牙科用杀菌水、其生成方法及其生成装置的制作方法

专利名称：牙科用杀菌水、其生成方法及其生成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对致龋病原菌、牙周病原菌、其他口腔内细菌进行杀菌的牙科用 杀菌水、其生成方法、及其生成装置。
背景技术：
作为由于口腔内检出的病菌所致的细菌感染症，广为人知的主要有以变形链球菌 群(mutans streptococci)作为病原菌的致龋以及以牙周病原菌作为病原菌的牙龈炎、牙 周病。致龋为这样一种疾病受变形链球菌群的作用，蔗糖(sucrose)发酵，生成 乳酸等有机酸，该有机酸溶解牙齿的釉质，造成牙齿发生脱灰。目前将变形链球菌群 (mutans streptococci)分为7种菌种，由人口腔中主要检出了变形链球菌(S. mutans， Streptococcus mutans)禾口鸾毛链球菌(S. sobrinus，Streptococcus sobrinus)这两禾中菌 种。另外，牙龈炎为附着在牙齿与牙龈之间某些牙龈槽上的牙菌斑所致的疾病，牙周 病为随着该牙龈炎的进行而在牙齿与牙龈之间形成被称作“牙周袋”的深槽的疾病。最近了 解到，牙周病原菌通过血液被运送到体内的各处，因此其为菌血症、心肌梗塞、心绞痛、细菌 性心内膜炎、动脉固化、高血压症、肺炎、败血症等各种各样的疾病的发病原因；不但如此， 其还使糖尿病病状恶化、或者为早产、未熟儿(低体重儿)出生的原因。作为牙周病的病原菌，已知主要有厌氧性的革兰氏阴性杆菌以及螺旋体，具体 地说，包括作为革兰氏阴性短杆菌的牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingival i s，下 文称为P. gingivalis)、同样为革兰氏阴性短杆菌的伴放线放线杆菌(Actinobacillus actinomycetemcomitans,下文禾尔为 A. actinomycetemcomitans)、中间型普里沃氏菌 (Prevotella intermedia)> 福赛斯坦纳菌(Tannerella forsythensis)、作为革兰氏 阴性短杆菌的侵蚀艾肯菌(Eikenella corrodens)、作为革兰氏阴性菌的直肠弯曲菌 (Campylobacter rectus)、作为螺旋体(螺旋菌)的齿垢密螺旋体(Ti^ponema denticola, 下文称为 T. denticola)。有很多治疗这样的致龋及牙周病的方法，然而现状是，尚未发现根本的治疗方法。 例如，已知臭氧治疗为一种牙周病的治疗法，但臭氧本身不稳定，因而不清楚其是否能够杀 灭作为厌氧性病原菌的牙周病原菌，该牙周病原菌栖息在牙周袋深处。另外，基于抗生素的 治疗有出现耐性菌这样的风险，作为根本的牙周病治疗并非万全。另外，已知有3DS这样的致龋治疗法，然而该方法必须要制作与患者各自的齿列 相吻合的牙托(卜 > 一)，由于用于除菌的药剂，每进行一次除菌操作，就需要5分钟左右的 时间，并且除菌操作本身就必须要反复进行多次，基于这样的理由，治疗方和患者方这两者 的时间负担均较大，并且治疗过程亦繁杂，还需要花费高成本。对于次氯酸钠(NaClO)的杀菌性来说，这在以往是广为人知的，同时还已知其水 解生成的次氯酸(HC10)是其杀菌成分。
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对于所谓的有效氯(游离残留氯)来说，随着PH的变化，其形态会发生很大改变， 这是广为人知的；据认为，若PH值大于7，则杀菌力强的次氯酸的存在比例会急剧降低，而 其形态会变为杀菌力弱的次氯酸离子(CIO—)；同时也为防止在强酸性侧产生氯气，将杀菌 水的PH设定在次氯酸的存在比例高的pH3 7的范围(专利文献1 9)。另外，这样的现有杀菌水也被用于果实/蔬菜的消毒、食品制造线的杀菌消毒、浴 室等的消毒、泳池水的消毒、漂白剂、下水处理后的排水的消毒等用途中，其有效氯浓度多 为不超过数十ppm的程度。但是，对于这种程度的有效氯浓度来说，即使次氯酸的存在比率高，也不能杀灭细 菌，也即，杀菌水不能透过存在于细菌表面的细胞壁以使细菌体内所含有的蛋白质发生变 性。