ウイルス不活性化化合物

界面活性剤/
非イオン性・
陰イオン性・
両性界面活性剤など

界面活性剤/
非イオン性界面活性剤

非イオン性界面活性剤の
ウイルス不活性化効果

非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルはSARS-CoV-2に対して、0.1%、5分間の接触で4log10以上の減少、0.2%、5分間の接触で、5log10の不活化効果が認められました(NITE, 2020)。同じく非イオン性界面活性剤であるアルキルグルコシド(AG)はSARS-CoV-2に対して、0.05%濃度、20秒間の接触で5log10以上の減少や、終濃度0.09%の濃度、1分間の接触で4log10の不活化効果が認められています(NITE, 2020)。また、オクチルフェノールエトキシレート(製品名:Triton X-100)やモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(製品名:Tween 80)は有機溶媒であるリン酸トリブチル(TNBP)と併用した場合にウイルス不活性化効果が確認されています。これらの組み合わせはS/D(solvent,detergentの略)処理と呼ばれ血液製剤の製造等において用いられます(Darnell and Taylor, 2006)。

コロナウイルス、インフルエンザウイルスへの効果

コロナウイルスに対してはTriton X-100、TNBPそれぞれ1%、0.3%、の濃度で2時間接触させるとBSA存在下でも3log10を越える減少が確認され、また、Tween 80、TNBPもそれぞれ1%、0.3%の濃度で4時間接触させると同様に、BSA存在下でも3log10を越える減少が確認されています(Darnell and Taylor, 2006)。インフルエンザウイルスに対しては同様の濃度、1分間の接触で3log10以上の減少が確認されています(Jeong et al., 2010)。

ウイルス不活性化の
メカニズム

ウイルス不活性化の主なメカニズムとしては有機溶媒および界面活性剤によるエンベロープの破壊が考えられています(Hellstern and Solheim, 2011; Pfaender et al., 2015)。グリセロールと脂肪酸のエステルであるモノグリセリドは非イオン性界面活性剤であり、食品添加物として用いられており、モノグリセリドの1種であるモノカプリンは殺菌効果も知られています(Takahashi et al., 2012)。このモノカプリンはインフルエンザに対する不活性化効果も報告されており、0.25%、1分間の接触で3log10以上の減少が確認されています(Hilmarsson et al., 2007)。

ウイルス不活性化化合物ー非イオン性界面活性剤

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界面活性剤/
陰イオン性界面活性剤

陰イオン性界面活性剤の
ウイルス不活性化効果

陰イオン性界面活性剤である、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS)は、0.1%濃度、5分間の接触で、SARS-CoV-2に対して、4log10を越える不活化効果が認められました(NITE, 2020)。タンパク質の可溶化剤として知られているコール酸ナトリウムもTriton X-100 、Tween 80同様、TNBPと併用することで不活性化効果が確認されており、具体的には、コール酸ナトリウム0.2%とTNBP0.3%の併用系において、SARS-CoVに対して2時間接触で3log10を越える減少が報告されています。しかしながら、Triton X-100やTween 80とは異なり、夾雑物存在下では著しい効果の低下が見られ、上記濃度のコール酸塩とTNBPは25% BSA存在下ではSARS-CoVと6時間接触させても1log10の減少も確認されませんでした(Darnell and Taylor, 2006)。

オレイン酸カリウムの
効果と作用機序

オレイン酸カリウムは単独で不活性化効果が確認されており、0.11%、3分間の接触でインフルエンザウイルスに対し4log10より多くの減少が確認されています(Kawahara et al., 2018)。作用機序としてはドデシル硫酸ナトリウム(SDS)や一部の陰イオン性界面活性剤の知見からエンベロープの破壊、タンパク質変性が関与していると考えられます(Imokawa et al., 1976; Kampen et al., 2017)。

ウイルス不活性化化合物ー陰イオン性界面活性剤

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界面活性剤/
両性界面活性剤など

両性界面活性剤の
ウイルス不活性化効果

アルキルアミンオキサイドは、SARS-CoV-2に対して、0.1%濃度、20秒間の接触で5log10の不活化効果や終濃度0.045%濃度、1分間の接触で4log10を越える不活性化が確認されました(NITE, 2020)。それ以外の両性界面活性剤に関しては、コロナウイルスやインフルエンザウイルスに対する不活性化効果については報告が見られませんでした。しかしながら、アルキルアミンオキサイドを含め、スルホベタインおよびその混合物がHIVを含めた他のエンベロープウイルスに対して不活性化効果を有することは知られています(Krebs et al., 1999; Conley et al., 2017)。Conleyらの報告においては不活性化効果がCMC以上で確認されていたことから、両性界面活性剤の不活性化にはエンベロープの破壊が関与していると予想されます。

