JPH02191515A - 抗菌作用を有するろ過膜 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的に液相系あるいは気相系に分散してい
る微生物を流体中から除去するろ過膜に関する。

本発明による抗菌作用を有するろ過膜は、例えば、液相
系においては家庭用浄水器、生ビール、生酒製造用、冷
却用水およびプール用水等を循環使用するだめのろ過装
置あるいは超純水製造用の最終ろ過装置等、気相系にお
いては医薬用アンプルに充填する無菌窒素ガス、超純水
製造装置に陽圧用ガスとして充填する無菌の空気あるい
は半導体製造工程における空調用・希釈用の無菌の空気
や不活性ガスなどの製造のために適用される。

（従来の技術） 流体（液体および気体）中の微生物を除去あるいは殺菌
する方法としては、大別すると精密ろ過膜や限外ろ過膜
を使用するろ過滅菌法、紫外線または放射線滅菌法、加
熱滅菌法および化学滅菌法があるが、最終除菌法として
ろ過滅菌法がよく使用されている。この方法は、加熱処
理あるいは薬剤処理等を施すことなく連続処理すること
が可能なので、あらゆる分野で広範囲に用いられている
。

膜素材としては、酢酸セルロース、硝酸セルロース、再
生セルロース、テフロン、ポリスルホン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスル
ホンなどの高分子膜や、耐熱性、耐薬品性のある多孔質
焼結体膜などがある。

（発明が解決しようとする課題） ろ過滅菌の操作を長時間にわたり連続的あるいは半連続
的に行う場合、ろ過膜面上に累積した微生物が増殖する
。微生物が増殖のために分裂する際、分裂直後の菌体は
小型化する場合がある。このような小型化した微生物は
、膜細孔径によっては、膜細孔を通過し、透過流体中に
漏出する危険性をはらんでいる。特にろ過操作を一旦停
止し、一定時間経過後に再び操作を行う場合に菌の漏出
する多くの例が報告されている。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上述した従来技術にあった問題点を解決
すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成したもので
ある。

前記諸口的は、ろ過膜の片面上に水難溶性銀化合物薄膜
を形成してなり、該薄膜がろ過滅菌を行う際、ろ過膜の
原流体側面−Ｌに物理的蒸着法あるいは化学的沈着法に
より形成されてなり、かつ、ろ過膜面上に捕捉された微
生物の増殖を防止あるいは抑制することを特徴とする抗
菌作用を有するろ過膜によって達成される。

本発明の原理は、微生物を含む流体をろ過膜を通過させ
ることにより微生物を除去するとき、ろ過膜の原流体側
面上に、抗菌性を持つ水難溶性銀化合物を物理的蒸着法
あるいは化学的沈着法により形成することにより、ろ過
膜自体に抗菌性を付加することにある。なお、上述の方
法より形成した薄膜を銀蒸着薄膜と呼び、また表面に銀
蒸着薄膜を形成したろ過膜を銀蒸着ろ過膜と呼ぶ。

本発明による抗菌作用を有するろ過膜を用いることによ
り、従来技術の問題点であるろ過膜面上での微生物の増
殖を防止あるいは抑制できるため、微生物の透過流体中
の漏出を防止することができる。

本発明に用いられるろ過膜は、精密ろ過膜または限外ろ
過膜、繊維状フィルター、ろ布、ろ紙等水不溶性銀化合
物の薄膜を形成しえるあらゆるろ過膜を含み、好ましく
は、精密ろ過膜である。また、該ろ過膜の形状は、平膜
あるいはスパイラル型、プリーツ型、管型、中空糸型モ
ジュールなどあらゆる形状を含み、好ましくはプリーツ
型または中空糸型モジュールである。該ろ過膜の材質と
しては、三酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリジメチ
ルシロキサン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチン
、再生セルロース、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
カーボネート、ポリアクリロニトリル等が挙げられ、好
ましくは三酢酸セルロースまたはポリスルホンである。

本発明に用いられる水難溶性銀化合物とは、塩化銀、臭
化銀、ヨウ化銀等のハロゲン化銀等の水難溶性または不
溶性のものであればいずれもよく、好ましくは塩化銀で
ある。さらに、銀を含んでいてもよい。

