特許 6381111 抗腫瘍水溶液および抗癌剤とそれらの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6381111

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】抗腫瘍水溶液および抗癌剤とそれらの製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61K 33/42 20060101AFI20180820BHJP

   A61K 33/10 20060101ALI20180820BHJP

   A61K 31/198 20060101ALI20180820BHJP

   A61K 31/4172 20060101ALI20180820BHJP

   A61K 9/08 20060101ALI20180820BHJP

   A61K 41/00 20060101ALI20180820BHJP

   A61P 35/00 20060101ALI20180820BHJP

   H05H 1/24 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   A61K33/42

   A61K33/10

   A61K31/198

   A61K31/4172

   A61K9/08

   A61K41/00

   A61P35/00

   H05H1/24

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-122088(P2014-122088)

(22)【出願日】2014年6月13日

(65)【公開番号】特開2016-3184(P2016-3184A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人名古屋大学

(74)【代理人】

【識別番号】100087723

【弁理士】

【氏名又は名称】藤谷 修

(74)【代理人】

【識別番号】100165962

【弁理士】

【氏名又は名称】一色 昭則

(72)【発明者】

【氏名】堀 勝

(72)【発明者】

【氏名】水野 正明

(72)【発明者】

【氏名】吉川 史隆

(72)【発明者】

【氏名】梶山 広明

(72)【発明者】

【氏名】内海 史

(72)【発明者】

【氏名】中村 香江

(72)【発明者】

【氏名】石川 健治

(72)【発明者】

【氏名】竹田 圭吾

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏昌

(72)【発明者】

【氏名】加納 浩之

【審査官】 今村 明子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１２８９０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１６１３２７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｋ ９／００− ９／７２

Ａ６１Ｋ ３１／００−３１／８０

Ａ６１Ｋ ３３／００−３３／４４

Ａ６１Ｋ ４７／００−４７／６９

Ａ６１Ｋ ４１／００

Ａ６１Ｐ １／００−４３／００

Ｈ０５Ｈ １／００− １／５４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液の製造方法において、
リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む培養液を第１の水溶液として準備する水溶液準備工程と、
プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを前記第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、
前記第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、
を有すること
を特徴とする抗腫瘍水溶液の製造方法。

【請求項2】

癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液の製造方法において、
リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、
プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを前記第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、
前記第２の水溶液に培養液を添加する培養液添加工程と、
前記培養液を添加済みの前記第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、
を有すること
を特徴とする抗腫瘍水溶液の製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の抗腫瘍水溶液の製造方法において、
前記冷凍工程では、
前記第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍すること
を特徴とする抗腫瘍水溶液の製造方法。

【請求項4】

癌細胞を選択的に死滅させる抗癌剤の製造方法において、
リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む培養液を第１の水溶液として準備する水溶液準備工程と、
プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを前記第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、
前記第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、
を有すること
を特徴とする抗癌剤の製造方法。

【請求項5】

癌細胞を選択的に死滅させる抗癌剤の製造方法において、
リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、
プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを前記第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、
前記第２の水溶液に培養液を添加する培養液添加工程と、
前記培養液を添加済みの前記第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、
を有すること
を特徴とする抗癌剤の製造方法。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載の抗癌剤の製造方法において、
前記冷凍工程では、
前記第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍すること
を特徴とする抗癌剤の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の技術分野は、抗腫瘍水溶液および抗癌剤とそれらの製造方法に関する。さらに詳細には、癌細胞を死滅させることのできる抗腫瘍水溶液および抗癌剤とそれらの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プラズマ技術は、電気、化学、材料の各分野に応用されている。そして、近年においては、医療への応用が活発に研究されるようになってきた。プラズマの内部では、電子やイオン等の荷電粒子の他に、紫外線やラジカルが発生する。これらには、生体組織の殺菌をはじめとして、生体組織に対する種々の効果があることが分かってきている。

【0003】

例えば、特許文献１には、プラズマの照射により、血液凝固（特許文献１の実施例４、段落［００６３］−［００６８］参照）と、組織滅菌（特許文献１の実施例５、段落［００６９］−［００７４］参照）と、リーシュマニア症（特許文献１の実施例６、段落［００７５］−［００７７］参照）といった、効果があることが記載されている。そして、メラノーマ細胞（悪性黒色腫細胞）を死滅させる効果があると記載されている（特許文献１の実施例７、段落［００７８］参照）。

【0004】

また、特許文献２には、ｐＨが４．８以下となるように調整された液体にプラズマを照射することにより、液体中の菌を殺菌する技術が開示されている（特許文献２の段落［００２０］等参照）。また、スーパーオキシドアニオンラジカルやヒドロペルオキシラジカル等が殺菌効果を担っている可能性がある旨が記載されている（特許文献２の段落［００９０］−［００９９］等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２００８−５３９００７号公報

【特許文献2】国際公開第２００９／０４１０４９号

【特許文献3】国際公開第２０１３／１２８９０５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、このような癌の治療においては一般に、１）癌細胞を死滅させるとともに、２）正常細胞に影響を与えないように、癌細胞を選択的に死滅させることが好ましい。たとえ、癌細胞を死滅させることができたとしても、そのために多数の正常細胞を死滅させると、患者に加わる肉体的負担が大きいからである。そのため、このように癌細胞を選択的に死滅させる治療技術が望まれている。しかし、癌細胞を選択的に死滅させることは容易ではない。特許文献１では、正常細胞への影響の程度が明らかではない。

