特許 7273851 エンドトキシンの失活処理装置及び失活処理方法

(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】

(24)【登録日】2023-05-02

(45)【発行日】2023-05-15

(54)【発明の名称】エンドトキシンの失活処理装置及び失活処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/32 20230101AFI20230508BHJP

   A61K 9/08 20060101ALI20230508BHJP

   A61M 1/16 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

C02F1/32

A61K9/08

A61M1/16

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020558107

(86)(22)【出願日】2019-09-05

(86)【国際出願番号】 JP2019035026

(87)【国際公開番号】W WO2020105247

(87)【国際公開日】2020-05-28

【審査請求日】2022-06-10

(31)【優先権主張番号】P 2018218883

(32)【優先日】2018-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀岡 悟

【審査官】山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２６３０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５０６１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２７８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８７５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８３５８２７４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５２５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５２８１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／２０－ １／２６

１／３０－ １／３８

Ａ６１Ｋ ９／００－ ９／７２

４７／００－４７／６９

Ａ６１Ｍ １／００－ １／３８

６０／００－６０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドトキシンを含む一方で当該エンドトキシンの失活処理用の添加物を含まないエンドトキシン水を貯留する容器、または、前記エンドトキシン水を流通する配管と、
前記容器または前記配管中の前記エンドトキシン水に対して波長が３６５ｎｍ未満の紫外線を照射する光源と、
紫外線照射時の前記エンドトキシン水を４０℃以上かつ前記エンドトキシン水の沸点未満の温度に加熱する加熱器と、
を備える、エンドトキシンの失活処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエンドトキシンの失活処理装置であって、前記光源から照射される紫外線の波長は３００ｎｍ以下である、エンドトキシンの失活処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載のエンドトキシンの失活処理装置であって、前記光源から照射される紫外線の波長は２８５ｎｍ以下である、エンドトキシンの失活処理装置。

【請求項4】

請求項３に記載のエンドトキシンの失活処理装置であって、前記光源から照射される紫外線の波長は２７０ｎｍ以下である、エンドトキシンの失活処理装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一つに記載のエンドトキシンの失活処理装置であって、
前記光源は深紫外線ＬＥＤである、
エンドトキシンの失活処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載のエンドトキシンの失活処理装置であって、
前記深紫外線ＬＥＤから照射される紫外線の、前記エンドトキシン水における放射照度が３ｍＷ／ｃｍ^２以上である、
エンドトキシンの失活処理装置。

【請求項7】

エンドトキシンを含む一方で当該エンドトキシンの失活処理用の添加物を含まないエンドトキシン水を、容器に貯留し、または、配管に流通し、
前記容器または配管中の前記エンドトキシン水に対して波長が３６５ｎｍ未満の紫外線を照射し、
紫外線照射時の前記エンドトキシン水を４０℃以上かつ前記エンドトキシン水の沸点未満の温度に加熱する、
エンドトキシンの失活処理方法。

【請求項8】

請求項７に記載のエンドトキシンの失活処理方法であって、前記エンドトキシン水に対して波長が３００ｎｍ以下の紫外線を照射する、エンドトキシンの失活処理方法。

【請求項9】

請求項８に記載のエンドトキシンの失活処理方法であって、前記エンドトキシン水に対して波長が２８５ｎｍ以下の紫外線を照射する、エンドトキシンの失活処理方法。

【請求項10】

請求項９に記載のエンドトキシンの失活処理方法であって、前記エンドトキシン水に対して波長が２７０ｎｍ以下の紫外線を照射する、エンドトキシンの失活処理方法。

【請求項11】

請求項７から１０のいずれか一つに記載のエンドトキシンの失活処理方法であって、
光源として深紫外線ＬＥＤを用いて前記エンドトキシン水に対して紫外線を照射する、
エンドトキシンの失活処理方法。

【請求項12】

請求項１１に記載のエンドトキシンの失活処理方法であって、
前記深紫外線ＬＥＤから照射される紫外線の、前記エンドトキシン水における放射照度が３ｍＷ／ｃｍ^２以上である、
エンドトキシンの失活処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンドトキシンの失活処理装置及び失活処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エンドトキシンはグラム陰性菌の細胞壁を構成するリポ多糖であって、グラム陰性菌の死滅後も発熱物質として機能する。例えばピコグラム［ｐｇ］やナノグラム［ｎｇ］単位のエンドトキシンが血中に入ると、発熱などの種々の生体反応が引き起こされる。

