专利名称:一种杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂的制作方法以往,众所周知儿茶素类具有杀菌作用。这是因为儿茶素类通过还原溶解氧产生过氧化氢,该过氧化氢发挥杀菌作用(例如,参见非专利文献I )。此外,已经确认了在儿茶素类中,带有没食子酸酯 基的表没食子儿茶素或表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯对细胞膜的亲和性高且杀菌作用强(例如,参见非专利文献2或3)。现有技术文献非专利文献非专利文献I:H.Arakawa, M.Maeda, S.0kubo 和 T.Shimamura, “过氧化氢在儿茶素的杀菌活性中的作用(Role of Hydrogen Peroxide in Bactericidal Action ofCatechin)” , Biol.Pharm.Bull., 2004, 27, 3, p.277-281非专利文献2:H.1kigai, T.Nakae, Y.Hara, T.Shimamura, “杀菌性儿茶素破坏脂质双层(Bactericidal catechins damage the lipid bilayer)”,生物化学与生物物理学报(Biochimica et BiophysicaActa), 1993,1147, p.132-136非专利文献3:加治屋胜子,熊泽茂则,中山勉,“茶叶儿茶素衍生物对膜的作用及抗菌活性”,日本食品及食品添加物期刊(Foods &Food Ingredients Journal ofJapan) , 2004, 209, p.834-838
本发明要解决的技术问题如非专利文献I至3所述,儿茶素类具有杀菌作用,即使在低浓度下也可发挥杀菌效果。但是,存在一个问题,即为了得到充分的杀菌效果,需要长达12小时以上的作用时间。本发明是为了解决上述技术问题而完成的,其目的是提供一种可在短时间内获得高杀菌效果的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂。解决技术问题的技术手段为了实现上述目的,本发明涉及一种杀菌方法,其特征在于,使含有儿茶素类的杀菌剂与杀菌对象接触,然后对所述杀菌剂照射光。本发明的杀菌方法,可以通过以下原理获得杀菌效果。即,如图1所示,儿茶素类通过还原溶解氧(O2)产生过氧化氢(H2O2),表现出抗菌活性。如果用光照射该过氧化氢,如图2所示,过氧化氢光解生成羟基自由基(.0Η)。此时,通常认为儿茶素类由于具有高抗氧化作用,其酚羟基作为(及矿的供体起作用,另一方面,还作为羟基自由基的消去部位而起作用,得不到杀菌效果。但是,如图2所示,作为供体作用后的酚羟基,最终形成醌结构,因此无法消去羟基自由基。因此,在充分的溶解氧存在下,由于酚羟基作为供体起作用且不消去羟基自由基,从而能够得到基于轻基自由基的杀菌效果。综上所述,本发明人在通常无法预测出能够获得杀菌效果的方法中发现了杀菌效果,从而完成了本发明。本发明的杀菌方法,通过使含有儿茶素类杀菌剂与杀菌对象接触后,对所述杀菌剂照射光,可以使其生成羟基自由基。因此,能够得到基于羟基自由基的杀菌效果,对杀菌对象进行杀菌。此外,通过所生成的羟基自由基,与不进行光照时的基于儿茶素类的杀菌作用相比,可以在短时间内获得更高的杀菌效果。儿茶素类,因其比过氧化氢更稳定且毒性低,因此与直接使用过氧化氢的杀菌方法相比,能够获得稳定的杀菌效果,同时安全性闻。在本发明的杀菌方法中,使杀菌剂与杀菌对象接触的方法,可以是将杀菌剂涂敷或喷射的方法,或将杀菌对象浸溃在杀菌剂溶液中的方法等各种方法。在本发明的杀菌方法中,儿茶素类可以由儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素、儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素没食子酸酯中的一种构成,也可以由两种以上混合构成,也可以由聚合多个其中一种或两种以上的聚合物 (例如原花青素)构成。但是,尤其优选含有没食子酸酯基的儿茶素类。由于含有没食子酸酯基的儿茶素类对细胞膜的亲和性高,因此对于具有细胞膜的杀菌对象杀菌效果好。此外,与没有没食子酸酯基的情况相比,由于还原溶解氧产生的过氧化氢的量多,因此通过光照生成的羟基自由基的量也增多,可以进一步提高杀菌效果。在本发明的杀菌方法中,所述杀菌剂可以仅由儿茶素类构成,也可以含有其他物质。其他物质可以是水、杀菌剂、糖类、着色剂、香料、调味品、儿茶素类以外的合成或天然杀菌剂,或其他的各种物质。作为儿茶素类以外的杀菌剂可以例举强酸性水、碘剂(例如,碘酒、聚乙烯吡咯烷酮碘等)、氯类(例如,次氯酸钠等)、汞溴红溶液、葡萄糖酸氯己定、利凡诺、醇类(例如,乙醇等)、双氧水等。但其他物质更优选安全性高的物质。含有儿茶素类的杀菌剂优选由含有儿茶素类的溶液构成,尤其优选由原花青素水溶液构成。