また、該銀化合物の使用量は、該銀化合物がろ過膜上に
薄膜状に形成または沈着されておればいずれもよく、通
常ろ過膜１０ｃＪ当り、銀として０゜１　ｍｇ以上、好
ましくは０．２０〜０．８０ｒｒ、ｇ（１）範囲である
。

本発明に用いられる水難溶性銀化合物の薄膜は、ろ過滅
菌を行なう際、ろ過膜の源流体側面上に物理的蒸着法、
または化学的沈着法により形成される。ここで、物理的
蒸着法とは、例えば、抵抗加熱法、電磁ビーム加熱法、
レーザ加熱法等の真空蒸着法、スパッタリング法、およ
びイオンプレーディング法が挙げられ、また化学的沈着
法とは溶液中で目的とする化学物を化学反応により形成
し、ろ過膜上にそのままあるいはろ過等の手段によりろ
過膜上に沈着させる方法、または物理的蒸着法により銀
を蒸着後、化学的沈着法により銀を水または水溶液難溶
性銀化合物とする方法等が挙げられ、好ましくは物理的
蒸着法により銀を蒸着後、化学的沈着法により銀を水ま
たは水溶液難溶性銀化合物とする方法である。また、ろ
過膜の原流体側面上ばかりでなく、ろ過原流体の通過す
る膜間、または隙間および膜の両面に該銀化合物が存在
する場合も本発明の範囲内である。

本発明で対象とする微生物とは、一般に菌類と称される
もの全てを対象とし、例えば分裂菌類、枯菌類および真
菌類である。ここで、分裂菌類には、細菌、放射菌が、
また真菌類にはカビ、酵母、キノコ等が挙げられる。さ
らに、細菌には、肺炎双球菌、乳酸連球菌、黄色ブドウ
状球菌、プルガリア乳酸桿菌、枯草菌、波傷風菌等のダ
ラム陽性菌、大腸菌、チフス菌、緑膿菌、コレラ菌等の
ダラム陰性菌が挙げられる。

（実施例） 以下に本発明の実施例および対照例を以下に示す。

実施例および対照例はいずれも第１図に示すようなろ過
回路を用いた。第１図において、１はろ過滅菌器、２は
無菌的に操作を行うためのエアフィルター、３は菌体を
含む試料、４は銀蒸着あるいは対照（非蒸着）ろ過膜、
５はろ液、６はろ過操作修了時に大気圧に戻すためのリ
ークバルブ、７は吸引ポンプを示す。またろ過操作は次
のようにして行った。すなわち微生物を含む液３を、銀
蒸着ろ過膜あるいは対照ろ過膜（いずれも富士写真フィ
ルム株式会社製精密ろ過膜、三酢酸セルロース膜、また
はポリスルホン膜、公称孔径０．４５μｍ、直径４７ａ
＋ｍ、平膜）４で、吸引ポンプ７を用いてろ道側の圧力
を１００　ｍｍ１１ｇとして一定量（２５０ｍｌ）吸引
ろ過し、ろ過に用いたろ過膜４を第１表または第２表に
示す組成の寒天培地上で７日間３７℃で培養した。そし
て、ろ過膜面上に発生したコロニーの発現数を計数する
ことにより銀蒸着ろ過膜の抗菌性の度合を評価した。な
おこのときのろ過膜の有効ろ過面積は約１０ｃｍ２であ
った。

大腸菌用寒天培地 ０ｇ ｇ ｇ ５ｇ ０００ｍ１ ７．６ 第１表 トリプトン 酵母エキス 塩化ナトリウム 寒　　天 純　　水 ｐＨ 第２表 酵母エキス ク　　エ　　ン　　酸 塩化アンモニウム リン酸第２カリウム 硝酸マグネシウム 酵母用寒天培地 １．５ｇ ３．０ｇ ２．５ｇ ５．５ｇ ０、　２５ｇ 塩化すトリウム　　　　　　１．０ｇ 寒　　　　天　　　　　　　　　　１５ｇ純　　　　水
　　　　　　　　　１０００ｍ１００Ｏ５，５ 実施例１ 大腸菌（Ｅ、Ｃｏ１１）の濃度が１．７Ｘ１０３個／９
となるように調整した試料２５０ｍ１を、上述の銀蒸着
ろ過Ｊ莫を用いて吸引ろ過した。使用済みのろ過膜を寒
天培養上に静置、密着し、７日間、３７°Ｃで培養し、
菌体コロニーの発生数を調べた。この結果を第３表に示
す。