【0003】

例えば非特許文献１によれば、透析液水質基準は以下のように定められる。なお。下記数値の単位について、ＣＦＵはＣｏｌｏｎｙＦｏｒｍｉｎｇ Ｕｎｉｔ（コロニーフォーミングユニット）の略称であり、ＣＦＵ／ｍＬは溶媒１ｍＬ中の菌の個数を示す。またＥＵはエンドトキシン単位（Ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ Ｕｎｉｔ）を指す。

【0004】

・透析用水
細菌 １００ＣＦＵ／ｍＬ未満
エンドトキシン ０．０５０ＥＵ／ｍＬ未満
・標準透析液
細菌 １００ＣＦＵ／ｍＬ未満
エンドトキシン ０．０５０ＥＵ／ｍＬ未満
・超純粋透析液
細菌 ０．１ＣＦＵ／ｍＬ未満
エンドトキシン ０．００１ＥＵ／ｍＬ（測定感度）未満

【0005】

現在、エンドトキシンの除去には、限外ろ過モジュールが使用される。限外ろ過モジュールの性能を確認する方法として、ＪＩＳ Ｋ ３８２４に規定されている。また、透析医学会においても、エンドトキシン捕捉フィルタ（ＥＴＲＦ）管理基準が決められている。

【0006】

特許文献１、２では、エンドトキシンの分解方法が記載されている。特許文献１では、酸化チタン（光触媒）にＰｔ粒子を担持させ、これにブラックライトを照射して酸化チタンを活性化させることでエンドトキシンの分解を図っている。また特許文献２では、紫外線により酸化チタンを活性化させ、エンドトキシンを分解している。

【0007】

また非特許文献２では、透析液に紫外線を照射することで細菌の増殖を防ぎ、もってその死骸から生じるエンドトキシンの増加を抑制している。さらに同文献では、紫外線照射と、いわゆるＥＴフィルタを用いた限外ろ過との併用により、エンドトキシンの除去を図ることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００１－２８６７５７号公報

【文献】特開２０１０－２２７８４１号公報

【非特許文献】

【0009】

【文献】峰島 三千男、外５名、“２０１６年版 透析液水質基準”、日本透析医学会雑誌（透析会誌）、一般社団法人日本透析医学会、平成２８年１１月２９日、第４９巻、第１１号、ｐ．６９７－７２５

【文献】岡部 稔、外４名、“透析液への紫外線照射の効果”、日本透析医学会雑誌（透析会誌）、一般社団法人日本透析医学会、平成９年８月２８日、第３０巻、第８号、ｐ．１０６９－１０７２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、エンドトキシンの除去に当たりフィルタを用いる場合、フィルタは、使用していると目詰まりが発生し、圧力の上昇や流量の低下が発生することから、フィルタを定期的に交換する必要がある。

【0011】

そこで本発明は、フィルタによるエンドトキシン除去の代替手法ともなり得る、被処理液中のエンドトキシンの失活化を可能とする、エンドトキシンの失活処理装置及び失活処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、エンドトキシンの失活処理装置に関する。当該装置は、容器または配管と光源とを備える。容器は被処理液を貯留する。配管には被処理液が流通される。光源は、容器または配管中の被処理液に対して波長が３６５ｎｍ未満の紫外線を照射する。

【0013】

後述するように、発明者の知見によれば、波長が３６５ｎｍ未満の紫外線を被処理液に照射することで、エンドトキシンが失活する。

【0014】

また上記発明において、光源から照射される紫外線の波長は３００ｎｍ以下であってよい。

【0015】

また上記発明において、光源から照射される紫外線の波長は２８５ｎｍ以下であってよい。

【0016】

また上記発明において、光源から照射される紫外線の波長は２７０ｎｍ以下であってよい。

【0017】

また上記発明において、被処理液を４０℃以上かつ被処理液の沸点未満の温度に加熱する加熱器を備えてもよい。

【0018】

後述するように、紫外線照射の際に被処理液を加熱することで、エンドトキシンの失活が促進されることを発明者は見出した。これにより、加熱を行わない場合と比較して、より短時間でエンドトキシン濃度を低減可能となる。

