ウイルス不活性化化合物

有機酸/次亜塩素酸類

有機酸

多様な有機酸の中で、クエン酸は0.05%、20分間の接触でインフルエンザウイルスに対し、4.7log10の減少が報告されています(Oxford et al., 1971)。しかしこれは、あくまでpH 3.2の結果であり、クエン酸が幅広いpHにおいて同様の効果を示すかは、さらなる検討で明らかにする必要がありそうです。麦芽酢は濃度1%、60分間の接触でインフルエンザウイルスに対し、7log10を越える減少が認められています。この報告において、同じ条件でのウイルスの遺伝子コピー数に変化は見られなかったことから、麦芽酢はウイルスのエンベロープに存在するタンパク質に作用したことが示唆されています(Greatorex, 2010)。

ウイルス不活性化化合物ー有機酸

化合物 濃度 ウイルス種 接触
時間
ウイルス
減少量
(log10
引用
有機酸
クエン酸 0.05% Influenza Virus A2/ Hong Kong/l/68 20 m 4.7 Oxford, 1971〇
麦芽酢 0.9%
1%を希釈10:1
Influenza Virus A/PuertoRico/8/34
(H1N1)
60 m > 7 Greatorex., 2010〇
  • SARS : Severe Acute Respiratory Syndrome, MERS : Middle East Respiratory Syndrome, MHV : mouse hepatitis virus, CCV : canine coronavirus, HCoV : human coronavirus
  • 先行研究のKampf,2020に記載のない化合物には引用文献に〇を記した。
  • 米国FIFRA規制審査の判定基準を参考に、不活性化判定基準を3log10減少(99.9%減)とし、この減少が認められなかったものは濃度の前に△を記した。

次亜塩素酸類

次亜塩素酸ナトリウムの不活性化効果

漂白剤として汎用される次亜塩素酸ナトリウムはコロナウイルス及び、インフルエンザウイルスいずれに対しても不活性化効果を持つことが確認されています。SARS-CoVに対しては、0.045%、5分間の接触で3log10、MHVに対しては0.21%、30秒間の接触で4log10以上減少させることが確認されており、インフルエンザウイルスに対しては0.1%、30分間の接触で7.2log10の減少が確認されています(Lai et al., 2005; Abe et al., 2007; Dellanno et al., 2009)。一方でSARS-CoV-2に対しては、0.135%、1分間の接触、および0.09%、10分間の接触で不活性化能を示すとの報告もあります(戸高ら, 2020)。

作用機序にはタンパク質の変性が関係

作用機序としては殺菌効果を示す際と同様、ウイルス不活性化においてもタンパク質の変性が関わっていると考えられます。タンパク質の酸化、塩素化による変性、DNAの損傷が複合的にかかわっているものと考えられ、その効果は主に解離していない次亜塩素酸によってもたらされるとされています(CDC, 2008)。

有効性のpHによる変動

次亜塩素酸ナトリウムの効果は一般に水の硬度に影響を受けないとされます。他方、pHによって塩素ガス、次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンの存在比が変わり、それぞれのウイルスに対する不活性化効果は異なるため、次亜塩素酸ナトリウム自体の有効性はpHで変動します。このpH依存性は試験設計を行う上で特に注意しなければならない点と言えます。具体的には、培地中でウイルスと次亜塩素酸ナトリウムを反応させようとした場合、その混合液は培地の緩衝能により中性域になると予想され、一方で市販される次亜塩素酸ナトリウムはアルカリ性であり、実使用場面での希釈条件でもpHは10前後となります。

実環境での条件に考慮が必要

また、一般に次亜塩素酸ナトリウムは有機物存在下では効果が低下します。これらのことから、培地中での接触試験は実環境を反映できていない可能性を考慮しておく必要があります。実環境での条件を模倣するためには更なる評価系の改良が必要と考えられます。更に、低pH下で発生する塩素ガスは有毒なため、使用に際しては低pH条件にならないよう注意する必要があります。特有の塩素臭があり、粘膜等の人体への刺激性も小さくないため、使用に際してはメガネやマスク等の適切な保護具の着用、換気が必要となります。また、金属を腐食させることも知られています(CDC, 2020; WHO, 2014)。