【0007】

そのため特許文献３に記載されているように、本発明者らは、癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液に関する技術を研究開発した（特許文献３の段落［００８５］−［００８７］および図１６等参照）。この抗腫瘍水溶液は、癌細胞を選択的に死滅させることができる。また、この抗腫瘍水溶液は、培養した細胞のみならずマウスに対しても抗腫瘍効果を発揮した（特許文献３の段落［０１４５］−［０１５２］および図４５、４６等参照）。しかし、その抗腫瘍水溶液の抗腫瘍効果は、１８時間未満であった（特許文献３の段落［００８８］−［００９１］および図１７参照）。抗腫瘍水溶液を癌治療に用いるには、プラズマ発生装置の設置個所から離れた場所でも使用できるように、抗腫瘍水溶液の抗腫瘍効果がより長く持続することが好ましい。

【0008】

本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、正常細胞にほとんど影響を与えることなく癌細胞を死滅させることのできる抗腫瘍効果が長時間にわたって持続する抗腫瘍水溶液および抗癌剤とそれらの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の態様における抗腫瘍水溶液の製造方法は、癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液の製造方法である。この抗腫瘍水溶液の製造方法は、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む培養液を第１の水溶液として準備する水溶液準備工程と、プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、を有する。

【0010】

この製造方法により製造された抗腫瘍水溶液は、癌細胞を死滅させるとともに、正常細胞をほとんど死滅させることがない。つまり、癌細胞を選択的に死滅させることができる。したがって、この抗腫瘍水溶液を直接癌細胞に接触させる方法や、患者に抗腫瘍水溶液を内服させる方法や、患者を開腹等して癌の発生している臓器の周囲を抗腫瘍水溶液で満たすもしくは洗う方法を用いることにより、ヒトの癌を治療することができる。この製造方法で製造された抗腫瘍水溶液は、長時間にわたって抗腫瘍効果が持続する。抗腫瘍効果は、プラズマ発生装置から照射されるイオンやラジカルそのものではなく、抗腫瘍水溶液の内部で何らかの抗腫瘍物質が生成されると考えられる。また、その抗腫瘍物質が冷凍により長時間にわたって化学構造を破壊されることなく、抗腫瘍水溶液中の他の化学種と反応してしまうこともないことを示している。

【0011】

第２の態様における抗腫瘍水溶液の製造方法は、癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液の製造方法である。この抗腫瘍水溶液の製造方法は、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、第２の水溶液に培養液を添加する培養液添加工程と、培養液を添加済みの第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、を有する。

【0012】

第３の態様における抗腫瘍水溶液の製造方法においては、冷凍工程では、第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍する。

【0013】

第４の態様における抗癌剤の製造方法は、癌細胞を選択的に死滅させる抗癌剤の製造方法である。この抗癌剤の製造方法は、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む培養液を第１の水溶液として準備する水溶液準備工程と、プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、を有する。

【0014】

第５の態様における抗癌剤の製造方法は、癌細胞を選択的に死滅させる抗癌剤の製造方法である。この抗癌剤の製造方法は、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、プラズマ発生装置によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、第２の水溶液に培養液を添加する培養液添加工程と、培養液を添加済みの第２の水溶液を冷凍する冷凍工程と、を有する。

【0015】

第６の態様における抗癌剤の製造方法において、冷凍工程では、第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍する。

【発明の効果】

【0016】

本明細書では、正常細胞にほとんど影響を与えることなく癌細胞を死滅させることのできる抗腫瘍効果が長時間にわたって持続する抗腫瘍水溶液および抗癌剤とそれらの製造方法が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】プラズマ照射装置のガス噴出口を走査するロボットアームの構成を説明するための概念図である。

【図2】図２．Ａは第１のプラズマ照射装置の構成を示す断面図であり、図２．Ｂは電極の形状を示す図である。

【図3】図３．Ａは第２のプラズマ照射装置の構成を示す断面図であり、図３．Ｂはプラズマ領域の長手方向に垂直な断面における部分断面図である。

【図4】実験Ａにおいて抗腫瘍水溶液における製造時からの時間と抗腫瘍効果との関係を示すグラフである。

【図5】実験Ｂにおいて抗腫瘍水溶液の効果を癌細胞と正常細胞とで比較したグラフである。

【図6】実験Ｂにおいて癌細胞培養地を抗腫瘍水溶液に浸した場合の結果を示す顕微鏡写真である。

【図7】実験Ｃにおいて抗腫瘍水溶液の抗腫瘍効果の持続時間を示すグラフである。

【図8】実験Ｄにおいて培養液にプラズマを照射した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図9】実験Ｄにおいてリン酸水素二ナトリウム水溶液にプラズマ照射した後で培養液を添加した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図10】実験Ｄにおいて炭酸水素ナトリウム水溶液にプラズマ照射した後で培養液を添加した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図11】実験ＤにおいてＬ−グルタミン水溶液にプラズマ照射した後で培養液を添加した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図12】実験ＤにおいてＬ−ヒスチジン水溶液にプラズマ照射した後で培養液を添加した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図13】実験ＤにおいてＬ−チロシン二ナトリウム二水和物水溶液にプラズマ照射した後で培養液を添加した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図14】実験Ｄにおいて種々の単一成分水溶液にプラズマ照射した後で培養液を添加した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果を調べた結果を示すグラフである。

【図15】実験Ｅにおいて卵巣癌細胞を投与したヌードマウスに抗腫瘍水溶液もしくは通常の培養液を投与した場合を比較する写真である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、具体的な実施形態について、抗腫瘍水溶液および抗癌剤とこれらの製造方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。

