JPS6121083A - 嫌気的または微好気的環境の形成用パツケ−ジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に特定の微生物の増殖を促がすために嫌気
的または微好気的雰囲気を作り出すための装置および方
法に関する。

ある種の微生物は増殖のために好気的雰囲気を要求し、
他のものは嫌気的雰囲気を要求し、また他のものけ酸素
水準が好気的なものと嫌気的なものの間にある微好気的
雰囲気を要求することは周知である。さらにある種の微
生物は増殖促進のために高い二酸化炭素水準を要求する
。

好気的雰囲気を達成するととけ比較的簡単であり、大部
分の場合単に培地の通気を必要とするだけである。嫌気
的条件はこれよりも達成するのが困難であり、先行技術
には嫌気的雰囲気を作り出すだめの装置および方法が多
数含１れる。米国特許第３，２４６，９５９号明細書〔
プリュヮー（Ｂｒｅｗｅｒ）　）には、米国特許第３．
４８３．０８９号明細書（プリュワー）に記載されたよ
うな気密装置の雰囲気中で酸素と反応させるための水素
を発生させることによシこの種の嫌気性雰囲気を作シ出
すための装置が記載されている。水素と酸素の反応は嫌
気的装置中で白金触媒により触媒される。

米国特許第４，３４７，２２２号明細書〔ピーオール（
Ｂｅａｌｌ））　　には単一装置の１個の受は話中に触
媒を配置することが示されている。この装置には数個の
受は器間のシールに穿孔する手段が必要である。穿孔手
段はガス発生装置と分離された装置により、または連結
した容器の一部として与えられる。

触媒の存在下での水素と酸素の反応は強い発熱性である
。特に触媒が微細であり５発生する熱を放散させる手段
が備えられていない場合は、触媒表面で閃光捷たは爆発
すら起こる可能性がある。

米国特許第４，０１３，４２２号明細書〔スピナー（Ｓ
ｐｉｎｎｅｒ）　）には触媒の存在下で酸素と反応させ
るための還元性ガス（たとえば水素）を発生するための
物質を入れた容器が示されている。しかデー しスビＡ古の装置は熱を除去するための設備なしに露出
した触媒ペレッｉ用いている。さらにこれは液体を入れ
たアンプルを破壊し、これにより液体が即座に放出され
て還元性ガス発生物質と接触することに依存している。

従って接触が行われる速度を判例する手段は設けられて
いない。特に雰囲気中の酸素を減少させる（除去するの
ではない）ことが望まれる場合、あらかじめ定められた
最終酸素水準を正確に達成するためには緩徐なかつ側副
された速度で接触するのが重要であることは経峡的に示
されている。

米国特許第４．２８７；３０６号明細書（ブリーワー）
には嫌気的雰囲気を作り出すための他の装置が記載され
ている。この明細書によれば、パッケージ外の酸素とパ
ッケージ内で発生する水素の反応を触媒するのに用いら
れる。パッケージ外表にコーチングされた触媒を備ｔた
軟質密閉パッケージが提供される。この装置はスピナー
装置と同様に活性触媒が露出しているという欠点をもつ
。

米国特許第４．２８９．８５５号明細書〔ウィツトレイ
（Ｗｈｉｔｌｅｙｌ〕には閃光または爆発の危険性を少
なくするようにデザインされた安全触媒パッケージが示
されている。ウィツトレイのパッケージは触媒を金属箔
ネットの孔または折り目の中に内包する。容器の内側に
あり、ガス交換のための孔をもつこのネットは熱伝導性
材料から構成され。

このため触媒周辺から熱を除去する機能をもつ。

ウィツトレイの記述は安全触媒パッケージのみであり、
水素の供給に関しては何ら提示していない。

嫌気的ジャー内に用いるために、特に微好気的雰囲気を
達成するためにデザインされたパッケージが米国特許第
４．６７乙５５４号明細書〔ジョンソン（Ｊｏｈｎｓｏ
ｎ）　）に示されている。ジョンソンの発明は微好気的
雰囲気を効果的に作り出すために１ウ工ツトオーバーｆ
ｗｅｔｏｖｅｒビおよび゛コンデンゼーンヨン（ｃｏｎ
ｄｅｎｓａｔｉｏｎ）　”時間を判例することに依存し
、パッケージの外側またげジャーの蓋に付着した通常の
露出触媒を使用する。