【0019】

また上記発明において、光源は深紫外線ＬＥＤであってよい。

【0020】

また上記発明において、深紫外線ＬＥＤから照射される紫外線の、被処理液における放射照度が３ｍＷ／ｃｍ^２以上であってよい。

【0021】

また本発明は、エンドトキシンの失活処理方法に関する。当該方法では、被処理液を、容器に貯留し、または、配管に流通する。さらに、容器または配管中の被処理液に対して波長が３６５ｎｍ未満の紫外線を照射する。

【0022】

また上記発明において、被処理液に対して波長が３００ｎｍ以下の紫外線を照射してもよい。

【0023】

また上記発明において、被処理液に対して波長が２８５ｎｍ以下の紫外線を照射してもよい。

【0024】

また上記発明において、被処理液に対して波長が２７０ｎｍ以下の紫外線を照射してもよい。

【0025】

また上記発明において、紫外線照射の際に被処理液を４０℃以上かつ被処理液の沸点未満の温度に加熱してもよい。

【0026】

また上記発明において、光源として深紫外線ＬＥＤを用いて被処理液に対して紫外線を照射してもよい。

【0027】

また上記発明において、深紫外線ＬＥＤから照射される紫外線の、被処理液における放射照度が３ｍＷ／ｃｍ^２以上であってよい。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、フィルタによるエンドトキシン除去の代替手法ともなり得る、被処理液中のエンドトキシンの失活化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置を例示する図である。

【図2】被処理液に紫外線を照射したときの、被処理液中のエンドトキシン濃度の変化を示すグラフである。

【図3】紫外線を照射する際に被処理液を加熱したときの、被処理液中のエンドトキシン濃度の変化を、非加熱の場合と比較して示したグラフである。

【図4】比較例として、紫外線を照射せずに、被処理液に加熱のみを施した場合の、被処理液中のエンドトキシン濃度の変化を示すグラフである。

【図5】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置の別例を示す図である。

【図6A】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置の更なる別例を示す図である。

【図6B】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置のまた更なる別例を示す図である。

【図7】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置のまた更なる別例を示す図である。

【図8】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置の光源を例示する図である。

【図9】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置の光源の別例を示す図である。

【図10】本実施形態に係るエンドトキシンの失活処理装置のまた更なる別例を示す図である。

【図11】本実施形態に係る照射装置の構造を説明する断面図である。

【図12】紫外線照射／非照射、及び加熱／非加熱のそれぞれの条件における、被処理液中のエンドトキシン濃度の時間変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図１には、本実施形態に係るエンドトキシン失活処理装置１０が例示される。エンドトキシン失活処理装置１０は、光源１２、容器１４、及び加熱器１６を備える。

【0031】

容器１４は、例えばガラス製のビーカーや樹脂製のビーカー等から構成される。また加熱器１６による加熱に耐えられるように、容器１４は例えば耐熱ガラス製のビーカーやテフロン（登録商標）等の耐熱樹脂製のビーカーであってよい。また後述する容器１４内の攪拌が可能となるように、容器１４は非磁性材料であってよい。

【0032】

さらに容器１４は、被処理液２０を貯留する。例えば容器１４内には、被処理液２０及び回転子１８のみが収容される。

【0033】

被処理液２０は、例えば、注射用水、透析液に使用される水、及び透析液そのものといった、いわゆるエンドトキシンフリー水（滅菌水）の原料となる水であって、エンドトキシン除去前の、ＲＯ水や蒸留水等であってよい。

【0034】

加熱器１６は、容器１４内の被処理液２０を加熱する。加熱器１６は例えばホットプレートであってよい。加熱器１６の加熱可能な温度帯は、４０℃以上かつ被処理液２０の沸点未満であってよい。例えば加熱器１６の加熱可能な温度帯は、４０℃以上１００℃未満であってよい。

