や内視鏡などの滅菌に多く用
いられているが、エチレンオキサイドガス滅菌法では滅
菌後の器材に毒性の強いエチレンオキサイドが吸着して
残存し易いため、その滅菌後の器材に付着した毒性の強
いエチレンオキサイドの除去を行う必要があるという欠
点がある。

【０００６】近年、高圧蒸気滅菌法及びエチレンオキサ
イドガス滅菌法に変わりうる滅菌法として過酸化水素な
どの酸化性を有するガスやその他のガスを用い低温ガス
プラズマによる殺菌力を利用したプラズマ滅菌法が用い
られるようになった。プラズマ滅菌法に用いられるイン
ジケーターとして公知のものとしては、米国特許第５４
８２６８４号に記載されるものが唯一である。

【０００７】前記米国特許第５４８２６８４号に記載さ
れている技術内容は、主成分として過酢酸及び酢酸を含
むガスを用いる低温ガスプラズマ滅菌法において滅菌工
程をモニタリングする装置に関するものであり、前記米
国特許第５４８２６８４号の明細書の第１４欄の例５
に、このプラズマ滅菌法で変色するインジケーターにつ
いて記載している。

【０００８】前記米国特許第５４８２６８４号に記載さ
れているインジケーターでは、インジケーター中に配合
してあるｐＨ指示薬の一種であるブロムフェノールブル
ーが、滅菌に使用する過酢酸や酢酸のガスの作用によっ
て暗青色から淡黄色に変色することが記載されている。

【０００９】これに対して、本出願の発明のプラズマ滅
菌用インジケーターは、酸化性を有する過酸化水素や過
酢酸を用いるプラズマ滅菌法の滅菌工程で、インジケー
ター中に配合した特定の色素が、酸化性を有するガスの
酸化力により褪色（消色）することを原理とした、滅菌
用インジケーターに関するものであるから、前記米国特
許第５４８２６８４号に記載されている公知技術とは異
なり、酸性を有しないガスである過酸化水素などを用い
るプラズマ滅菌法に対しても広く適用できるものであ
る。

【００１０】本発明は、プラズマ滅菌法の過程で明瞭な
変色（色差）を示し、かつ、保存安定性、特に、光によ
る変色や褪色の少ないプラズマ滅菌用インジケーターを
提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明は、色素と変色助剤
とバインダー（結着剤）とからなることを特徴とし、プ
ラズマ滅菌法により色調の変化を生じるプラズマ滅菌用
インジケータ−である。

【００１２】

【作用】酸化性のガスである過酸化水素には強い酸化力
があり、従来からその酸化力を利用して漂白剤としても
用いられるものであるが、過酸化水素プラズマ滅菌に用
いる過酸化水素の濃度（滅菌器内の濃度）はかなり低く
（数ｍｇ／ｌ程度）、各種の色素を含むインキを基材上
に塗布して作成したインジケーターの脱色性（褪色）に
ついて調べたが１サイクルの滅菌工程中で完全に褪色す
るものは見当たらなかった。

【００１３】そこで、色素とバインダーの他に添加剤
（変色助剤）を加え、その組み合わせを変えてインジケ
ーターを試作し、そのプラズマ滅菌法による変色試験を
行った。その変色試験結果、トリフェニルメタン系塩基
性色素またはそのカルビノール塩基、またはシアニン系
塩基性色素のいずれかと、メルカプト基を有する化合物
またはジチオカルバミル基を有する化合物を添加剤（変
色助剤）として含むインキを基材上に塗布したインジケ
−タ−がプラズマ滅菌工程中に明瞭に褪色することを見
出した。

【００１４】特に、上記トリフェニルメタン系塩基性色
素、あるいはそのカルビノール塩基またはシアニン系塩
基性色素のいずれかとメルカプト基を有する化合物また
はジチオカルバミル基を有する化合物を変色助剤として
含むインクを基材上に塗布したインジケーターは、滅菌
前の色調が鮮明であり、且つ日光やケイ光灯などの環境
光に曝露した場合の変色や褪色が少なく、実用上十分な
保存安定性を有していることを見出した。

【００１５】

【実施例】本発明は、（ａ）トリフェニルメタン系塩基
性色素、又はそのカルビノール塩基またはシアニン系塩
基性色素、（ｂ）メルカプト基を有する化合物またはジ
チオカルバミル基を有する化合物（変色助剤）及び
（ｃ）バインダー（結着剤）を必須成分として含むイン
キを基材上に印刷又は塗布してなるプラズマ滅菌用イン
ジケーターである。