【0019】

１．抗腫瘍水溶液製造装置
１−１．抗腫瘍水溶液製造装置の構成
本実施形態の抗腫瘍水溶液製造装置ＰＭは、図１に示すように、プラズマ照射部Ｐ１と、アームロボットＭ１とを有している。プラズマ照射装置Ｐ１は、プラズマを発生させるとともに、そのプラズマを溶液に向けて照射するためのものである。プラズマ照射装置Ｐ１には、後述するように、２種類の方式（第１のプラズマ照射装置１００および第２のプラズマ照射装置２００）がある。そして、いずれの方式を用いてもよい。

【0020】

アームロボットＭ１は、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１の位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のそれぞれの方向に移動させることができるようになっている。なお、説明の便宜上、プラズマを照射する向きを−ｚ軸方向としている。これにより、溶液の液面と、プラズマ照射部Ｐ１との間の距離を調整することができる。また、この抗腫瘍水溶液製造装置ＰＭは、予めプラズマ照射時間を設定することにより、その時間だけプラズマを照射することができるものである。

【0021】

１−２．第１のプラズマ照射装置
図２．Ａはプラズマ照射装置１００の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ照射装置１００は、プラズマを点状に噴出する第１のプラズマ照射装置である。図２．Ｂは、図２．Ａのプラズマ照射装置１００の電極２ａ、２ｂの形状の詳細を示す図である。

【0022】

プラズマ照射装置１００は、筐体部１０と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１０は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を原料とする焼結体から成るものである。そして、筐体部１０の形状は、筒形状である。筐体部１０の内径は２〜３ｍｍである。筐体部１０の厚みは０．２〜０．３ｍｍである。筐体部１０の長さは２５ｃｍである。筐体部１０の両端には、ガス導入口１０ｉと、ガス噴出口１０ｏとが形成されている。ガス導入口１０ｉは、プラズマを発生させるためのガスを導入するためのものである。ガス噴出口１０ｏは、プラズマを筐体部１０の外部に照射するための照射部である。なお、ガスの移動する向きは、図中の矢印の向きである。

【0023】

電極２ａ、２ｂは、対向して配置されている対抗電極対である。電極２ａ、２ｂの対抗面方向の長さは、筐体部１０の内径より小さい。例えば１ｍｍ程度である。電極２ａ、２ｂには、図２．Ｂに示すように、対向面のそれぞれに凹部（ホロー）Ｈが多数形成されている。そのため、電極２ａ、２ｂの対抗面は、微細な凹凸形状となっている。なお、この凹部Ｈの深さは、０．５ｍｍ程度である。

【0024】

電極２ａは、筐体部１０の内部であってガス導入口１０ｉの近傍に配置されている。電極２ｂは、筐体部１０の内部であってガス噴出口１０ｏの近傍に配置されている。そのため、プラズマ照射装置１００では、電極２ａの対抗面の反対側からガスを導入するとともに、電極２ｂの対抗面の反対側にガスを噴出するようになっている。そして、電極２ａ、２ｂ間の距離は、２４ｃｍである。電極２ａ、２ｂ間の距離は、これより小さい距離であってもよい。

【0025】

電圧印加部３は、電極２ａ、２ｂ間に交流電圧を印加するためのものである。電圧印加部３は、商用交流電圧である、６０Ｈｚ、１００Ｖを用いて９ｋＶに昇圧するとともに、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。

【0026】

ガス導入口１０ｉからアルゴンを導入するとともに、電圧印加部３により、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加すると、筐体部１０の内部にプラズマが発生する。図２．Ａの斜線で示すように、プラズマが発生する領域をプラズマ発生領域Ｐとする。プラズマ発生領域Ｐは、筐体部１０に覆われている。

【0027】

１−３．第２のプラズマ照射装置
図３．Ａはプラズマ照射装置１１０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ照射装置１１０は、プラズマを線状に噴出する第２のプラズマ照射装置である。図３．Ｂは、図３．Ａのプラズマ照射装置１１０のプラズマ領域Ｐの長手方向に垂直な断面における部分断面図である。

【0028】

プラズマ照射装置１１０は、筐体部１１と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１１は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を原料とする焼結体から成るものである。筐体部１１の両端には、ガス導入口１１ｉと、多数のガス噴出口１１ｏとが形成されている。ガス導入口１１ｉは、図３．Ａの左右方向を長手方向とするスリット形状をしている。ガス導入口１１ｉからプラズマ領域Ｐの直上までのスリット幅（図３．Ｂの左右方向の幅）は１ｍｍである。

【0029】

ガス噴出口１１ｏは、プラズマを筐体部１１の外部に照射するための照射部である。ガス噴出口１１ｏは、円筒形状もしくはスリット形状である。円筒形状の場合のガス噴出口１１ｏは、プラズマ領域の長手方向に沿って一直線状に形成されている。ガス噴出口１１ｏの内径は１〜２ｍｍの範囲内である。また、スリット形状の場合には、ガス噴出口１１ｏのスリット幅を１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、安定したプラズマが形成される。ガス導入口１１ｉは、電極２ａと電極２ｂとを結ぶ線と交差する向きにガスを導入するようになっている。

【0030】

電極２ａ、２ｂおよび電圧印加部３については、図１に示したプラズマ照射装置１００と同じものである。そして、同様に、商用交流電圧を用いて、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。これにより、プラズマを一直線状に噴出することができる。

【0031】

また、この一直線状にプラズマを噴出するプラズマ照射装置１１０を図３．Ｂの左右方向に列状に並べて配置すれば、プラズマをある長方形の領域にわたって平面的に噴出することができる。

【0032】

２．プラズマ照射装置により発生されるプラズマ
プラズマ照射装置１００、１１０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。ここで、大気圧プラズマとは、０．５気圧以上２．０気圧以下の範囲内の圧力であるプラズマをいう。