在这样的情况下，本申请人开发出了以能够杀灭细菌的高浓度次氯酸作为杀菌成 分的牙周病治疗用杀菌水，并经临床试验确认了其能够杀灭牙周病原菌(专利文献10)。上述发明的特征在于，使自来水通过反渗透膜，向该通过水中仅添加氯化钠进行 电解；根据该发明，空气中存在的二氧化碳溶入溶剂中而使溶剂变为弱酸性，因而还发挥出 无需特意添加盐酸、乙酸这样的酸的作用效果，并且即使其有效氯浓度为数百PPm左右，也 能够生成无味无臭的杀菌水。专利文献1 日本特开平3-258392专利文献2 日本特开平4-131184专利文献3 日本特开平4-94788专利文献4 日本特开平6-312189专利文献5 日本特开平8-323365专利文献6 日本特开平9-262587专利文献7 日本特开平10-76270
专利文献8 日本特开平10-24294专利文献9 日本特开2005-342702专利文献10 国际公开2007-72697但是，使用上述的发明也产生了下述问题S卩，对于生物膜来说，需要用其他手段 来对其进行物理破坏。即，大部分病原菌并非作为浮游菌栖息，其被由自身产生的菌体外多糖构成的生 物膜所保护，并且利用该生物膜来屏蔽人体内的生物体防御体系及抗生素，同时持续缓慢 地增殖。因此，仅采用高浓度的次氯酸不能杀灭生物膜内的病原菌。这就是所谓的生物膜 感染症，也是难以通过施用抗生素进行治疗的原因。

发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种牙科用杀菌水、其生成方法及其生 成装置，该牙科用杀菌水能够防止脱灰、且不仅具有杀菌作用还同时具有破坏生物膜的作用。如权利要求1所述，本发明的牙科用杀菌水能够通过对牙周病原菌、致龋病原菌、
5其他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病，该牙科用杀菌水的有效氯浓度为50 700ppm、pH为6. 3 8，并含有次氯酸和碳酸氢钠。另外，本发明的牙科用杀菌水中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而为 201 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。另外，本发明的牙科用杀菌水中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm而为 400 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm而为 500 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而为 50 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。另外，本发明的牙科用杀菌水中，其pH不为上述的6. 3 8而为7 8。另外，如权利要求7所述，本发明的牙科用杀菌水的生成方法包括制作添加有氯 化钠和二氧化碳的水溶液作为原液的工序以及对该原液进行电解使之有效氯浓度为50 700ppm、pH为6. 3 8且生成次氯酸和碳酸氢钠的工序，从而能够通过对牙周病原菌、致龋 病原菌、其他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，所述原液是如下制作的使水通过反 渗透膜，向该通过水(通過水；passed water)中添加氯化钠，在与该氯化钠添加工序同时、 或在该氯化钠添加工序之前或之后吹入二氧化碳或添加干冰，由此制作出所述原液。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，所述原液是如下制作的在纯水或蒸 馏水中添加氯化钠，在与该氯化钠添加工序同时、或在该氯化钠添加工序之前或之后吹入 二氧化碳或添加干冰，由此制作出所述原液。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，所述原液是如下制作的使水通过反 渗透膜，向该通过水中添加氯化钠，同时使与上述通过水相接触的二氧化碳分压高于大气 中的二氧化碳分压，由此制作出所述原液。