【００１６】インジケーターに配合したトリフェニルメ
タン系塩基性色素又はそのカルビーノノ−ル塩基または
シアニン系塩基性色素等の色素は、その少なくとも一部
がインキ中でメルカプト基を有する化合物あるいはジチ
オカルバミル基を有する化合物である変色助剤との間で
塩を形成している場合もあるが、この塩を含めた色素が
低温ガスプラズマ滅菌処理により褪色し、無色又はほぼ
無色に変色するものである。

【００１７】なお、インジケーターの滅菌による変色の
速さや光に対する安定性に対しては、個々の色素の種
類と配合量、メルカプト基を有する化合物あるいはジ
チオカルバミル基を有する化合物（変色助剤）の種類と
配合量及びバインダー（結着剤）の種類と配合量も関
係することが認められた。

【００１８】本発明であるインジケータ−には、上記の
必須成分以外に別の色素を配合して、滅菌前及び滅菌後
の色調をモディファイすることも可能である。

【００１９】本発明であるプラズマ滅菌用のインジケー
ターの作成に必要な成分としての色素は、プラズマ滅菌
工程中に酸化反応などにより分解され褪色する色素であ
り、トリフェニルメタン系塩基性色素又はシアニン系塩
基性色素を使用する。

【００２０】トリフェニルメタン系塩基性色素の例とし
ては、マラカイトグリーン、フクシン（マゼンダ）、パ
ラローズアニリン、メチルバイオレット、クリスタルバ
イオレット、ビクトリアブルー、ナイトブルー等があ
り、市販品の多くは塩酸塩やシュウ酸塩が多いが、その
他の酸の塩も使用できる。また、酸との塩を形成してい
ないカルビノール塩基も好適な色素として使用できる。

【００２１】シアニン系塩基性色素の例としては、以下
のものが例示される。 Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２７ Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２〜１５、２７、３７ Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１５、３９ Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー６２

【００２２】また、上記の必須成分としての色素以外
に、プラズマ滅菌用インジケーターの滅菌前及び滅菌後
の色調をモディファイする目的で、プラズマ滅菌処理に
よって褪色しない任意の色素を使用してもよい。

【００２３】本発明であるプラズマ滅菌用のインジケー
ターの作成に必須な成分としての変色助剤は、メルカプ
ト基（化１）を有する化合物またはジチオカルバミル基
（化２）を有する化合物である。

【化１】

【化２】

【００２４】前記メルカプト基（−ＳＨ）を有する化合
物（変色助剤）の例としては、２−メルカプトベンツチ
アゾール、２−メルカプトベンツイミダゾール、２−メ
ルカプトベンツオキサゾール、３−メルカプト−１，
２，４−トリアゾール、３−メルカプト−４−メチル−
４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、２−メルカプトチア
ゾリン、５−メチル−１，３，４−チアジアゾール−２
−チオール、１−フェニル−５−メルカプト−１Ｈ−テ
トラゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４
−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４
−チアジアゾール、５−メルカプト−１−メチルテトラ
ゾール、メルカプトコハク酸等が例示される。

【００２５】また、前記ジチオカルバミル基を有する化
合物（変色助剤）としては、テトラメチルチウラムモノ
スルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テト
ラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラム
ジスルフィド、ビス（ペンタメチレン）チウラムジスル
フィド、ジエチルジチオカルバミン酸−２−ベンゾチア
ゾリル等が例示される。

【００２６】本発明のプラズマ滅菌用インジケーターの
作成に必須な成分としてのバインダー（結着剤）として
は、前記のインクの配合成分である色素や変色助剤を溶
解するために用いる溶剤によく溶けるものであると同時
に、上記の色素や変色助剤との相溶性のよいものを選ぶ
ことが、インジケーターの色調の鮮明度や長期保存安定
性向上のために必要である。

【００２７】バインダー（結着剤）として使用すること
の出来る主なものとして、酢酸セルロース、酢酪酸セル
ロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、エチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニル
アルコール（部分ケン化物、完全ケン化物）、ポリビニ
ルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロ
リドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系ポリマ
ーなどが例示される。

