私たちはもともと肌にやさしい防腐材を使用しない化粧品を入れるための、除菌・抗菌力や防腐効果のある化粧品用ボトル素材を開発するために研究開発を始めました。
特に抗菌効果のあるCu(銅)をボトルに添加することで、ボトルの内容物に対して菌の繁殖を抑制する効果が得られることは確認していました。
2020年から世界中に新型コロナウイルスが蔓延し、アルコール消毒や次亜塩素酸などでの除菌が取りざたされ、アルコールの枯渇、塩素系消毒剤の有効性に対する疑問など、様々な問題が世間をにぎわせていましたが、一番身近で安全性の高い水を利用して除菌や抗菌ができないかと考えました。
既に防腐剤不要の化粧品ボトルとして開発段階に入っていたCu(銅)を含むプラスチック素材のボトルにAg(銀)を含ませ、ボトルに水を入れて適量の銅イオン、銀イオンを水に溶解させるイオン水化させることでプラスチックとCu(銅)、Ag(銀)だけで、安全に除菌・抗菌ができる水を作り出すことが可能な配合を見つけ出し、商品化に結び付けることができました。
開発の背景
Cu(銅)、Ag(銀)の除菌メカニズム
銅イオン
銀イオン
1.微生物体に銅イオン、銀イオンを照射します。
2.銅イオン、銀担持の銀イオンが微生物体表面に吸着し、能動的移送によって菌体内に取り込まれます。
3.銅イオン、銀イオンが微生物体内の代謝系の種々の酵素と反応します。
4.微生物体自身の代謝系の種々の酵素の働きを阻害し、微生物の増殖を抑制し、死滅させます。
落下菌に対する「ウイルスバスターボトル」の抗菌効果
通常、除菌に用いられている「アルコール」や「次亜塩素酸水」は落下菌に対しては噴霧時は一時的に菌やウイルス、カビなどに対して効果を発揮し不活化します。
しかしながら噴霧した液体が乾燥すると、すぐに新たな活性菌やウイルス、カビなどが付着してしまいます。
ウイルスバスターボトルはボトル内で生成された銀イオン、銅イオンを含む除菌水で様々な菌やウイルス、カビを除去します。また銀イオン、銅イオンが除菌成分となり、新たに落下してくる菌やウイルス、カビ等（落下菌）に対しての抗菌効果が持続します。
ウイルスバスターボトルはボトル内で生成された銀イオン、銅イオンを含む除菌水が揮発しても除菌成分（銅イオンと銀イオン）で抗菌効果が持続します。
銅の超抗菌性能：銅イオンはさまざまな菌に超抗菌性能を発揮します
出血性大腸菌O-157に対する治験
試験はシャーレにO-157の菌を含んだ寒天を入れ、その上に3cm角の銅板・黄銅板を置いて菌を培養、観測しました。
その結果、銅板・黄銅板のまわりでは菌の繁殖がくい止められ、真下では菌がまったく発育しないことがわかりました。
季節を問わず、身近な食品を通じて感染するO-157の怖さは、風化させてはならない問題です。
インフルエンザA型、ノロウイルスに対する治験
A型インフルエンザウイルスを銅(C1100)の表面に接触させ経時的に感染数を測定した結果、１時間後に接種量の75%相当のウイルスが死滅し、6時間後は0.025%まで減少しました。
さらに最近はノロウイルス（ノロ代替ウイルスのネコカリシウイルスで実験）に対する不活化にも有効と判明しています。
A型インフルエンザウイルスに対する抗ウイルス試験を実施
A型インフルエンザウイルスに対する抗ウイルス試験を実施。銅(C1020)の表面にウイルスを接触させ、経時後の感染価を計測した結果、銅の表面のウイルスは、右記グラフの通り30分作用後に※検出限界値未満まで減少しました。 銅(C1020)がインフルエンザウイルス対する感染性不活化に効果的であることが確認されました。
レジオネラ菌に対する銅の超抗菌性能試験
近年、銭湯や温泉施設などでレジオネラ菌に感染し、命を落とすというニュースが世間の注目を集めました。
レジオネラ菌はもともと自然の中の土や水に生息する細菌で、循環式浴槽、給湯設備などの水や堆肥などから感染するとして恐れられています。
このレジオネラ菌に対する銅の超抗菌性能試験を行いました。
試験は2つの方法で行いました。