【0035】

または、加熱器１６として、光源１２のヒートシンクを容器１４に接続させてもよい。このようにすることで、光源１２の廃熱を容器１４の加熱に利用可能となる。

【0036】

また、加熱器１６に攪拌機能を持たせてもよい。例えば加熱器１６はホットプレート付きマグネティックスターラーであってよい。この場合において、テフロン加工された磁石から構成される回転子１８が容器１４内に配置される。

【0037】

光源１２は、容器１４中の被処理液２０に紫外線を照射する（紫外放射する）。光源１２の照射範囲は、容器１４を十分に含むように設定される。

【0038】

一般的に紫外線は、波長が１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の電磁波を指す。更に紫外線の波長域は細分化され、波長が２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の電磁波は深紫外線と呼ばれる。

【0039】

光源１２は、この深紫外線の波長域に含まれる電磁波、つまり波長が１００ｎｍ以上３６５ｎｍ未満の紫外線を照射する。例えば光源１２は、波長が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。または、光源１２は、波長が１００ｎｍ以上２８５ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。または、光源１２は、波長が１００ｎｍ以上２７０ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。

【0040】

光源１２は、例えば深紫外線ＬＥＤであってよい。またこれに代えて、光源１２として、低圧水銀ランプ、エキシマランプを用いてもよい。これらの光源のうち、比較的長寿命の深紫外線ＬＥＤを用いることが好適である。また、その出力について、光源１２から照射される深紫外線の、被処理液２０における放射照度は３ｍＷ／ｃｍ^２以上であってよい。十分な強度の深紫外線が被処理液２０に照射されることで、エンドトキシンの失活が図られる。

【0041】

＜実施例１＞
光源１２によるエンドトキシンの失活処理について、実験を行った。被処理液２０として、エンドトキシン標準品に和光純薬製滅菌水（エンドトキシンフリー水）を投入して「エンドトキシン原水」とし、これを希釈することで、エンドトキシン濃度約０．１ＥＵ／ｍｌの「エンドトキシン水」を作成した。

【0042】

具体的には、エンドトキシン標準品は、例えば医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス財団が販売している日本薬局方標準品であって、一瓶に１００００エンドトキシン単位（ＥＵ）以上のエンドトキシンが含有される。このエンドトキシン標準品を既定量のエンドトキシン試験用水に加える。エンドトキシン試験用水は例えば注射用水が用いられる。両者を攪拌することでエンドトキシン原水が作成される。

【0043】

エンドトキシン水を２ｍｌ採取して容器１４に入れ、光源１２から紫外線を照射した。紫外線の波長は２７０ｎｍ、２８５ｎｍ、３００ｎｍ、３６５ｎｍとした。また、いずれの波長においても、エンドトキシン水における放射照度を３ｍＷ／ｃｍ^２とした。また比較例（対照実験）として紫外線を照射しないサンプルも用意した。

【0044】

以下の表１、表２、表３、表４、表５に、紫外線照射なし、２７０ｎｍ紫外線照射時、２８５ｎｍ紫外線照射時、３００ｎｍ紫外線照射時、及び３６５ｎｍ紫外線照射時の、それぞれのエンドトキシン濃度［ＥＵ／ｍｌ］を示す。また照射時間について、例えば照射時間が０分の場合、エンドトキシン濃度は初期濃度を示す。また照射時間が６０分の場合、６０分に亘って紫外線が照射されたことを示す。

【0045】

またサンプル数について、紫外線照射なし、２７０ｎｍ紫外線照射時、２８５ｎｍ紫外線照射時、及び３００ｎｍ紫外線照射時については、３点のサンプルを用いた。また３６５ｎｍ紫外線照射時については１点のサンプルを用いた。なお、表１～表５の実験を行うに当たり、加熱器１６による加熱は実施せず、また、マグネティックスターラーをオンにして回転子１８を回転させ、被処理液２０（エンドトキシン水）の攪拌を行った。また、以下の実験において、エンドトキシン濃度の測定は、富士フイルム和光純薬株式会社製のトキシノメーター ミニを用いて行った。

【0046】

【表1】

【0047】

【表2】

【0048】

【表3】

【0049】

【表4】

【0050】

【表5】

【0051】

表１～表４の、照射時間ごとのエンドトキシン濃度の平均値、及び、表５の照射時間ごとのエンドトキシン濃度をプロットしたグラフが図２に示される。縦軸にはエンドトキシン濃度（ＥＵ／ｍｌ）が示され、横軸には照射時間（非照射時は経過時間）が示される。