【0033】

本実施の形態では、プラズマ発生ガスとして、主にＡｒガスを用いる。プラズマ照射装置１００、１１０により発生されるプラズマの内部では、もちろん、電子と、Ａｒイオンとが生成されている。そして、Ａｒイオンは、紫外線を発生する。また、このプラズマは大気中に放出されているため、酸素ラジカルや窒素ラジカル等を発生させる。

【0034】

このプラズマのプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。なお、誘電体バリア放電により発生されるプラズマにおけるプラズマ密度は、１×１０¹¹ｃｍ^-3〜１×１０¹³ｃｍ^-3程度である。したがって、プラズマ照射装置１００、１１０により発生されるプラズマのプラズマ密度は、誘電体バリア放電により発生されるプラズマのプラズマ密度に比べて、３桁程度大きい。したがって、このプラズマの内部では、より多くのＡｒイオンが生成する。そのため、ラジカルや、紫外線の発生量も多い。なお、このプラズマ密度は、プラズマ内部の電子密度にほぼ等しい。

【0035】

そして、このプラズマ発生時におけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ〜２５００Ｋの範囲内である。また、このプラズマにおける電子温度は、ガスの温度に比べて大きい。しかも、電子の密度が１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内の程度であるにもかかわらず、ガスの温度はおよそ１０００Ｋ〜２５００Ｋである。このプラズマの温度は、プラズマの発生しているプラズマ領域Ｐでの温度である。したがって、プラズマの条件や、ガス噴出口から癌細胞までの距離を異なる条件とすることにより、癌細胞の位置でのプラズマ温度を室温程度とすることができる。そのため、このプラズマを癌細胞および正常細胞に照射した場合に、これらの細胞に熱による損傷を与えるおそれはほとんどない。

【0036】

また、酸素ラジカル密度は、２×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１．６×１０¹⁵ｃｍ^-3以下の範囲内である。アルゴンガスに対して混入する酸素ガスの量を調整することにより、この酸素ラジカル密度を調整することができる。

【0037】

３．抗腫瘍水溶液
本実施形態の抗腫瘍水溶液は、原材料である第１の水溶液に大気圧プラズマを照射して第２の水溶液とし、第２の水溶液を冷凍したものである。第１の水溶液の溶媒は、水系溶媒である。第１の水溶液の溶質として、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を用いればよい。または、第１の水溶液として、培養液を用いることもできる。培養液として、例えば、ＤＭＥＭが挙げられる。そして、ＤＭＥＭには、グルコース等の糖が含まれている。ここで、培養成分とは、細胞等を培養するための培養液に含まれる成分である。例えば、後述する表３（ＤＭＥＭ成分）に記載されているものである。

【0038】

４．抗腫瘍水溶液の製造方法
本実施形態の抗腫瘍水溶液の製造方法には、２種類の方法がある。よって、それぞれの方法について説明する。

【0039】

４−１．抗腫瘍水溶液の製造方法（第１の方法）
４−１−１．水溶液準備工程（第１の方法）
第１の方法について説明する。まず、第１の水溶液を準備する。第１の水溶液とは、プラズマを照射する前の水溶液のことをいう。この第１の方法では、第１の水溶液として、培養液を準備する。つまり、水にこれらの培養成分を添加した培養液を準備する。この段階における培養液のｐＨは、ほぼ７である。例えば、５．５以上８．５以下の範囲内である。なお、培養成分については、後述する（表３参照）。

【0040】

４−１−２．プラズマ照射工程（第１の方法）
次に、抗腫瘍水溶液製造装置ＰＭによりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液（培養液）に照射する。プラズマを照射する際における液面とプラズマ噴出口との間の距離は、例えば、１ｃｍである。また、この距離は、０．５ｃｍ以上３ｃｍ以下の範囲内で変えてもよい。このプラズマのプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。そして、このプラズマにおけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ〜２５００Ｋの範囲内である。ただし、このプラズマ温度は、液面では、室温程度（３００Ｋ程度）まで下げることもできる。また、酸素ラジカル密度は、２×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１．６×１０¹⁵ｃｍ^-3以下の範囲内である。これらのプラズマ条件を表１に示す。これらの条件は、あくまで一例である。

【0041】

［表１］
条件 数値範囲
液面−噴出口距離 ０．５ｃｍ以上 ３ｃｍ以下
プラズマ密度 １×１０¹⁴ｃｍ^-3以上 １×１０¹⁷ｃｍ^-3以下
プラズマ温度 １０００Ｋ以上 ２５００Ｋ以下
酸素ラジカル密度 ２×１０¹⁴ｃｍ^-3以上 １．６×１０¹⁵ｃｍ^-3以下

【0042】

なお、後述する実験のところで説明するように、抗腫瘍効果を有する抗腫瘍水溶液を製造するためには、プラズマ密度時間積を、次の条件を満たすようにする。
１．２×１０¹⁸ｓｅｃ・ｃｍ^-3以上
ここで、プラズマ密度時間積とは、プラズマ発生領域におけるプラズマ密度と、大気圧プラズマをこの水溶液に照射した時間（照射時間）との積である。

【0043】

このように、第１の水溶液（培養液）にプラズマを照射することにより、第１の水溶液（培養液）を第２の水溶液（培養液）にする。プラズマ照射前の第１の水溶液（培養液）のｐＨは、７に近い。例えば、５．５以上８．５以下の範囲内である。一般に、培養液は、ｐＨを７付近に保持しようとする物質を含んでいる。例えば、炭酸水素イオンである。そのため、プラズマを照射する前後で、この水溶液のｐＨはほとんど変化しない。プラズマ照射後の第２の水溶液（培養液）のｐＨは、７に近い。例えば、５．５以上８．５以下の範囲内である。