ひとつは超抗菌性能を試す試験で、水道用配管として使用されている銅、ステンレス、塩化ビニルの板にレジオネラ菌をまき、培養後の菌の数を測定しました。その結果、試験片一枚あたり50万～60万CFU※いた菌が、銅板では1000CFU以下に大幅に減少しました。
一方、ステンレス板、塩化ビニル板はほとんど減少しませんでした。
次に、銅イオン濃度と作用時間の関係を調べる試験では、段階的に濃度を変えた銅イオン溶液にレジオネラ菌を入れ、発生する菌の数を測定しました。
その結果、銅イオンの濃度と作用時間に比例して、超抗菌効果が高くなることがわかりました。これらの試験から銅はレジオネラ菌に対してすぐれた超抗菌性能を発揮することが実証されました。
参考文献：一般社団法人 日本銅センター
抗菌スペクトル
銀担持は含まれている銀イオンの効果によって、大腸菌、緑膿菌等のグラム陰性細菌類、黄色ブドウ球菌、MRSA等のグラム陽性細菌類、 黒こうじかび、青かび等かび類の広範囲の微生物に対して抗菌作用を示します。
方法
MRSA菌液(104/ml)に試験布地片を漬け、引き上げた後6時間放置、その後普通寒天培地に試料を接触させた培地を37℃で24時間培養した。
結果
銀担持添加ポリエステル布地上では6時間接触後には菌の発育は抑制されている。
抗菌性能試験データ
銀担持は抗菌性を示す銀イオン等が骨格構造の内部に結合して安定化しています。
参考文献：株式会社シナネン
除菌成分（銅イオンと銀イオン）殺菌力試験
I-1. 依 頼 者
株式会社エイエムジー
I-2. 試験機関及び住所
受託機関 ：株式会社ビズジーン
試験機関 ：株式会社ビズジーン
試験場所 ：大阪府茨木市美穂ケ丘 8-1 オープンイノベーション棟 OI-104
I-3. 試験実施日
① 被験物質の細胞毒性試験 2020年10月13日
② 被験物質のコロナウイルス不活化試験 2020年10月13日
I-4. 使用試験検体
銀イオン水溶液（0.05ppm）
銀イオン水溶液（0.02ppm）
製品内生成水溶液
精製水
I-5. 試験概要
上記溶液の細胞毒性、及びコロナウイルスへの不活化効果を評価する。
I-6. 試験対象菌株・細胞・ウイルス株
Human Coronavirus 229E ATCC VR-740
宿主細胞：MRC5 細胞(ヒト胎児肺線維芽細胞) ATCC CCL-171
抗ウイルス試験結果
銀イオン水溶液（0.05ppm）
銀イオン水溶液（0.02ppm）
製品内生成水溶液
精製水（control）
試験対照 (0.2% Fetal bovine serum Dulbecco's Modified Eagle Medium)
感染阻害効果（%）
銀イオン水（0.05ppm）：99.3%
銀イオン水（0.02ppm）：99.9%
製品内生成水溶液（ウイルスバスター除菌スプレーに入れた水）：99.5%
コントロール（精製水）：0%
※試験溶液において細胞毒性は認められなかった。
研究者経歴
大阪大学理学部 化学科卒
大阪大学大学院理学研究科 博士前期課程修了 修士(理学)
フランス系化学メーカーにて新エネルギー関連事業 事業責任者
製薬メーカー(東証一部上場)にて、製品開発及び事業開発 事業責任者として殺菌、除菌剤の開発
2019年3月より研究技術コンサルタント
早稲田大学理工学部応用化学科卒
北陸先端科学技術大学院大学材料科学研究科 博士後期課程修了 博士（材料科学）
東京工業大学総合理工学研究科物質電子化学専攻 博士研究員
東京女子医科大学先端生命医科学研究所 助教
Research Associate Professor, College of Pharmacy, University of Utah
研究開発や商品開発などの技術サービス企業 研究員
樹脂加工メーカーにて研究所研究統括 高機能樹脂の研究・用途開発
製薬メーカー(東証一部上場)にて執行役員付技術担当 二酸化塩素製剤の技術アドバイス及び研究機関との共同研究
2020年08月 より研究開発コンサルタント