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，所述原液是如下制作的向纯水或蒸 馏水中添加氯化钠，同时使与上述纯水或上述蒸馏水相接触的二氧化碳分压高于大气中的 二氧化碳分压，由此制作出所述原液。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而为201 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm 而为 400 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm 而为 500 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而为50 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成方法中，其pH不为上述的6. 3 8而为7 8。另外，如权利要求20所述，本发明的牙科用杀菌水的原液为能够通过对牙周病原 菌、致龋病原菌、其他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病的牙科用杀菌水的原液，
6该原液中添加有氯化钠和二氧化碳；通过电解，其有效氯浓度为50 700ppm、pH为6. 3 8，且生成次氯酸和碳酸氢钠。另外，本发明的牙科用杀菌水的原液中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而 为201 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。另外，本发明的牙科用杀菌水的原液中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm 而为 400 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水的原液中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm 而为 500 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水的原液中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而 为50 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。另外，本发明的牙科用杀菌水的原液中，其pH不为上述的6. 3 8而为7 8。另外，如权利要求26所述，本发明的牙科用杀菌水的生成装置为生成能够通过对 牙周病原菌、致龋病原菌、其他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病的牙科用杀菌 水的装置，该装置具有贮留添加有氯化钠和二氧化碳的原液的原液槽、以及与该原液槽连 通接续并对上述原液进行电解的电解槽，该电解槽对上述原液进行电解以使有效氯浓度为 50 700ppm、pH为6. 3 8，从而生成预定浓度的次氯酸和碳酸氢钠。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成装置中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而为201 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成装置中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm 而为 400 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成装置中，其有效氯浓度不为上述的201 700ppm 而为 500 700ppm。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成装置中，其有效氯浓度不为上述的50 700ppm而为50 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。