【0044】

４−１−３．冷凍工程（第１の方法）
次に、第２の水溶液（培養液）を冷凍する。そのために、第２の水溶液（培養液）を−１９６℃以上０℃以下で冷凍する。具体的には、冷凍庫に保存する。冷凍庫として、生物実験用冷蔵庫（例えば、日本フリーザー株式会社製のバイオフリーザーＧＳ−５２０３ＫＨＣ）を用いることができる。この冷凍庫で冷凍した第２の水溶液（培養液）の温度は、−２８℃以上−１４℃以下の範囲内である。また、第２の水溶液（培養液）の温度は、この範囲に限らない。通常の冷凍温度であればよい。例えば、−１９６℃以上０℃以下の範囲内である。好ましくは、−１９６℃以上−１０°以下である。より好ましくは、−１５０℃以上−２０℃以下である。さらに好ましくは、−８０℃以上―３０℃以下である。このように、冷凍工程では、第２の水溶液（培養液）を冷凍することにより、冷凍状態の第３の水溶液（培養液）を作製する。

【0045】

４−２．抗腫瘍水溶液の製造方法（第２の方法）
４−２−１．水溶液準備工程（第２の方法）
第２の方法について説明する。まず、第１の水溶液を準備する。第１の水溶液とは、プラズマを照射する前の水溶液のことをいう。この第２の方法では、第１の水溶液として、次の水溶液を準備する。ここでは、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した第１の水溶液を準備する。

【0046】

４−２−２．プラズマ照射工程（第２の方法）
次に、抗腫瘍水溶液製造装置ＰＭによりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射する。プラズマを照射する際の種々の条件は、第１の方法と同様である。このように、第１の水溶液にプラズマを照射することにより、第２の水溶液が作製される。

【0047】

４−２−３．培養成分添加工程（第２の方法）
次に、第２の水溶液に、培養成分（例えば、後述する表３のＤＭＥＭ成分）を添加する。便宜上、この第２の水溶液に培養成分を添加した水溶液についても、同様に、第２の水溶液ということとする。

【0048】

４−２−４．冷凍工程（第２の方法）
次に、第２の水溶液を冷凍する。そのために、第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下で冷凍する。好ましくは、−１９６℃以上−１０°以下である。より好ましくは、−１５０℃以上−２０℃以下である。さらに好ましくは、−８０℃以上―３０℃以下である。このように、冷凍することは、第１の方法の場合と同様である。これにより、冷凍状態の第３の水溶液が得られる。

【0049】

５．冷凍した抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果の持続時間
５−１．第２の水溶液（冷凍前）の抗腫瘍効果
第２の水溶液（冷凍前）の抗腫瘍効果について説明する。この項目で説明する第２の水溶液とは、第１の方法における第２の水溶液と、培養成分を添加後の第２の方法における第２の水溶液を指している。冷凍前の抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）は、後述するように、抗腫瘍効果を奏する。そして、第２の水溶液における抗腫瘍効果の持続時間は、８時間以上１８時間未満であった。

【0050】

５−２．第３の水溶液（冷凍後）の抗腫瘍効果
一方、本実施形態の製造方法で製造された抗腫瘍水溶液、すなわち冷凍状態の第３の水溶液では、抗腫瘍効果を保持し続ける。実際、後述するように、冷凍保冷期間が２８日以上の抗腫瘍水溶液は、解凍後に抗腫瘍効果を発揮した。つまり、抗腫瘍水溶液は、長期間にわたって冷凍保存することができる。そして、この抗腫瘍水溶液の冷凍および解凍によって、抗腫瘍効果が失われることはほとんどない。詳細については、後述する。

【0051】

５−３．第２の水溶液（冷凍前）の抗腫瘍効果についての考察
冷凍前の抗腫瘍水溶液は、何らかの抗腫瘍物質を含んでいると考えられる。この抗腫瘍物質は、特許文献２で挙げられているような、ヒドロキシラジカル、スーパーオキシドアニオンラジカル、ヒドロペルオキシラジカル等のラジカルではないと考えられる。その理由として、（１）殺菌効果と抗腫瘍効果とは効果そのものが異なること、（２）効果の持続時間が異なること、（３）効果とｐＨ依存性との関連性が異なっていること、の３つが挙げられる。

【0052】

まず、一つ目の殺菌効果と抗腫瘍効果との違いは言うまでもない。また、本実施形態の抗腫瘍水溶液は、選択性を有している。この抗腫瘍水溶液は、正常細胞にはほとんど影響はないが、癌細胞を選択的に死滅させる。これは、全ての細胞に対して過酷な生存環境をもたらすのではなく、癌細胞という標的に絞って選択的に死滅させることを意味している。

【0053】

次に、持続時間について説明する。特許文献２では、例えば、スーパーオキシドアニオンラジカルは、水中でも数秒間存在できるとの記載がある。また、比較的寿命が長いとの記載もある（特許文献２の段落［００９０］−［００９３］等参照）。それに対して、第２の水溶液（冷凍前）は、少なくとも８時間以上抗腫瘍効果が持続する。

【0054】

次に、効果とｐＨ依存性について説明する。特許文献２に記載のラジカルは、ｐＨの低い酸性条件下では十分な殺菌効果をもたらすが、中性に近い条件下ではほとんど殺菌効果をもたらさない（特許文献２の段落［００８４］−［００８９］および図８−図１１参照）。また、ｐＨが低いほど、ヒドロペルオキシラジカルが増加する旨が記載されている（特許文献２の段落［００９３］）。これに対して本実施形態の抗腫瘍水溶液は、中性条件下で抗腫瘍効果を奏する。