嫌気的雰囲気を作り出すための厚紙製パッケージがベク
トン・デイッキンソン拳カンパニーのＢＢＬ・マイクロ
バイオロジー・ンステムズ部門から市販されている。こ
のパッケージには箱の側面に固定された触媒室が含まれ
る。この触媒室は両側が多孔性であり、発生した水素が
室内を貫流して触媒と反応しうる。

以上に論じた先行技術は一般に、水素を発生させ、容器
内に存在する酸素と触媒によって反応させることによる
嫌気的雰囲気達成用装置につき記載している。英国特許
第２，１０９，４０６号明細書（カスガイ）には、酸素
と反応性である薬剤が気密密封容器内に収容された、嫌
気性菌培養法が記載されている。この薬剤は、発生する
二酸化炭素のほぼ２倍の酸素が除去される容量比で酸素
を除去しかつ二酸化炭素を発生しうる組成物を含む。

カスガイの特許に示される好捷しい酸素反応性物質は粉
末状の鉄である。

本発明の一形態によれば、パッケージ内の気体雰囲気中
の酸素を全部または一部除去するためのパッケージが提
供される。このパッケージは、内ｇＡに内袋（ｓａｃｈ
ｅｔ）　　が配置された気体不透過性の密封可能な袋容
器を有する。内袋には酸素反応性材料が内包されている
。この袋容器内には内袋の位置と流体連絡をもつコンパ
ートメントが設けられている。このコンパートメントは
あらがじめ定められた量の水を収容すべく調整されてい
る。

使用する際には、調製済みの培地を入れて嫌気性菌を含
む疑いのある試料を接種したペトリ皿１個または２個以
上を容器の内袋の隣に挿入する。

次いでピペットまたはバイアルを用いて前記コンパ−（
メント中へあらかじめ定められた水準の水を分注する。

水は袋内に入っている酸素と酸素反応性材料との反応を
促進する。次いで適宜な手段により容器をシールする。

本発明の好ましい形態においては、容器は軟質の袋であ
り、酸素反応性材料は粉末状の鉄である。酸素は粉末状
の鉄と反応して酸化鉄を形成する。適宜な期間の経過後
に。

袋容器内に含まれる酸素の水準は嫌気性生物の増殖に適
した水準、たとえば約２容量係以下に低下する・ 本発明は水素および触媒の使用に伴う危険性なしに嫌気
性雰囲気を作り出すためのきわめて簡単な、使いやすい
自蔵武装＃を提供する。

第１図はパッケージ組立て順序を示す本発明の嫌気的雰
囲気形成装置の分解組立て図である。

第２図は組立てたパッケージの正面図である。

第６図は組立てたパッケージの側面図である。

第４図に水を内包するバイアルの図であり、バイアルの
端をシールするために用いるティア−ストリップ（ｔｅ
ａｒ　　５ｔｒｉｐｌの変形が示されている。

第１図を参照すると、気体雰囲気から酸素を除去するた
めのパッケージが示されている。パッケージは袋容器１
１の形状をもつ。袋容器１１け大気および水分に対して
不透質の適切な材料から作成される。たとえば袋容器１
１＆″ｉ積層プラスチック材料、たとえばポリ塩化ビニ
リデン／ポリエステル／ポリエチレンから作成すること
ができる。

袋容器１１け周囲がヒートシールにより互いに適切に固
定される２枚のパネルから形成されていてもよい。

袋容器の内側には、酸素反応性物質を入れた内袋１６が
内蔵される。内袋１３は袋容器１１内の適所に適宜な手
段により固定される。適宜な手段の１つけ、袋容器の形
成に用いられる２枚のプラスチックパネルの間にヒート
シールする前に内袋の一端を入れ、内袋の一部の上でプ
ラスチックをヒートシールすることである。他の適切な
手段は内袋に隣接する領域の袋容器をヒートシールして
。