【００２８】本発明のプラズマ滅菌用のインジケーター
を作成するためのインキに配合する必須成分としての色
素、変色助剤、バインダー（結着剤）及び溶剤の配合量
に関しては、各成分の種類及び性質により異なるので一
概には言えないが、下記の程度である。 色素 ０．１〜 ２部 変色助剤 ０．３〜 １０部 バインダー ６〜 ２０部 溶剤 ７０〜 ９０部

【００２９】色素としてはトリフェニルメタン系塩基性
色素であるフクシンのカルビノール塩基０．１６部、変
色助剤として実施例１では２−アミノ−５−メルカプト
−１，３，４−チアジアゾール１．５部、実施例２では
テトラエチルチウラムジスルフィド１．５部、実施例３
ではジエチルジチオカルバミン酸−２−ベンゾチアゾリ
ル１．５部、バインダー（結着剤）としてエチルセルロ
ース（ダウケミカル社製エトセルＮｏ．４）１２部、溶
剤としてメチルエチルケトンとイソプロパノールの混合
物（１：１）約８６．３部を使用してインクを作成し、
それぞれをポリエチレン系合成紙（デュポン社製タイベ
ック）の基材上に０．２５ｍ／ｍワイヤーバーで手塗り
し、実施例１〜３のプラズマ滅菌用インジケーターを作
成した。

【００３０】これらのインジケーターは何れも桃赤色を
呈していたが、米国ジョンソンアンドジョンソンメディ
カル社のプラズマ滅菌器（ＳＴＥＲＲＡＤ１００ 過酸
化水素を使用したプラズマ滅菌器である）で、標準的条
件にて滅菌処理したところ、色素が完全に褪色し、無色
に変色した。

【００３１】また、これらのインジケーターを、米国ア
ブトック社のプラズマ滅菌器（ＰＬＡＺＬＹＴＥ 過酸
化水素、過酢酸及び酢酸の混合物を使用したプラズマ滅
菌器である）で、標準的条件にて滅菌処理したところ、
無色に変色した。

【００３２】前記実施例１〜３と比較するために、前記
実施例に使用したインクの成分の中で変色助剤を配合し
ない物（比較例１〜３）を作成し、タイベックに手塗り
し、プラズマ滅菌用のインジケーターを作成した。

【００３３】これを、米国ジョンソン アンド ジョンソ
ン メディカル社のプラズマ滅菌器及びアブトック社の
プラズマ滅菌器にて、上記実施例１〜３の場合と同条件
で滅菌処理したところ、比較例１〜３の試料は色素の褪
色が不完全で赤みが残った。

【００３４】また、実施例１〜３の試料及び比較例１〜
３の試料を予め直射日光に２時間曝露したところ、実施
例１〜３の試料では色調がやや暗色化したのみであった
が、比較例１〜３の試料では褪色がかなり顕著であっ
た。

【００３５】これらの日光に曝露した試料を上記の２種
類のプラズマ滅菌器にて、上記と同じ滅菌条件にて滅菌
処理したところ、実施例１〜３の試料は完全に褪色し無
色となったが、比較例１の試料は完全に褪色せず僅かに
赤みが残った。

【００３６】色素としてシアニン系塩基性色素である、
ベーシックレッド１２を０．１６部使用した以外は実施
例１〜３と同様にしてインクを作成し、米国デュポン社
製タイベック上に０．２５ｍ／ｍワイヤーバーで手塗り
し、実施例４〜６のプラズマ滅菌用インジケーターを作
成した。

【００３７】前記実施例４〜６のインジケーターは何れ
も濃桃色を呈していたが、実施例１〜３と同様に米国ジ
ョンソン アンド ジョンソン メディカル社のプラズマ
滅菌器及び米国アブトック社のプラズマ滅菌器で、標準
的条件にて滅菌処理したところ何れも無色になった。

【００３８】変色助剤を配合しない以外は実施例４〜６
と同様の組成でインクを作成し、これをタイベック上に
手塗りして比較例４〜６のプラズマ滅菌用インジケータ
ーを作成した。これを実施例４〜６の場合と同じ条件で
米国 ジョンソン アンド ジョンソン メディカル社のプ
ラズマ滅菌器にて滅菌処理したところ、ほとんど褪色し
なかった。