【0055】

以上のことから、この抗腫瘍水溶液は、抗腫瘍物質を含んでいると考えられる。

【0056】

５−４．第３の水溶液（冷凍後）の抗腫瘍効果についての考察
冷凍状態の抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）では、この抗腫瘍物質が化学構造を破壊されることなく存在していると考えられる。また、冷凍状態下における抗腫瘍物質は、抗腫瘍水溶液中の他の化学種と反応して抗腫瘍物質が消失するおそれもないことを示唆している。冷凍状態では、化学反応がほとんど進まないと考えられる。さらに、この抗腫瘍物質は、冷凍による水の相転移（固化）によっても壊れることがない。

【0057】

したがって、この抗腫瘍水溶液については、その抗腫瘍効果を保持したまま保管することができる。もちろん、冷凍状態で輸送することもできる。そして、冷凍状態で保管してある抗腫瘍水溶液については、使用する直前に解凍すれば、必要な際にいつでも使用することができる。

【0058】

６．抗腫瘍水溶液を用いた癌の治療
６−１．抗腫瘍水溶液の性質および用途（抗癌剤）
この抗腫瘍水溶液は、癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍効果を有する。つまり、この抗腫瘍水溶液について、抗癌作用を有する抗癌剤として用いることができる。この抗癌作用は、冷凍保存を行うことにより、長時間持続する。そして、本実施形態の抗腫瘍水溶液は、後述するように、正常細胞にはほとんどダメージを与えない。

【0059】

７．実験Ａ（抗腫瘍水溶液における抗腫瘍効果の持続時間）
本実験は、冷凍状態の抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）における製造時からの経過時間と抗腫瘍効果との関係について行った実験である。

【0060】

７−１．用いた癌細胞
本実験では、癌細胞としてグリオーマを用いた。グリオーマは、神経膠細胞（グリア細胞）に発生する神経膠腫である。すなわち、脳腫瘍の一種である。グリオーマとして、具体的には、表２に示すものを用いた。つまり、Ｕ２５１ＳＰである。表２には、この後に説明する実験で用いた細胞についても記載されている。

【0061】

［表２］
細胞名 状態 種類 耐性
Ｕ２５１ＳＰ 癌細胞 グリオーマ −
ＲＩ−３７１ 正常細胞 アストロサイト −
ＳＫＯＶ３ 癌細胞 卵巣癌細胞 −
ＮＯＳ２ＴＲ 癌細胞 卵巣癌細胞 パクリタキセル耐性

【0062】

７−２．実験方法
７−２−１．癌細胞の培養
上記の癌細胞を、プレートに培養して癌細胞培養地を作成した。プレートは、プラスチック製の容器である。そして、プレートの内部には、培養液を入れた。その培養液は、ＤＭＥＭと血清（ＦＢＳ）と抗生物質（ペニシリン・ストレプトマイシン）とを混合した溶液である。ＤＭＥＭの成分を、表３に示す。

【0063】

［表３］
塩化カルシウム
硝酸第二鉄・９Ｈ₂ Ｏ
硫酸マグネシウム（無水）
塩化カリウム
炭酸水素ナトリウム
塩化ナトリウム
リン酸−ナトリウム（無水）
Ｌ−アルギニン・ＨＣｌ
Ｌ−シスチン・２ＨＣｌ
Ｌ−グルタミン
グリシン
Ｌ−ヒスチジン・ＨＣｌ・Ｈ₂ Ｏ
Ｌ−イソロイシン
Ｌ−ロイシン
Ｌ−リジン・ＨＣｌ
Ｌ−メチオニン
Ｌ−フェニルアラニン
Ｌ−セリン
Ｌ−スレオニン
Ｌ−トリプトファン
Ｌ−チロシン・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ
Ｌ−バリン
塩化コリン
葉酸
ｍｙｏ−イノシトール
ナイアシンアミド
Ｄ−パントテン酸
ピリドキシン・ＨＣｌ
リボフラビン
チアミン・ＨＣｌ
Ｄ−グルコース
フェノールレッド・Ｎａ

【0064】

７−２−２．抗腫瘍水溶液の作製
癌細胞培養地を用意するのとは別に、抗腫瘍水溶液を作製した。本実験では、第１の方法を用いた。本実験では、６個の穴が設けられたプレートを用いた。この穴は、非貫通孔である。そのため、穴の内部に溶液を入れることができるようになっている。まず、このプレートの穴に３ｍＬの培養液を入れる。ここで用いた培養液は、前述したＤＭＥＭと血清（ＦＢＳ）と抗生物質（ペニシリン・ストレプトマイシン）とを混合した溶液である。ＤＭＥＭの成分は、表３のとおりである。

【0065】

次に、抗腫瘍水溶液製造装置ＰＭを用いて、プラズマを培養液に照射する。その際、プラズマ発生領域を培養液に接触させない位置に培養液の液面を配置した状態で大気圧プラズマを水溶液に照射した。そして、抗腫瘍水溶液製造装置ＰＭの対向電極を培養液の外部であって培養液の液面を挟まない位置に対向して配置した。その状態で、大気圧プラズマを水溶液に照射した。このように、プラズマ発生領域は、培養液に接触していないが、プラズマ中で生成される種々のラジカルが培養液に照射される。プラズマがプレートにおける培養液の上方の大気を押し出すようにする。そのため、プラズマ照射時間中には、培養液は大気に触れることがほとんどない。これにより、第２の水溶液が作製された。

【0066】

そのプラズマの条件を、表４に示す。プラズマを発生させるためのガスとしてアルゴンガスのみを用いた。ガスの流量は、２．０ｓｌｍであった。また、プラズマ噴出口と液面との間の距離は、１３ｍｍであった。そして、プラズマ照射時間は、５分であった。また、プラズマ発生領域におけるプラズマ密度は、２×１０¹⁶ｃｍ^-3であった。