これにより内袋を適切な位置に制限する開放ポケットを
設けることである。内袋は多孔質材料（たとえば耐水紙
）から作成され、水が内袋内へ浸透することができ、か
つ袋容器内の気体雰囲気が内袋内容物と反応することが
できる。

上記のように内袋には酸素と反応して袋容器内の気体雰
囲気から酸素を除去しうる材料が内包される。適切な酸
素反応性材料は酸素化の低い状態で供給された金属粉末
である。適切な金属粉末には鉄、銅、アルミニウムが含
まれる。好ましい金属粉末は粉末状の鉄である。９５係
が米国標準篩サイズ６２５メッシュ以下である粒径をも
つ鉄粉末を使用するのが本発明に用いるために最も好ま
しい酸素反応性材料であることが判定された。

あらかじめ定められた水準の二酸化炭素を含む雰囲気を
供給することを目的とする本発明の一形態の場合、二酸
化炭素発生用組成物を供給する。

二酸化炭素発生用組成物ＶＣは二酸化炭素の発生に適し
た量の水溶性固体酸および水溶性炭酸塩が含まれる。適
切な酸の代表列としてはクエン酸、酒石酸、アスコルビ
ン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、乳酸などがあげ
られる。適切な炭酸塩の代表例としては、炭酸水素ナト
リウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナ
トリウムなどがあげられる。好ましい組成物にはクエン
酸および炭酸水素ナトリウムが含まれる。二酸化炭素発
生用組成物は好ましくけ１００憾が米国標準ふるいサイ
ズ２００メツシユ以下であり、粉末状の鉄が分散された
粉末状で用いられる。

嫌気的条件に必要な適度に低い水準の酸素を適宜な時間
内に提供するためには吸水性充填材の存在が重要である
ことも認められた。適切な充填材には珪藻土、木炭、セ
ルロース繊維、シリカゲル、および硫酸バリウムが含ま
れる。特に珪藻土は吸水性および鉄粉末に対するスペー
サーとしての特性を提供するのに適していることが認め
られた。

充填材は好ましくけ１００係が米国標準篩サイズ２００
メッシュ以下である。界面活性剤も本発明の酸素反応性
組成物に水分散性および湿潤性を与えるために有利であ
る。適切な界面活性剤にはラウリル硫酸ナトリウム、ポ
リソルベート、およびドデンル硫酸ナトリウムが含まれ
る。

好ましくけ上記組成物中に粉末状の鉄は約２５〜約６５
係の水準で存在し、充填材は約４０〜約６０係の水準で
存在し、酸は約１２〜約２１憾の水準で存在し、炭酸塩
は約１〜約４係の水準で存在し、界面活性剤は約０．０
５〜約０．４係の水準で存在する。最も好ましい組成物
においては、粉末状の鉄が約２８〜約３０％の水準で存
在し、珪藻±が約５０〜約５４憾の水準で存在し、酸が
約１５．５〜約１７．５　％の水準で存在し、炭酸塩が
約１．７〜約２．７幅の水準で存在し、界面活性剤が約
０．１５〜約０．２５　％の水準で存在する。ここで用
いる１Ｌ特に指示しない限りすべて重量による。

一般に本発明における酸素反応性組成物は、約２５０〜
３５０ｍ１の容積の空気に関して適切な酸素反応性を備
えるためには、約４．５〜６．０５’、好ましくは約４
．７〜約５．６２の水準で存在すべきである。この大き
さの袋容器は１枚または２枚のペトリ皿を処理するのに
十分である。好ましくけ袋容器は幅約１４〜約１−８ｃ
ＩｒＬ、長さ約２６〜６０ぼをもつ軟質プラスチック製
の気体不透過性の袋容器である。もちろん袋容器が好ま
しい長さよりも長くてもよい。余分な長さは袋容器をシ
ールする際に補正することができる。袋容器は第１図に
示すように耐部分をヒートシールすることにより袋の中
に形成されたコンパートメント２９？備えている。