【0052】

図２を参照して、波長３６５ｎｍでは、エンドトキシン濃度の減少は見られないが、３００ｎｍの深紫外線照射時に、エンドトキシン濃度の有意な低減が見られる。さらに、波長が短くなるほど、エンドトキシン濃度の減少量が多いことが理解される。

【0053】

このことから、波長３６５ｎｍ以上では、深紫外線照射によって、エンドトキシンが失活されないことが理解される。加えて、波長３６５ｎｍ未満の領域では、波長が小さくなるほど、その失活効果が高いことが理解される。

【0054】

次に、深紫外線の照射時に被処理液２０（エンドトキシン水）を加熱したときの、エンドトキシン濃度の変化について実験を行った。下記表６には、図２の破線で囲ったプロット、つまり波長２７０ｎｍの深紫外線を６０分間照射する際に、同期間において、加熱なし（つまり２５℃の室温）、４０℃加熱、５０℃加熱、６０℃加熱をそれぞれ施したときの、エンドトキシン濃度の変化が示される。表中の数字はエンドトキシン濃度［ＥＵ／ｍｌ］を示す。サンプル数はそれぞれ３点とした。

【0055】

なお、表６の実験に当たり、加熱器１６（ホットプレート）の温度設定機能により加熱温度を設定した。エンドトキシン水の加熱を図るため、加熱器１６の温度を設定した後、所定の待機時間を経て、紫外線の照射を開始した。また、容器１４へのエンドトキシン水（被処理液２０）の注入量は２ｍｌとし、エンドトキシン水における紫外線の放射照度は３ｍＷ／ｃｍ^２とした。また、マグネティックスターラーをオンにして回転子１８を回転させ、被処理液２０（エンドトキシン水）の攪拌を行った。

【0056】

【表6】

【0057】

表６の平均値をプロットしたグラフが図３に示される。縦軸はエンドトキシン濃度［ＥＵ／ｍｌ］を示す。このグラフに示されるように、４０℃以上の加熱を伴う深紫外線の照射により、エンドトキシンの失活が促進されることが理解される。特に５０℃以上の加熱により、エンドトキシンの失活が有意に促進される。

【0058】

例えば表２のグラフを参照して、加熱なし（つまり２５℃の室温）にて波長２７０ｎｍの深紫外線を照射した場合、４時間経過時点でエンドトキシン濃度は平均値で０．００４７［ＥＵ／ｍｌ］に到達した。これに対して表６を参照して、波長２７０ｎｍの深紫外線照射に加えて、５０℃加熱及び６０℃加熱を行うと、エンドトキシン濃度は１時間で同程度の水準に到達する。つまり５０℃加熱及び６０℃加熱を実施することで、４倍程度の時間短縮が図られる。

【0059】

図４のグラフには、比較例（対照実験）として、紫外線照射を行わず、加熱のみを行った場合の、エンドトキシン濃度の変化が示されている。加熱条件はそれぞれ図３と同様であり、容器１４へのエンドトキシン水（被処理液２０）の注入量もそれぞれ２ｍｌとした。また、マグネティックスターラーをオンにして回転子１８を回転させ、被処理液２０（エンドトキシン水）の攪拌を行った。

【0060】

図４のグラフを参照して、６０分経過後のエンドトキシン濃度は、加熱温度の差や加熱の有無に関わらずほぼ一定であり、加熱による有意な差は見られない。このことから、４０℃以上６０℃以下の温度帯では、加熱単独でエンドトキシンの失活効果は見られないものの、深紫外線の照射と併用して加熱を行うことで、有意なエンドトキシンの失活効果を得られることが理解される。

【0061】

なお、図１の例ではエンドトキシン失活処理装置１０として、被処理液（エンドトキシン水）を貯留する容器１４を用いていたが、この例に限らない。例えば図５～図７に例示されるような、液体を流通する配管２４，３４や容器４４を用いてもよい。