【００３９】この試料を実施例４〜６の場合と同条件で
米国アブトック社製滅菌器にて滅菌したところほぼ完全
に褪色し、無色となった。しかしこの試料は下記のよう
に実施例４〜６の試料に比べて光安定性の点で劣ってい
た。

【００４０】実施例４〜６の試料及び比較例４〜６の試
料を予め直射日光に２時間曝露したところ、実施例４〜
６の試料は濃桃色の色がやや褪色する程度であるのに比
べて、比較例４〜６の試料では大幅な褪色を示した。

【００４１】また、色素としてトリフェニルメタン系の
塩基性色素であるパラローズアニリン塩酸塩０．１８
部、変色助剤として３−メルカプト−１，２，４−トリ
アゾール０．５部、バインダーとしてポリビニルアルコ
ール（完全ケン化物）１０．０部、溶剤として水約８９
部を使用してインクを作成し、ポリプロピレン系合成紙
（王子製紙社製ユポ）の基材上に０．２５ｍ／ｍワイヤ
ーバーで手塗りし、実施例７のプラズマ滅菌用インジケ
ーターを作成した。

【００４２】実施例７のインジケーターは赤色を呈して
いたが、これを実施例１〜６の場合と同様に米国ジョン
ソン アンド ジョンソン メディカル社のＳＴＥＲＲＡ
Ｄ１００及び米国アブトック社のＰＬＡＺＬＹＴＥに
て、標準的条件で滅菌したところ完全に褪色し無色とな
った。

【００４３】変色助剤を配合しない以外は実施例７と同
じ組成でインクを作成し、前記合成紙ユポに手塗りし、
比較例７のプラズマ滅菌用インジケーターを作成した。
これを実施例７の場合と同様にプラズマ滅菌器ＳＴＥＲ
ＲＡＤ１００及びＰＬＡＺＬＹＴＥにて滅菌したとこ
ろ、ほとんど褪色せず、赤色のままであった。なお、実
施例７及び比較例７の試料を直射日光に２時間曝露した
が、褪色は何れも少なかった。

【００４４】色素としてトリフェニルメタン系色素であ
るビクトリアブルーのカルビノール塩基０．１部、変色
助剤としてテトラエチルチウラムジスルフィド３部、バ
インダー（結着剤）としてエチルセルロース（ダウケミ
カル社製エトセルＮｏ．４）１２部、溶剤としてメチル
エチルケトンとイソプロパノールの混合物（１：１）８
４．９部を使用してインクを作成し、ポリエチレン系合
成紙（デュポン社製タイベック）及びセルロース系の滅
菌紙の基材上に０．２５ｍ／ｍワイヤーバーで手塗り
し、実施例８のプラズマ滅菌用インジケーターを作成し
た。

【００４５】これらのインジケーターは何れも青色の色
調を呈していたが、アブトック社のプラズマ滅菌器ＰＬ
ＡＺＬＹＴＥにて標準的条件の滅菌にかけたところ何れ
も完全に褪色し無色となった。

【００４６】また、タイベックの塗布品をジョンソンア
ンドジョンソンメディカル社製のプラズマ滅菌器ＳＴＥ
ＲＲＡＤ１００にて滅菌したところ、完全に褪色し無色
になった。なお、ＳＴＥＲＲＡＤ１００ではセルロース
系素材の滅菌は禁止しているため、滅菌紙への手塗り品
の滅菌テストは行わなかった。

【００４７】変色助剤を配合しない以外は、実施例８と
同様にしてインクを作成し、これをタイベック及び滅菌
紙の基材上に手塗りして、比較例８のプラズマ滅菌用イ
ンジケーターを作成した。これを米国アブトック社の滅
菌器ＰＬＡＺＬＹＴＥにて滅菌したところ僅かしか褪色
せず、青色を呈していた。

【００４８】また、タイベックへの手塗り試料を米国ジ
ョンソンアンドジョンソンメディカル社の滅菌器ＳＴＥ
ＲＲＡＤ１００にて滅菌したところ、この場合にも僅か
しか褪色せず、青色を呈していた。実施例８及び比較例
８のインジケーターを直射日光に２時間曝露したとこ
ろ、実施例８の試料では褪色が少なかったが、比較例８
の試料では褪色度合いが大きかった。