対照例１ 大腸菌の濃度が１．．７Ｘ１０３個／９となるように調
整した試料２５０ｃｎｌを、上述した非蒸着膜を用いて
吸引ろ過した。使用済みのろ過膜を寒天培地上で７日間
、３７℃で培養した。この結果を第３表に示す。

実施Ｎ２ 大腸菌の濃度が２．２Ｘ１０４個／ｆＪとなるように調
整した試料２５０ｍ１を、水道水中に７日間浸漬した上
述の銀蒸着ろ過膜を用いて吸引ろ過した。使用済みのろ
過膜を寒天培地上で７日間、３７°Ｃで培養した。この
結果を第３表に示す。

対照例２ 大腸菌の濃度が２．２Ｘ１０４個／Ωとなるように：Ａ
整した試料２５０ｍ１を、水道水中に７日間浸漬した上
述の非蒸着ろ過膜を用いて吸引ろ過した。使用済みのろ
過膜を寒天培地上で７日間、３７℃で培養した。この結
果を第３表に示す。

実施例３ 大腸菌の濃度が４．５Ｘ１０３個／Ｄとなるように：Ａ
整した試料２５０ｍ１を、銀蒸着後１０ｐｐｍの次亜塩
素酸ナトリウム溶液２００　ｍｌで処理した上述の銀蒸
着ろ過膜を用いて吸引ろ過した。使用済みのろ過膜を寒
天培地上で７日間、３７℃で培養した。この結果を第３
表に示す。また、得られた銀蒸着ろ過膜の電子顕微鏡に
よる写真（１５゜０倍）を第２図に示す。第２図におい
て、膜面上に無数に散在する結晶は、Ｘ線回折法による
分析の結果、塩化銀とＩｉ１″認された。

対照例３ 大腸菌の濃度が４．５Ｘ１０３個／Ωとなるように調整
した試料２５０ｍ１を、１０ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリ
ウム溶液２００　ｍｌで処理した上述の非蒸着ろ過膜を
用いて吸引ろ過した。使用済みのろ過膜を寒天培地上で
７日間、３７℃で培養した。

この結果を第３表に示す。

実施例４ 酵母（Ｓ、Ｃｅｒｅｖｉｃｉａｅ）の濃度が１．９Ｘ１
０３個／Ωとなるように調整した試料２５０ｍ１を、銀
蒸着後１０１）Ｉ）［１１の次亜塩素酸ナトリウム溶液
２００ｍ１で処理した上述の銀蒸着ろ過膜を用いて吸弓
ろ過した。使用済みのろ過膜を寒天培地（第２表）上で
７日間、３７℃で培養した。この結果を第３表に示す。

対照例４ 酵母の濃度が１．９Ｘ１０３個／Ωとなるように調整し
た試料２５０　ｍｌを、１０ｐｐｌ！ｌの次亜塩素酸ナ
トリウム溶液２００　ｍｌで処理した上述の非蒸着ろ過
膜を用いて吸引ろ過した。使用済みのろ過膜を寒天培地
上で７日間、 の結果を第３表に示す。

３７℃で培養した。こ （発明の効果） 以」二のことから水難溶性銀化合物を含む薄膜を表面に
形成したろ過膜は、該銀化合物が少量でも濾過滅菌の際
にろ過膜面上に累積した微生物の増殖を防止あるいは抑
制する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および対照例を行なう際の回路図である
。 図中、１−はろ過滅菌器、２はエアフィルタ、３は試料
、４は銀蒸着（あるいは非蒸着）ろ過膜、５はろ液、６
はリークバルブ、７は吸引ポンプである。 ・第２図は、本発明の銀蒸着ろ過膜の電子顕微鏡による
拡大図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ろ過膜の片面上に水難溶性銀化合物薄膜を形成してなり
   、該薄膜がろ過滅菌を行う際、ろ過膜の原流体側面上に
   物理的蒸着法あるいは化学的沈着法により形成されてな
   り、かつ、ろ過膜面上に捕捉された微生物の増殖を防止
   あるいは抑制することを特徴とする抗菌作用を有するろ
   過膜。