【0062】

図５には、配管２４を備えた、エンドトキシン失活処理装置１０が例示される。この装置は、加熱器１６、配管２４、及び光源１２を備える。

【0063】

加熱器１６は配管２４の上流に設けられ、被処理液（エンドトキシン水）を加熱する。加熱された被処理液が配管２４に送り込まれる。例えばポンプ等の送液手段によって、配管２４に被処理液が送り込まれる。または、加熱器１６よりも下方に配管２４を設置して、そのまま配管２４に被処理液を流下させてもよい。

【0064】

配管２４の一部、具体的には光源１２と対向する位置に、透過性の窓部材３０が設けられる。窓部材３０は、例えば石英ガラスであってよい。また光源１２は、深紫外線ＬＥＤ、低圧水銀ランプ、またはエキシマランプであってよい。

【0065】

光源１２は、波長が１００ｎｍ以上３６５ｎｍ未満の紫外線を照射する。例えば光源１２は、波長が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。または、光源１２は、波長が１００ｎｍ以上２８５ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。または、光源１２は、波長が１００ｎｍ以上２７０ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。

【0066】

光源１２から照射される深紫外線の、被処理液における放射照度は３ｍＷ／ｃｍ^２以上であってよい。十分な強度の深紫外線が被処理液に照射されることで、エンドトキシンの失活が図られる。

【0067】

なお図５では、配管２４の長手方向一端に光源１２が設けられているが、他端にもう一つの光源１２を設けてもよい。この場合、窓部材３０ももう一つの光源１２に対向して配管２４に形成される。

【0068】

図６Ａには、二重管構造の配管３４Ａを備える、エンドトキシン失活処理装置１０が例示される。図５との差異として、配管３４Ａが二重管構造である点、及び、光源１２が棒状となって配管３４Ａ内（より具体的には窓部材３６Ａ内）に挿入される点等が挙げられる。

【0069】

図６Ａの側面断面図及びＡ－Ａ断面図に例示されるように、配管３４Ａの内側には円筒形状の窓部材３６Ａが配置される。窓部材３６Ａは例えば石英管から構成される。この窓部材３６Ａの内部に棒状の光源１２が挿入される。

【0070】

また図６Ｂには図６Ａとは異なる、二重管構造の配管３４Ｂを備える、エンドトキシン失活処理装置１０が例示される。図６Ｂの側面断面図に例示されるように、配管３４Ｂは側面断面視で凹形状であって、内側の容器壁として窓部材３６Ｂが用いられる。窓部材３６Ｂは、例えば石英製方封止管から構成される。この窓部材３６Ｂの内部に棒状の光源１２が挿入される。

【0071】

図７には、図５、図６Ａ、図６Ｂとは異なる形式のエンドトキシン失活処理装置１０が例示される。図５、図６Ａ、図６Ｂでは、配管２４，３４Ａ，３４Ｂ内に水密となるように被処理液（エンドトキシン水）が満たされていたが、図７の例では容器４４の天井と容器４４に溜められる被処理液の水面との間に間隔が空けられる。さらに容器４４の天井内面に光源１２が設けられる。なお光源１２は容器４４の天井内面に加えて、底面、側面にも設置されてよい。

【0072】

容器４４への貯留量は入口バルブ４０及び出口バルブ４２の開閉制御を通じて調整される。入口バルブ４０を通過した被処理液は加熱器１６Ａを通過して容器４４内に送り込まれる。さらに容器４４内で光源１２により紫外線が照射される。なお容器４４の底面に加熱器１６Ｂを設けて、照射と加熱を同時に行ってもよい。紫外線照射後の被処理液は出口バルブ４２から容器４４外に送り出される。

【0073】

光源１２は面光源であってよく、例えば図８に例示されるように、深紫外線ＬＥＤ５０を平面状に複数配置したものであってよい。または図９に例示されるように、低圧水銀ランプ５２を複数配置したものであってもよい。

【0074】

なお、図５～図７における、流通型のエンドトキシン失活処理装置１０に、バイパス管（戻り管）を設けて、配管２４，３４Ａ，３４Ｂ、容器４４から送り出された被処理液をポンプ等で配管２４，３４Ａ，３４Ｂ、容器４４の上流まで戻し、紫外線の照射を複数回に亘って行ってもよい。