另外，本发明的牙科用杀菌水的生成装置中，其pH不为上述的6. 3 8而为7 8。如背景技术所述，本申请人在开发牙周病用的杀菌水时，最初利用自然溶入到井 水、自来水中的二氧化碳，成功制备出了含有高浓度次氯酸(HClO)的杀菌水，并且经临床 试验已经确认到其能够杀灭牙周病原菌。但是，如上所述，即使生成了高浓度的次氯酸，如果不能破坏生物膜，则杀菌水不 能与细菌相接触，因而另外需要用于破坏生物膜的手段。实际上，在牙周病治疗的临床现场，利用超声波洁牙器或激光器来对生物膜进行 物理破坏；在致龋治疗的临床现场，需要利用齿面清扫方法(利用压缩空气将碳酸氢钠微 粉和水吹到牙齿表面)物理去除在牙齿表面所形成的生物膜。而本申请人对生物膜的破坏进行了进一步的研究，结果获得了下述的新见解即， 若采用添加有氯化钠(NaCl)和二氧化碳的水溶液作为原液并对该原液进行电解以使其有 效氯浓度为201 700ppm、pH为6. 3 8来制作杀菌水，则不仅能够含有次氯酸(HClO)， 还能够新生成并含有高浓度的碳酸氢钠(NaHCO3)；同时由进行试验，其结果确认到，即使对 于一直被认为由于细胞壁非常厚而难以杀灭的致龋病原菌，并且即使对于栖息在口腔内的环境(即，经生物膜把守的环境下)，仅通过含嗽上述杀菌水数秒 约数十秒以内就能够杀 灭上述致龋病原菌；而对于牙周病原菌，仅将杀菌水通过注入到牙周袋内同样数秒 约数 十秒以内就能够将其杀灭。这意味着，通过这种碳酸氢钠和次氯酸的协同作用——由高浓度的碳酸氢钠破坏 生物膜，并由高浓度次氯酸杀灭该经破坏的生物膜内的细菌，由此能够完全杀灭病原菌，因 此可以说，其不仅在牙科领域，在整个医学领域都是一项划时代的发明。另一方面还可知，由于碳酸氢钠破坏生物膜，因而即使有效氯浓度不足201ppm，在 除牙周袋外的口腔内部位(例如齿冠表面、齿根较浅部分的表面)，导致次氯酸浓度降低的 有机物较少，因而其对于栖息在上述部位的口腔内细菌也能够进行充分杀菌。另外，本发明的牙科用杀菌水不仅能用于牙科疾病的治疗，也能够用于预防，特别 地，若将有效氯浓度控制在50 300ppm，则即使患者自己在日常使用时也能够确保充分的 安全性，因而能够在家使用。所谓牙科疾病是以口腔内细菌为病因的疾病，其代表性的牙科疾病包括以牙周病 原菌为病原菌的牙周病以及以致龋病原菌为病原菌的致龋，但只要是以口腔内栖息的细菌 为病因的疾病则并不限于上述疾病。为了进行电解以使有效氯浓度为201 700ppm、pH为6. 3 8，需要添加例如2 5质量％的氯化钠，同时，对于二氧化碳来说，以大气中存在的二氧化碳(380ppm，日本大气 中二氧化碳的年平均浓度，摘自《理科年表(第2版环境编)》)的分压自然溶入的程度的 量也是完全不够的，需要通过强制溶解来提高二氧化碳的溶解度。即，在本说明书中，所谓二氧化碳的强制溶解指的是，使二氧化碳的溶解度高于能 够自然溶解的浓度(存在于大气中的二氧化碳的分压下的溶解度)。此处，作为强制溶解二 氧化碳的具体方法，可以采用下述(a) (d)的任意方法来制作原液，在任一方法中，都不 添加除碳酸外的其他酸，例如，盐酸、乙酸。因而，原液组成条件中，氯化钠的添加量为主要参数。(a)使水通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠，在与该氯化钠添加工序同时、 或在该氯化钠添加工序之前或之后吹入二氧化碳或添加干冰。(b)在纯水或蒸馏水中添加氯化钠，在与该氯化钠添加工序同时、或在该氯化钠添 加工序之前或之后吹入二氧化碳或添加干冰。(c)使水通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠，同时使与通过水相接触的二氧 化碳分压高于大气中的二氧化碳分压。(d)向纯水或蒸馏水中添加氯化钠，同时使与纯水或蒸馏水相接触的二氧化碳分 压高于大气中的二氧化碳分压。此处，(a)和(C)中原液的构成要件为水，可以使用井水、自来水等，没必要一定要 使用纯水。但是，为了防止电解槽的电极损伤以及电极反应的降低于未然，使用不含有钙离 子、镁离子等的纯水是更好的，这自不消说。在使用本发明的杀菌水来杀灭牙周病原菌、致龋病原菌、其他口腔内细菌时，对于 致龋病原菌，使口腔内含有杀菌水来含嗽数秒 数十秒；对于牙周病原菌，将杀菌水注入到 牙周袋内。如此，上述杀菌水破坏生物膜的同时，尽管由于周围存在的有机物或其他菌体的