ウイルス不活性化化合物ー次亜塩素酸類

化合物 濃度 ウイルス種 接触
時間
ウイルス減少量
(log10
引用
次亜塩素酸類
次亜塩素酸
ナトリウム
0.21% MHV Strain MHV-1 30 s ≧ 4.0 Dellanno, 2009
0.09% SARS-CoV GVU6109 5 m > 3 Lai, 2005〇
0.045% SARS-CoV GVU6109 5 m > 3 Lai, 2005〇
△0.01% MHV Strains MHV-2 &
MHV-N
10 m 2.3 - 2.8 Saknimit, 1988
△0.01% CCV Strain I-71 10 m 1.1 Saknimit, 1988
△0.001% MHV Strains MHV-2 &
MHV-N
10 m 0.3 - 0.6 Saknimit, 1988
△0.001% CCV Strain I-71 1 m 0.9 Saknimit, 1988
△0.02% Influenza Virus A/Beijing/262/95
(H1N1)
30 m 2.7 Abe, 2007〇
0.10% Influenza Virus A/Beijing/262/95
(H1N1)
30 m 7.2 Abe, 2007〇
△0.02% Influenza Virus B/Guangdong/05/94 30 m 1.3 Abe, 2007〇
0.10% Influenza Virus B/Guangdong/05/94 30 m 6.9 Abe, 2007〇
次亜塩素酸水 74 mg/L
遊離塩素濃度
SARS-CoV-2 1 m > 4.0 帯広畜産大,
2020〇
  • SARS : Severe Acute Respiratory Syndrome, MERS : Middle East Respiratory Syndrome, MHV : mouse hepatitis virus, CCV : canine coronavirus, HCoV : human coronavirus
  • 先行研究のKampf,2020に記載のない化合物には引用文献に〇を記した。
  • 米国FIFRA規制審査の判定基準を参考に、不活性化判定基準を3log10減少(99.9%減)とし、この減少が認められなかったものは濃度の前に△を記した。

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)
  • 戸高玲子、芳賀慧、澤田成史、片山和彦(2020)新型コロナウイルスに対する消毒剤の効果, 感染制御と予防衛生, Vol. 4 (1), 30-39
  • Oxford JS, Potter CW, McLaren C, Hardy W. (1971) Inactivation of influenza and other viruses by a mixture of virucidal compounds, Appl Microbiol, 21(4):606-10
  • Greatorex JS, Page RF, Curran MD, Digard P, Enstone JE, Wreghitt T, Powell PP, Sexton DW, Vivancos R, Nguyen-Van-Tam JS., (2010) Effectiveness of common household cleaning agents in reducing the viability of human influenza A/H1N1, PLoS One, 5(2), e8987. DOI: 10.1371/journal.pone.0008987
  • Lai MY, Cheng PK, Lim WW. (2005) Survival of severe acute respiratory syndrome coronavirus, Clin Infect Dis, 41(7), e67-e71. DOI:10.1086/433186
  • Abe M, Kaneko K, Ueda A, Otsuka H, Shiosaki K, Nozaki C, Goto S., (2007) Effects of several virucidal agents on inactivation of influenza, Newcastle disease, and avian infectious bronchitis viruses in the allantoic fluid of chicken eggs, Jpn J Infect Dis 60(6), 342-6.
  • Dellanno C, Vega Q, Boesenberg D., (2009) The antiviral action of common household disinfectants and antiseptics against murine hepatitis virus, a potential surrogate for SARS coronavirus, Am J Infect Control, 37(8), 649-52. DOI: 10.1016/j.ajic.2009.03.012
  • CDC, (2008) Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities
  • CDC, Interim Recommendations for U.S. Community Facilities with Suspected/Confirmed Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/community/organizations/cleaning-disinfection.html(アクセス日:2020年5月12日)
  • WHO, (2014) Infection Prevention and Control of Epidemic- and Pandemic-Prone Acute Respiratory Infections in Health Care, Annex GUse of disinfectants: alcohol and bleach
  • 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
  • 帯広畜産大, (2020) 新型コロナウイルスに対する次亜塩素酸水の不活化効果を証明, https://www.obihiro.ac.jp/wp/wp-content/uploads/2020/05/act.pdf(アクセス日:2020年5月29日)
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