【0075】

＜エンドトキシン失活処理装置の別例＞
図１０には、本実施形態に係るエンドトキシン失活処理装置１０の別例が示される。当該装置は、照射装置６０、タンク９０、往路配管９２、復路配管９４、ポンプ９６、温度調節器９８、電源１００、ヒータ１０２、及び温度センサ１０４を備える。

【0076】

タンク９０には上述したエンドトキシン水が貯留される。タンク９０の貯留容量は例えば５Ｌであればよい。タンク９０にヒータ１０２及び温度センサ１０４が設置される。ヒータ１０２はいわゆる投げ込みヒータであってよく、発熱部がタンク９０内に留置される。温度センサ１０４は少なくともその検出子がタンク９０内に留置される。温度センサ１０４は、ヒータ１０２により加温されるタンク９０内のエンドトキシン水の水温を測定する。測定された水温は温度調節器９８に送信される。温度調節器９８は、受信した水温に基づいて、ヒータ１０２の運転を制御する。例えばタンク９０内の水温が目標温度に到達すると、温度調節器９８は水温を維持するように、ヒータ１０２の発熱を制御する。

【0077】

タンク９０には往路配管９２の上流端と復路配管９４の下流端が挿入される。ポンプ９６によりタンク９０内のエンドトキシン水は往路配管９２に吸い込まれる。ポンプ９６は、例えばチューブポンプであてよく、循環流量は例えば５００ｍｌ／ｍｉｎであってよい。

【0078】

往路配管９２を流れるエンドトキシン水は照射装置６０に送られる。照射装置６０にて紫外線が照射されたエンドトキシン水は復路配管９４を経てタンク９０に戻される。このようにして、タンク９０内と照射装置６０との間をエンドトキシン水が循環させられる。

【0079】

図１１には、照射装置６０の断面図が例示される。なお、図１１では、照射装置６０の向きが図１０の図示された向きから反転されている。照射装置６０は、光源７０、円筒部８０、カバー８２，８４、及び窓部材８６を備える。

【0080】

円筒部８０は長手方向両端が開放され、当該開放両端にカバー８２，８４が取り付けられる。カバー８２，８４は例えばテフロン等の樹脂材料から構成され、円筒部８０は例えばテフロン等の樹脂材料またはステンレス材等の金属材料から構成されてよい。円筒部８０の容量は、例えば８０ｍｌであってよい。また、図１１に示されるように、円筒部８０の長手方向から紫外線を照射する代わりに、円筒部８０の側面、つまり径方向から紫外線を照射する場合には、円筒部８０に石英ガラス等の窓部材を設けてもよい。

【0081】

カバー８２は、例えば円筒部８０の上流側の開放端に取り付けられ、当該開放端を封止する。カバー８２には接続管８２Ａが設けられる。接続管８２Ａは、往路配管９２（図１０参照）の下流端に接続される。接続管８２Ａを経由して、エンドトキシン水が往路配管９２から円筒部８０内に流入する。

【0082】

円筒部８０の下流側の開放端には窓部材８６及びカバー８４が取り付けられる。窓部材８６は円筒部８０の下流側の開放端を覆う透明部材である。窓部材８６は例えば石英ガラスから構成される。この窓部材８６はカバー８４によって円筒部８０に固定される。カバー８４は例えば径方向中心部が軸方向に貫通されており、その貫通孔８４Ａは、窓部材８６とともに、ＬＥＤ７２の紫外線を通過させる導光部として機能する。

【0083】

また、カバー８４には接続管８４Ａが設けられる。接続管８４Ａは復路配管９４（図１０参照）の上流端と接続される。接続管８４Ａを経由して、円筒部８０内のエンドトキシン水が復路配管９４に流入する。

【0084】

光源７０は複数のＬＥＤ７２、基板７４、及びヒートシンク７６を備える。ＬＥＤ７２は、上述の実施形態と同様にして、深紫外線ＬＥＤであってよい。ＬＥＤ７２は、電源１００（図１０参照）から電力供給を受ける。

【0085】

ＬＥＤ７２は、波長が１００ｎｍ以上３６５ｎｍ未満の紫外線を照射する。例えばＬＥＤ７２は、波長が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。または、ＬＥＤ７２は、波長が１００ｎｍ以上２８５ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。または、ＬＥＤ７２は、波長が１００ｎｍ以上２７０ｎｍ以下の深紫外線を照射可能であってよい。またＬＥＤ７２の紫外線強度は、例えば２２０ｍＷであってよい。