本発明の最終目的は容器内に酸素２憾以下、および容器
内に二酸化炭素約４〜１２憾を約２時間以内に達成する
ことである。この目的を達成するためには、本発明にお
ける酸素反応性組成物に添加される水の量が決定的であ
ることが認められた。

本発明の酸素減少という目的を達成するためには、水を
酸素反応性組成物の重量の約６０〜約８０係の水準で組
成物に添加すべきである。最も好ましくけ水を組成物の
重量の約６５〜約７５係の水準で添加すべきである。本
発明の一形態においてはパッケージをシールする前にペ
トリ皿を入れない状態で、内袋内の酸素反応性材料を適
量の水であらかじめ湿らせておくことができる。ノ（ツ
ケージ内の酸素）１酸素反応性材料との反応により除か
れ、後者は追加される酸素と反応する能力をなお保有す
る。次いでベトリ皿の挿入のためパッケージを再び開き
、パッケージを再び開いたことにより導入された酸素と
の反応が行われる。

本発明の好ましい形態においては、適切なあらかじめ定
められた水準の水が本発明における酸素反応性組成物と
共に用いるために第４図に示すように別個のバイアル１
５として備えられている。

水を入れたバイアル１５はその中にチューブ１７が形成
されたヒートシールされたプラスチック製である。チ、
−プの一端に注ぎ口１９が設けられている。この注ぎ口
はバイアルに備えられたティア−ストリップ２１を用い
て開くことができる。

使用する際には、第、１図に示すようにバイアルの一端
をバイアルから引き裂いて注ぎ口の先端を露出させ、バ
イアルを袋容器１１内の、酸素反応性材料を入れた内袋
と流体連絡をもつコンパートメント２９内へ挿入する。

ペトリ皿、ミニタイターパネルまたはミクロタイター型
パネル２６を袋容器内へ挿入し５袋容器をシールする。

軟質の袋容器をシールするのに適した手段を第１図およ
び第２図に示す。第２図に示すように。

袋容器１１の開放端を管状の棒２５に巻きつける。

第２図に示すように半円形のクランプ棒２７を袋容器お
よび棒２５上に締付ける。次いでバイアルを袋容器内の
適所に入れた状態でこれを絞シ出すことにより、バイア
ルから水を分注する。次いでパッケージを無酸素雰囲気
の形成および嫌気性生物の増殖のために適切なインキュ
ベーンヨン温度に置く。

本発明の市販用形態においては１袋容器内に内袋が適切
に配置された複数個の袋容器を、これに合わせた複数個
の、あらかじめ定められた量の水を入れたバイアルと共
に包装する。この包装品には袋容器の端をシールするた
めの器具が少なくとも１組添付されるであろう。

以下の実施例は本発明の種々の特色を説明するものであ
り、特許請求の範囲に定められた本発明の範囲全限定す
るものではない。

実施ドＱ 下記の物質を混合することにより酸素反応性および二酸
化炭素発生用の組成物を調製した。

珪藻±（Ｊ、　Ｔ、ベーカ〜より入手、　　　　５１．
６カタログ漁２２４４） 粉末状鉄（９５係が米国標準篩サイズ　　　２９２６２
５メッシュ以下、グリツデノ肚より入手、Ａ−１３１３
ＣＭ） クエンｅ（無水、さらさらした粉末）　　　　１６．７
炭酸ナトリウム（非晶質粉末）２．６ ラウリル硫酸ナトリウム（結晶）　　　　　　　０．２
上記物質の混合物をボールミルに入れ、１時間混練して
物質を均一に分散させた。

上記の酸素反応性物質５．１４±０．４７を入れた内袋
を作成した。内袋はティーバッグの製造に用いられるも
のと同じ多孔質の耐水紙を用いて作成された。

ポリエステル、ポリ塩化ビニリデンおよびポリエチレン
の積層体（ポリエステル層を内層とする）からなるヒー
トシール可能な気体不透過性シート（１６ｃＩｒＬＸ　
２７０）２枚の間の適所に内袋を置いた。内袋はシート
の角付近に置かれた。次いでシートを６辺に沿ってヒー
トシールして袋容器を作成した。内袋は底のヒートシー
ルラインが内袋の一端上を通過する位置に置かれ、内袋
は適所に固定された。さらに１本のヒートシールライン
を設けて、袋容器の頂部から内袋上刃に広がるコンパー
トメントを形成した。