【0067】

［表４］
ガスの流量 ２．０ｓｌｍ
プラズマ噴出口と液面との間の距離 １３ｍｍ
プラズマ照射時間 ５分
プラズマ密度（発生時） ２×１０¹⁶ｃｍ^-3

【0068】

次に、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を冷凍庫で凍らせた。用いた冷凍庫は、日本フリーザー株式会社製のバイオフリーザーＧＳ−５２０３ＫＨＣであった。この冷凍庫の温度については、−２８℃以上−１４℃以下の範囲内で調整可能である。そして、この冷凍庫の内部で−２０℃の温度で抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を凍らせた。そして、一定時間凍らせた状態を保持した。そして、冷凍時間の異なる培養液（第３の水溶液）を作製した。なお、培養液（第１の水溶液）にプラズマを照射してから、その培養液（第２の水溶液）を冷凍庫に入れるまでの時間は、２〜３分程度である。そして、培養液（第３の水溶液）を常温に放置することにより解凍した。培養液（第３の水溶液）の容積は、０．２ｍＬである。そのため、この解凍に要する時間は非常に短い。

【0069】

７−２−３．癌細胞培養地への抗腫瘍水溶液の供給
次に、解凍した抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）を癌細胞培養地に供給する。具体的には、癌細胞培養地から培養液を除去し、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）を癌細胞培養地に入れる。その際の抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）の供給量は、０．２ｍＬである。そして、培養液を抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）に交換してから予め定めた時間が経過した後に、培養液を再び交換する。ここで癌細胞培養地に再び供給する培養液は、通常の培養液である。

【0070】

このように、癌細胞の生存率を調べた。そして、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）を癌細胞培養地に供給してから１６時間経過後に、癌細胞の生存率を調べた。その際に、顕微鏡観察により、生存している癌細胞の数をカウントした。

【0071】

７−３．実験結果
実験結果を図４に示す。図４の横軸は、培養液にプラズマを照射した時点からの経過時間である。図４の縦軸は、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）等を供給した場合の細胞の生存率である。図４における各癌細胞（Ｕ２５１ＳＰ）の縦軸の数値は、癌細胞の生存率を示している。この数値が「１」の場合には、癌細胞が生きていることを示している。「０」の場合には、癌細胞が全て死滅していることを示している。例えば、０．６の場合には、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）を供給する前に比べて６０％程度の数の癌細胞が生きていることを示している。

【0072】

図４に示すように、プラズマを照射した直後、プラズマを照射してから１日経過後、３日経過後、７日経過後、１４日経過後、２１日経過後、２８日経過後において、癌細胞の生存率は、ほぼゼロである。つまり、プラズマを照射してから少なくとも２８日以内においては、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）は、抗腫瘍効果を奏する。

【0073】

図４において、「未照射」とは、プラズマを照射しなかった培養液における癌細胞の生存率を示す。この「未照射」の場合は、比較例である。

【0074】

このように、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）には、抗腫瘍効果がある。つまり、抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）は、抗腫瘍効果のある抗癌剤である。

【0075】

８．実験Ｂ（癌細胞への影響と正常細胞への影響との比較）
８−１．用いた癌細胞および正常細胞
本実験では、冷凍していない抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）について、抗腫瘍効果の選択性を調べた。癌細胞として、表２に示したＵ２５１ＳＰ（グリオーマ）を用いた。一方、正常細胞として、表２に示したＲＩ−３７１（アストロサイト）を用いた。抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）の癌細胞への影響と正常細胞への影響とを比較するためである。

【0076】

８−２．実験方法
癌細胞培養地および正常細胞培養地に抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を供給した。その方法は、前述の実験Ａと同様である。また、本実験では、いずれの培養地においても細胞の数を１００００個とした。そして、これらの培養地を抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）に浸した。

【0077】

８−３．実験結果
その実験結果を、図５に示す。図５に示すように、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）に浸した癌細胞（グリオーマ：Ｕ２５１ＳＰ）は死滅している。一方、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）に浸した正常細胞（アストロサイト：ＲＩ−３７１）はほとんど死滅していない。そして、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）に浸した正常細胞の数は、通常の培養液に浸した正常細胞の数とほとんど同じである。これは、癌細胞を死滅させるとともに、正常細胞を死滅させることがほとんどないことを示している。このように、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を用いることで、癌細胞のみを選択的に死滅させることが可能である。つまり、脳腫瘍癌を治療することができる。

【0078】

８−４．アポトーシスの誘導
図６は、第２の水溶液を投下後の癌細胞を示す顕微鏡写真である。癌細胞は、Ｕ２５１ＳＰである。図６は、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）による浸漬を行った場合の顕微鏡写真である。ここで、各図におけるバーは、１００μｍの長さを示している。図６の矢印の箇所に、死滅した癌細胞を示す。図６に示すように、球形に収縮したアポトーシス小胞が見られる。すなわち、これらの細胞は、アポトーシスの誘導により死滅した細胞である。

【0079】

９．実験Ｃ（抗腫瘍効果の持続時間）
ここで、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）の抗腫瘍効果の持続時間について行った実験について説明する。

【0080】

９−１．用いた癌細胞
本実験では、癌細胞として、表２に示したＵ２５１ＳＰ（グリオーマ）を用いた。

【0081】

９−２．実験方法
実験Ａで説明したように、癌細胞培養地を抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）に浸した。その場合に、プラズマの照射からの経過時間を変えた抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を用意して、それぞれの場合について抗腫瘍効果を調べた。用意した抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）は、プラズマを１分照射してから、それぞれ０時間、１時間、８時間、１８時間経過したものである。