并且,所述原花青素水溶液,原花青素浓度优选为0.25 4mg/mL。由于原花青素为聚合多个儿茶素而成的物质,因此可以获得特别高的杀菌效果且安全性高。在本发明的杀菌方法中,只要能够使过氧化氢生成羟基自由基,所述光可以是紫外光或红外光等各种波长的光,但优选波长为350nnT500nm的光。这种情况下,可以获得高杀菌效果且安全性高。特别是,通过使用可见光可以进一步提高安全性。照射的光的辐照度优选300mW/cm2以上,越大效果越好。本发明的杀菌装置,其特征在于,包括:杀菌剂,其由原花青素浓度为0.25 4mg/mL的原花青素水溶液组成;以及发光装置,其设置成可以对与杀菌对象接触的所述杀菌剂照射具有350nnT500nm波长的光。本发明的杀菌装置适宜实施本发明的杀菌方法。根据本发明的杀菌装置,通过使杀菌剂与杀菌对象接触后,以发光装置对杀菌剂照射光,可以使其生成羟基自由基。因此,可以获得基于羟基自由基的高杀菌效果,从而对杀菌对象进行杀菌。此外,由于原花青素毒性低,因此安全性高。在本发明的杀菌方法及杀菌装置中,照射光的发光装置可以是例如发热灯、荧光灯、卤素灯、氙气灯、LED (发光二极管)、半导体激光器、利用日光的装置等各种发光装置。此外,照射的光既可以是单一波长的光,也可以是含有多个波长的光,也可以是由规定带宽的波长构成的光。本发明中利用光的杀菌剂,其特征在于,含有原花青素水溶液,特别地,原花青素的浓度为0.25 4mg/mL。本发明中利用光的杀菌剂适宜用作本发明的杀菌方法及杀菌装置的杀菌剂。本发明中利用光的杀菌剂,通过涂敷或喷射到杀菌对象上,使其与杀菌对象接触而使用。然后,通过照射光,可使其生成羟基自由基,从而能够通过该羟基自由基对杀菌对象进行杀菌。此夕卜,由于原花青素毒性低,因此安全性高。本发明的杀菌方法及杀菌装置的杀菌剂以及本发明中利用光的杀菌剂,优选根据杀菌对象进行适当选择。例如,当杀菌对象为由口腔内的牙齿或假牙等组成的情况下,杀菌剂优选由牙粉或漱口剂、牙科治疗用洗涤剂等构成。发明效果根据本发明,可以提供一种能够在短时间内获得高杀菌效果的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂。图1为说明儿茶素类抗菌活性的原理的反应式。图2为表示儿茶素类产生羟基自由基的原理及酚羟基变化的结构式及其反应式。图3涉及本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂,其为对原花青素与DMPO的混合试样照射光时的ESR光谱。 图4涉及本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂,其为表示原花青素浓度对活性氧生成量的影响的图表。图5涉及本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂,其为表示激光照射时间对活性氧生成量的影响的图表。图6涉及本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂,其为表示原花青素的羟基自由基消去活性的图表。图7涉及本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂,其为表示原花青素的超氧化物消去活性的图表。图8为表示本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂的原花青素及激光照射的杀菌效果。图9为表示本发明的实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂的基于原花青素浓度的杀菌效果的变化的图表。
综上所述,根据本发明实施方式的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂,通过对杀菌剂照射光能够生成羟基自由基,从而能够获得基于所生成的羟基自由基的杀菌效果,可对杀菌对象进行杀菌。而且,可得到儿茶素的杀菌作用与羟基自由基的杀菌作用的协同效果。由所生成的羟基自由基,与没有照射光时的基于儿茶素类的杀菌作用相比,可以在短时间内获得更高的杀菌效果。由于含有儿茶素类的原花青素,比过氧化氢更稳定且毒性低,因此与直接使用过氧化氢的杀菌方法相比,能够获得稳定的杀菌效果,同时安全性高。
本发明提供一种能够在短时间内获得高杀菌效果的杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂。使含有儿茶素类的杀菌剂与杀菌对象接触后,对所述杀菌剂照射光。杀菌剂优选由聚合多个具有没食子酸酯基的儿茶素而成的原花青素水溶液构成。原花青素水溶液尤其优选原花青素浓度为0.25~4mg/mL。照射杀菌剂的光优选波长为350nm~500nm。
一种杀菌方法、杀菌装置及利用光的杀菌剂制作方法
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