水６．５ｆを内袋上刃のコンパートメントに入れ、袋容
器をシールした。２時間後の袋容器内の酸素水準は１．
１８容量係であることが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図はパッケージ組立て順序を示す本発明の嫌気的雰
囲気形成装置の分解組立て図である。 第２図は組立てたパッケージの正面図である。 第６図は組立てたパッケージの側面図である。 第４図は水を内包するバイアルの図であり、バイアルの
端をシールするために用いるティア−ストリップの変形
が示されている。 各図において記号は下記のものを表わす。 １１：袋容器；　　　　　１６：内袋；１５：パイアル
；　　　　１７：チユーブ：１９：注ぎ口：　　　　　
　　　２１　：テイアーストリップ；２６：ペトリ皿：
　　　　　２５：シール用の棒：２７　：クランプ棒；
　　　　　２９　：コンパートメント；６１：ヒートン
ールする部分。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）密封可能な袋容器、 （ｂ）袋容器内に置かれ、酸素反応性材料を内包した内
   袋、および （ｃ）あらかじめ定められた量の水を収容するための、
   該内袋の位置と流体連絡を有する上記袋容器内のコンパ
   ートメント からなる、気体混合物から酸素を除去するためのパッケ
   ージ。
2. （２）酸素反応性材料が鉄粉、銅粉およびアルミニウム
   粉から選ばれる、特許請求の範囲第１項に記載のパッケ
   ージ。
3. （３）酸素反応性材料が米国標準篩サイズ３２５メッシ
   ュ以下のもの９５％の粒径を有する鉄粉である、特許請
   求の範囲第２項に記載のパッケージ。
4. （４）酸素反応性材料が水溶性固体酸および水溶性炭酸
   塩を含む二酸化炭素発生用組成物も含有する、特許請求
   の範囲第１項に記載のパッケージ。
5. （５）水溶性炭酸塩が炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリ
   ウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウムよりなる群
   から選ばれ、水溶性酸がクエン酸、酒石酸、アスコルビ
   ン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸および乳酸よりな
   る群から選ばれる、特許請求の範囲第４項に記載のパッ
   ケージ。
6. （６）酸素反応性材料がさらに充填材を含有する、特許
   請求の範囲第１項に記載のパッケージ。
7. （７）充填材が珪藻土、木炭、セルロース繊維、シリカ
   ゲルおよび硫酸バリウムよりなる群から選ばれる、特許
   請求の範囲第６項に記載のパッケージ。
8. （８）充填材が米国標準篩サイズ２００メッシュ以下の
   もの１００％の粒径を有する珪藻土である、特許請求の
   範囲第７項に記載のパッケージ。
9. （９）酸素反応性材料がさらに界面活性剤を含む、特許
   請求の範囲第１項に記載のパッケージ。
10. （１０）内袋が袋容器内に固定配置された、特許請求の
    範囲第１項に記載のパッケージ。
11. （１１）さらに、あらかじめ定められた量の水を内包す
    る別体のバイアルが添付された、特許請求の範囲第１項
    に記載のパッケージ。
12. （１２）酸素反応性材料が約２５〜約３５％の水準の粉
    末状鉄、約４０〜約６０％の水準の充填材、約１２〜約
    ２１％の水準の水溶性酸、約１〜約４％の水準の水溶性
    炭酸塩、および約０．０５〜約０．４％の水準の界面活
    性剤を含有する組成物からなる。 特許請求の範囲第１項に記載のパッケージ。
13. （１３）パッケージにさらに、酸素反応性物質の重量に
    対し約６０〜約８０重量％の水準の水を内包するバイア
    ルが添付される、特許請求の範囲第１２項に記載のパッ
    ケージ。