ウイルス不活性化化合物ー両性界面活性剤など

image-03-202010

Reference

  • 横畑綾治,石田悠記,西尾正也,山本哲司,森卓也,鈴木不律,蓮見基充,岡野哲也,森本拓也,藤井健吉(2020)接触感染経路のリスク制御に向けた新型ウイルス除染機序の科学的基盤~コロナウイルス,インフルエンザウイルスを不活性化する化学物質群のシステマティックレビュー~ ,リスク学研究 30(1): 1–24
  • NITE独立行政法人製品評価技術基盤機構 (2020) 新型コロナウイルスを用いた代替消毒候補物質の有効性評価にかかる検証試験の中間結果について https://www.nite.go.jp/data/000109228.pdf(アクセス日:2020年5月29日)
  • Darnell ME, Taylor DR., (2006) Evaluation of inactivation methods for severe acute respiratory syndrome coronavirus in noncellular blood products, Transfusion, 46(10), 1770-7. DOI: 10.1111/j.1537-2995.2006.00976.x
  • Jeong EK, Bae JE, Kim IS. (2010) Inactivation of influenza A virus H1N1 by disinfection process, Am J Infect Control. 38(5):354-60. DOI: 10.1016/j.ajic.2010.03.003
  • Hellstern P, Solheim BG. (2011) The Use of Solvent/Detergent Treatment in Pathogen Reduction of Plasma, Transfus Med Hemother, 38(1), 65-70. DOI: 10.1159/000323552
  • Pfaender S, Brinkmann J, Todt D, Riebesehl N, Steinmann J, Steinmann J, Pietschmann T, Steinmann E. (2015) Appl Environ Microbiol, 81(5), 1616-21. DOI: 10.1128/AEM.03580-14
  • Takahashi M, Inoue S, Hayama K, Ninomiya K, Abe S. (2012) Inhibition of Candida mycelia growth by a medium chain fatty acids, capric acid in vitro and its therapeutic efficacy in murine oral candidiasis, Med Mycol J, 53(4), 255-61. DOI: 10.3314/mmj.53.255
  • Hilmarsson H, Traustason BS, Kristmundsdóttir T, Thormar H. (2007) Virucidal activities of medium- and long-chain fatty alcohols and lipids against respiratory syncytial virus and parainfluenza virus type 2: comparison at different pH levels, Arch Virol, 152(12), 2225-36. DOI: 10.1007/s00705-007-1063-5
  • Imokawa G, Katsumi M. (1976) Denaturing Action of Typical Anionic Surfactants on Several Proteins, J. Jpn. Oil Chem. Soc, 25(1):24-30
  • Kampen J, Tintu T, Russcher H, Fraaij P, Reusken C, Rijken M,Hellemond J, Genderen P, Koelewijn R, Jong M, Haddock E, Fischer R, Munster V, Koopmans M (2017) Ebola Virus Inactivation by Detergents Is Annulled in Serum, J infect Diseas, 216, 859-66.
  • Krebs FC, Miller SR, Malamud D,Howett MK,Wigdahl B. (1999) Inactivation of Human Immunodeficiency Virus Type 1 by nonoxynol-9, C31G, or an Alkyl Sulfate, Sodium Dodecyl Sulfate, Antiviral Res, 43(3):157-73. DOI: 10.1016/s0166-3542(99)00044-3
  • Conley L, Tao Y, Henrry A Koepf E Cecchini D, Pieracci J, Ghose S., (2017) Evaluation of Eco-Friendly Zwitterionic Detergentsfor Enveloped Virus Inactivation, Biotechnol Bioeng, 114, 813-820. DOI: 10.1002/bit.26209
  • Kawahara T, Akiba I, Sakou M, Sakaguchi T, Taniguchi H. (2018) Inactivation of human and avian influenza viruses by potassium oleate of natural soap component through exothermic interaction, PLoS One, 13(9), e0204908. DOI: 10.1371/journal.pone.0204908
  • Saknimit M, Inatsuki I, Sugiyama Y, Yagami K. (1988) Virucidal efficacy of physico-chemical treatments against coronaviruses and parvoviruses of laboratory animals, Jikken Dobutsu, 37(3), 341 - 5. DOI: 10.1538/expanim1978.37.3_341
  • https://www.nite.go.jp/information/koronataisaku20200522.html

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