8氧化而使杀菌力慢慢丧失，然而也能在短时间内确实地杀灭牙周病原菌、致龋病原菌、其他 口腔内细菌。此处，使pH为6. 3 8，这是由于，若pH为6. 3以下，则牙齿可能会脱灰；进一步 若PH低于6，则在H2CO3、HC03_和CO:的浓度分数中，HC03_的存在比例会降低，难以以能够 破坏生物膜的水平生成碳酸氢钠；若PH超过8，则Cl2、HClO和C10_的浓度分数中HClO的 存在比例降低，难以以能够杀灭细菌、特别致龋病原菌的高浓度生成次氯酸。另外，对于pH，优选其为7以上，这是由于能够中和致龋病原菌所产生的乳酸、能 够防止口腔内酸性化。另外，使有效氯浓度为50ppm以上，这是由于，若该浓度低于50ppm，则难以杀灭齿 冠表面及齿根较浅部分的表面所附着的口腔内细菌。另外，使有效氯浓度为201ppm以上，这是由于，若该浓度为200ppm以下，则不能杀 灭栖息在牙周袋深处的口腔内细菌。并且，除此以外，还难以满足下述(i) (iii)的条件。(i) 一般地，对于口腔内细菌来说，形成生物膜栖息在该生物膜内部的比例压倒性 地高于以浮游状态存在的比例，为了杀灭该生物膜内的细菌时，必要的是，即使对存在于其 周围的各种有机物及其他菌体进行了氧化，依然保持着充分的杀菌力。数十PPm左右的次 氯酸的杀菌力过低，以致于不能杀灭除了附着在齿冠表面及齿根较浅部分的表面的情况外 的细菌。(ii)在花费长时间(例如60秒以上)进行杀菌时，数十万的口腔内细菌被送入体 内(血管内)，有可能招致菌血症、诱发全身疾病，因而需要在30秒以内、优选在10秒以内 进行杀菌。(iii)在生物膜内，有300 400种的口腔内细菌维持着一定的均衡，同时其寄生 性地繁殖形成细菌群(細菌叢)；然而若由于某些原因被其他菌种所取代或者数量少的菌 种异常增多，则产生被称为细菌交替现象的细菌群的变化。即，若部分致龋病原菌和牙周病 原菌未被杀灭而残活下来，则会产生菌交替现象，残活的细菌会急剧增殖。为了防止这样的 情况，必须要全部杀灭栖息在生物膜内的细菌。另外，优选有效氯浓度为500ppm以上，这是由于，即使在pH8附近次氯酸的存在比 例低，也能够充分确保足够对致龋病原菌、牙周病原菌这样的口腔内细菌尽可能进行杀菌 或溶菌的次氯酸的浓度。另一方面，使有效氯浓度为700ppm以下，这是由于，超过700ppm的浓度对于实现 杀菌及上述(i) (iii)是不必要的。此处，有效氯浓度为300 700ppm的情况下，能够在约30秒以内对各种口腔内细 菌、特别是牙周病原菌及致龋病原菌进行杀菌或溶菌。另外，有效氯浓度为400 700ppm 的情况下，能够在约10秒以内进行杀菌或溶菌。


图1是显示本实施方式的牙科治疗用杀菌水的生成装置的示意图。图2是显示次氯酸的存在比的曲线图。图3是显示变形例的牙科治疗用杀菌水的生成装置的示意图。符号说明
51牙科治疗用杀菌水的生成装置52 原液3原液槽5电解槽6吐出管57稀释水8稀释水槽11脱气模块14三次生成水槽
具体实施例方式下面参照所附的附图对本发明的牙科用杀菌水、其生成方法及其生成装置的实施 方式进行说明。另外，对于与现有技术中实质相同的部件等，采用相同的符号，在此省略其 说明。对于本实施方式中的牙科用杀菌水的牙科治疗用杀菌水来说，其含有次氯酸 (HClO)和碳酸氢钠(NaHCO3)，有效氯浓度为201 700ppm、优选为400 700ppm、进一步 优选为500 700ppm，同时其pH为6. 3 8、优选为7 8，其通过对牙周病原菌、致龋病原 菌、其他口腔内细菌进行杀菌而能够治疗牙周病、致龋等牙科疾病。本实施方式的牙科治疗用杀菌水的生成装置见图1。如图1所示，本实施方式的牙科治疗用杀菌水的生成装置51具有贮留原液52的 原液槽3、与该原液槽连通接续的冲程泵(7卜口一々# >7°)4、与该冲程泵连通接续的电 解槽5、与该电解槽连通接续的吐出管6、以及贮留稀释水57的稀释水槽8，并且吐出管6的 前端位置与稀释水槽8的相对设置位置为吐出管6的前端位于稀释水槽8中所贮留的稀释 水57的水位以下。原液52可采用后述的任意方法制作，但在任一方法中，都不添加除碳酸外的其他 酸，例如，盐酸、乙酸。