【0086】

基板７４には、複数のＬＥＤ７２が搭載される。例えば基板７４上に複数のＬＥＤ７２が搭載されることで、例えば図８に例示されるような面光源が構成される。さらに基板７４、ＬＥＤ７２搭載面とは逆側の面に、ヒートシンク７６が設けられる。

【0087】

＜実施例２＞
図１０に例示されるエンドトキシン失活処理装置１０を用いて、光源７０（図１１参照）によるエンドトキシンの失活処理について、実験を行った。被処理液として、シグマ製E.coli０１１１由来のリポ多糖（Lipopolysaccharide）を、エンドトキシンカットフィルタでろ過した蒸留水に溶解させ、これをエンドトキシン原水として作成した。さらにこのエンドトキシン原水について、１０ＥＵ／ｍｌ以上１００ＥＵ／ｍｌ以下となるように調整した「エンドトキシン水」を作成した。エンドトキシン水の量は５Ｌとした。

【0088】

また本実施例では、上述したように、エンドトキシン水を５００ｍｌ／ｍｉｎの流量で循環させた。さらに波長２７０ｎｍのＬＥＤ７２を用いて、円筒部８０内に深紫外線を照射した。また、いずれの波長においても、ＬＥＤ７２の紫外線強度を２２０ｍＷとした。また比較例（対照実験）として紫外線を照射しないサンプルも用意した。

【0089】

また、タンク９０から１回当たり０．３ｍｌ以下のサンプルを採取して、濃度測定を行った。タンク９０内のエンドトキシン水は、図示しないマグネティックスターラーを用いて攪拌させた。

【0090】

以下の表７には、紫外線照射なし及び加熱なし（つまり２５℃の室温）の場合の、エンドトキシン濃度の時間変化が示される。また、表８には、２７０ｎｍ紫外線照射時の、エンドトキシン濃度の時間変化が示される。なお表８では、加熱なし（２５℃の室温）、４０℃に加熱した場合、及び５０℃に加熱した場合の３条件について、エンドトキシン濃度の時間変化が示される。

【0091】

また照射時間について、例えば照射時間が０分の場合、エンドトキシン濃度は初期濃度を示す。また照射時間が６０分の場合、６０分に亘って紫外線が照射されたことを示す。さらにエンドトキシン濃度として、初期値（経過時間＝０）のときの濃度を１．０としたときの濃度比が示される。

【0092】

【表7】

【0093】

【表8】

【0094】

表７、表８の、エンドトキシン濃度の時間変化を示すグラフが図１２に示される。縦軸にはエンドトキシン濃度が示され、横軸には照射時間（非照射時は経過時間）が示される。なお、縦軸のエンドトキシン濃度は、初期値（経過時間＝０）のときの濃度を１．０とした濃度比が対数目盛にて示される。

【0095】

図１２を参照して、紫外線を照射しない場合、エンドトキシン濃度の減少は殆ど見られない。一方、室温（２５℃）にて紫外線を照射した場合、３００分程度でエンドトキシン濃度は１／１０００となった。また、タンク９０を４０℃に加熱した条件にて紫外線を照射した場合、１８０分程度でエンドトキシン濃度は１／１０００となった。さらに、タンク９０を５０℃に加熱した条件にて紫外線を照射した場合、１２０分程度でエンドトキシン濃度は１／１０００となった。このような結果から、紫外線（深紫外線）の照射と併用して加熱を行うことで、有意なエンドトキシンの失活効果を得られることが理解される。

【符号の説明】

【0096】

１０ エンドトキシン失活処理装置、１２ 光源、１４，４４ 容器、１６ 加熱器、１８ 回転子、２０ 被処理液（エンドトキシン水）、２４，３４Ａ，３４Ｂ 配管、３０ 窓部材、４０ 入口バルブ、４２ 出口バルブ、６０ 照射装置、７０ 光源、８０ 円筒部、９０ タンク、９６ ポンプ、９８ 温度調節器、１００ 電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】