【0082】

９−３．実験結果
その実験結果を、図７に示す。図７に示すように、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）の抗腫瘍効果は、プラズマ照射直後から少なくとも８時間以上持続する。そして、１８時間を経過する前に、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）の抗腫瘍効果は消失する。すなわち、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）の抗腫瘍効果は、プラズマ照射開始以後プラズマ照射開始から１８時間未満の経過時間だけ持続する。つまり、冷凍状態で保管しない場合には、抗腫瘍効果は１８時間未満の経過時間で失われる。

【0083】

１０．実験Ｄ（第２の方法）
本実験では、表３に示されてる多数の培養成分のうち、いずれかの単一成分を含有する単一成分水溶液を第１の水溶液とした。

【0084】

１０−１．用いた細胞
本実験では、癌細胞として、表２に示すように、ＳＫＯＶ３（卵巣癌細胞）を用いた。

【0085】

１０−２．抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）の作製
リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）と、その他の培養成分について、単一成分水溶液を作製し、それを１時間放置した。このように作製された第１の水溶液にプラズマを照射した後、培養液を添加して第２の水溶液とする。

【0086】

１０−３．実験結果
実験結果を図８から図１４に示す。これらの図に示すように、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃ ）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム二水和物（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ・２Ｈ₂ Ｏ）と、を含有する単一成分水溶液を第１の水溶液とした場合には、その第２の水溶液は、抗腫瘍効果を発揮した。

【0087】

１０−４．実験の考察
以上説明したように、５種類の単一成分水溶液にプラズマを照射した後に培養液を加えた溶液で、抗腫瘍効果が確認された。つまり、必ずしも１種類の成分から抗腫瘍物質が生成されているわけではない。また、アミノ酸および無機塩のいずれもが、抗腫瘍物質の原材料となりうる。すなわち、これら５種類の物質がプラズマから供給される何らかのラジカル等と反応して、多段階反応の後、抗腫瘍物質が生成されると考えられる。

【0088】

１１．実験Ｅ（動物実験：抗癌剤耐性）
１１−１．用いたマウス
本実験では、メスのヌードマウスを用いた動物実験を行った。ヌードマウスの両脇腹皮下に卵巣癌細胞を播種した。用いた卵巣癌細胞は、表２のＮＯＳ２ＴＲである。そして、１箇所当たり２０００個の卵巣癌細胞を投与するとともに同量のマトリゲルを投与した。

【0089】

１１−２．実験方法
マウスに卵巣癌細胞を播種した翌日から、１週間当たり３回だけ抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を局所的に投与した。プラズマの照射時間を１０分とした。そして、卵巣癌細胞を播種した１箇所当たり０．２ｍｌを局所的に注入した。また、比較対象とするマウスには、プラズマを照射していない単なる培養液を注入した。

【0090】

１１−３．実験結果
図１５は、ＮＯＳ２ＴＲを播種したマウスの４週目の様子を示す写真である。図１５の左側に、通常の培養液を投与したマウスを示す。図１５の右側に、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を投与したマウスを示す。通常の培養液を投与したマウスでは、腫瘍による膨らみが見られるが、抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を投与したマウスでは、腫瘍による膨らみはほとんど見られない。

【0091】

以上説明したように、実験Ａについては、冷凍した抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）を用いた。実験Ｂ−Ｅについては、冷凍していない抗腫瘍水溶液（第２の水溶液）を用いた。しかし、冷凍した抗腫瘍水溶液（第３の水溶液）についても、実験Ｂ−Ｅで調べた効果を奏するものと考えられる。

【0092】

１２．抗腫瘍水溶液のｐＨ
また、抗腫瘍水溶液のｐＨについて調べた。ここでは、第１の方法の抗腫瘍水溶液（培養液）を用いた。培養液の培養成分は、表３のＤＭＥＭである。第１の水溶液（培養液）のｐＨは７．８であった。また、プラズマを５分照射した後の第２の水溶液（培養液）のｐＨは８．０であった。比較として、蒸留水のｐＨを調べた。蒸留水のｐＨは、７．６であった。プラズマを５分照射した後の蒸留水のｐＨは、３．９であった。抗腫瘍水溶液は、プラズマの照射前後でほぼ中性である。蒸留水は、プラズマを照射することにより、酸性になる。

【0093】

１３．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る抗腫瘍水溶液は、培養液にプラズマを照射したものである。もしくは、特定の培養成分を溶質とする水溶液にプラズマを照射し、その後に培養成分を添加したものである。そして、これらの水溶液を冷凍したものである。この抗腫瘍水溶液は、抗腫瘍効果を有している。冷凍することにより、抗腫瘍効果の持続効果は長くなる。さらには、癌細胞を死滅させるとともに、正常細胞を死滅させることがほとんどないという効能を有している。つまり、癌細胞を選択的に死滅させることができる。

【0094】

本実施形態の抗腫瘍水溶液は、癌細胞のみについてアポトーシスを誘導して、腫瘍を縮小させることができる抗癌剤である。また、この抗癌剤は選択性を有しているので、副作用をほとんど起こさないことが期待される。

【符号の説明】

【0095】

１００、１１０…プラズマ照射装置
１０、１１…筐体部
１０ｉ、１１ｉ…ガス導入口
１０ｏ、１１ｏ…ガス噴出口
２ａ、２ｂ…電極
Ｐ…プラズマ領域
Ｈ…凹部（ホロー）
Ｐ１…プラズマ照射装置
Ｍ１…ロボットアーム
ＰＭ…抗腫瘍水溶液製造装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】