【００４９】実施例９では、色素としてトリフェニルメ
タン系塩基性色素であるパラローズアニリン塩酸塩０．
１８部、このほかにプラズマ滅菌処理で褪色しない堅牢
度の高い色素としてフタロシアニングリーン０．５０
部、カヤセットイエロー４７６（日本化薬社製）０．１
０部を用いた。

【００５０】また、実施例１０では色素をシアニン系塩
基性色素である、ベーシックレッド１２を０．２６部、
このほかにプラズマ滅菌処理で褪色しない堅牢度の高い
色素としてフタロシアニングリーン０．５０部、カヤセ
ットイエロー４７６（日本化薬社製）０．１０部を用い
た。

【００５１】実施例９及び実施例１０共通のものとし
て、変色助剤としてテトラエチルチウラムジスルフィド
０．８０部、バインダー（結着剤）としてエチルセルロ
ース（ダウケミカル社製エトセルＮｏ．４）１２部、溶
剤としてエタノール約８５．４部を用いて、これらをボ
ールミルにてインク化し、それぞれをポリエチレン系合
成紙（デュポン社製タイベック）の基材上に０．２５ｍ
／ｍのワイヤーバーを用いて手塗りし、実施例９及び実
施例１０のプラズマ滅菌用のインジケーターを作成し
た。

【００５２】実施例９及び実施例１０のインジケーター
の色調は、それぞれ褐色及びやや茶褐色味のある赤色で
あったが、これらを米国 ジョンソン アンド ジョンソ
ン メディカル社のプラズマ滅菌器ＳＴＥＲＲＡＤ１０
０にて、標準的条件にて滅菌処理したところ、それぞれ
に含まれる色素パラローズアニリン及びベーシックレッ
ド１２が完全に褪色し、緑色に変色した。

【００５３】変色助剤を配合しない以外は実施例９及び
実施例１０と同様にしてインクを作成し、タイベックに
手塗りし、比較例９及び比較例１０のプラズマ滅菌用イ
ンジケーターを作成した。比較例９及び比較例１０のイ
ンジケーターの色調は、それぞれ実施例９及び実施例１
０のインジケーターの色調とほぼ同じであった。これら
をプラズマ滅菌器ＳＴＥＲＲＡＤ１００にて実施例９及
び実施例１０と同条件で、滅菌処理したところ何れもほ
とんど変色しなかった。

【００５４】また、実施例９及び実施例１０、比較例９
及び比較例１０のインジケーターを直射日光に２時間曝
露したところ、実施例９のインジケーターは色調がやや
暗色化するが褪色は全く見られなかったが、比較例９の
インジケーターでは暗色化の他に褪色する傾向が見られ
た。実施例１０及び比較例１０のインジケーターでは何
れもやや褪色が見られたが、実施例１０の物では比較例
６に比べて褪色の度合いが少なかった。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を適用して
作成したプラズマ滅菌用インジケーターは次のような効
果が得られる。第１に、滅菌紙その他の素材から成る滅
菌用包装材料の表面に塗布又は印刷したものを使用すれ
ば、滅菌対象物が滅菌工程を経たかどうかの判別が色で
できるようになる。

【００５６】第２に、カードなどに印刷したものを滅菌
対象物と一緒に滅菌すれば、滅菌後その対象物に作用し
た滅菌条件が適切であったかどうかを色調変化から検知
できる。

【００５７】第３に、環境光（太陽光、蛍光灯など）に
よる変色や、変質（滅菌処理時の変色性の低下）が少な
いため、インジケーターの取り扱いや保存が楽である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色素と変色助剤とバインダ−（結着剤）
   とからなることを特徴とし、プラズマ滅菌法により色調
   の変化を生じることを特徴とするプラズマ滅菌用インジ
   ケーター。
2. 【請求項２】 色素をトリフェニルメタン系色素又はシ
   アニン系色素としたことを特徴とする請求項１記載のプ
   ラズマ滅菌用インジケーター。
3. 【請求項３】 色素をトリフェニルメタン系色素又シア
   ニン系色素のうちの１種類若しくは数種類とし、変色助
   剤としてメルカプト基を有する化合物のうちの少なくと
   も１種類としたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   プラズマ滅菌用インジケーター。
4. 【請求項４】 変色助剤としてジチオカルバミル基を有
   する化合物のうちの少なくとも１種類としたことを特徴
   とする請求項１又は２記載のプラズマ滅菌用インジケー
   ター。