稀释水57可以使用井水、自来水、纯水、其他任意的水，对其PH进行适当选择以使 生成的杀菌水的PH处于上述范围。本实施方式的生成装置51还具有脱气模块11，该脱气模块11具有与注水侧相连 通的二次生成水60，该二次生成水60是在稀释水槽8内利用稀释水57对一次生成水进行 稀释而成的；该脱气模块利用真空泵12产生的减压来去除二次生成水60的溶解氧，同时生 成装置51具有三次生成水槽14，该三次生成水槽14将由二次生成水60中去除了溶解氧的 三次生成水作为杀菌水63进行贮留。另外，对于生成装置51中所用的管类或者根据需要适当设置的电磁阀来说，由于 其有可能因高浓度的次氯酸的氧化而发生劣化，因此优选其由氟形成。在使用本实施方式的牙科治疗用杀菌水的生成装置51来生成牙科治疗用杀菌 水63时，选定原液52的组成条件(主要是氯化钠的添加量)、电解时的运转条件(例如电 压值、电流值)以及稀释条件(稀释倍数、稀释水的PH)，以使三次生成水的有效氯浓度为 201 700ppm、优选为400 700ppm、进一步优选为500 700ppm，且pH为6. 3 8、优选
10为7 8，同时将混合后的原液52贮留在原液槽3中。氯化钠的添加量例如为2 5质量％。为了提高二氧化碳的溶解度，据认为有如下方法将通过反渗透膜的通过水、纯水 或蒸馏水作为溶剂并向该溶剂中强制性混入二氧化碳从而一时性增加二氧化碳的溶解度 的方法；提高与溶剂相接的二氧化碳的分压的方法；以及升高溶剂的温度的方法。在考虑 到电解时时产生的热会导致水温上升的情况下，优选任意选择强制性混入二氧化碳的方法 或提高二氧化碳分压的方法。作为一时性增加二氧化碳的溶解度的方法，可以进一步任意分为基于吹入二氧化 碳的方法或基于添加干冰的方法。此处，所谓“一时性”指的是，由于与溶剂相接触的二氧 化碳的分压与大气中所存在的二氧化碳的分压相等，换言之，由于是在大气压下进行二氧 化碳的混入，因而，即使一时性地将二氧化碳强制压入，二氧化碳的溶解度也会由于与空气 所含有的二氧化碳的分压的压力平衡而随着时间的经过发生降低的情况。在这种情况下， 需要在二氧化碳的溶解度尚未降低之前迅速进行电解处理。作为通过提高二氧化碳的分压来提高二氧化碳的溶解度的方法，可以采用如下方 法将通过了反渗透膜的通过水、纯水或蒸馏水作为溶剂，将该溶剂封入气密槽中，向其气 中空间压入二氧化碳、或向气密槽内的溶剂中吹入二氧化碳、或向溶剂中添加干冰。这种情况下，由于需要在一定的二氧化碳分压下将二氧化碳溶入到溶剂中同时在 维持该分压的条件下将原液52送入电解槽5中进行电解，因而优选将原液槽3、冲程泵4和 电解槽5作为整体进行气密性地构成从而不会降低二氧化碳的分压。综上所述，二氧化碳的强制溶解可以任意选择以下所示的方法来完成。(a-D使自来水通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠并且在与该氯化钠添加 工序同时、或在该氯化钠添加工序之前或之后吹入二氧化碳，从而使二氧化碳强制性地溶 解于通过水中。(a-2)使自来水通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠并且在与该氯化钠添加 工序同时、或在该氯化钠添加工序之前或之后添加干冰，从而使二氧化碳强制性地溶解于 通过水中。(b-Ι)在纯水或蒸馏水中添加氯化钠并且在与该氯化钠添加工序同时、或在该氯 化钠添加工序之前或之后吹入二氧化碳，从而使二氧化碳强制性地溶解。(b-2)在纯水或蒸馏水中添加氯化钠并且在与该氯化钠添加工序同时、或在该氯 化钠添加工序之前或之后添加干冰，从而使二氧化碳强制性地溶解。(c)使水通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠，同时使与通过水相接触的二氧 化碳分压高于大气中的二氧化碳分压，由此在溶解度高于大气中的二氧化碳分压下的溶解 度的情况下使二氧化碳溶解于通过水中。(d)在纯水或蒸馏水中添加氯化钠，同时使与纯水或蒸馏水相接触的二氧化碳分 压高于大气中的二氧化碳分压，由此在溶解度高于大气中的二氧化碳分压下的溶解度的情 况下使二氧化碳溶解于通过水中。对于通过反渗透膜的水来说，其可为任意性状，但从减轻反渗透膜或使用其的净 水器的负担的意图出发、或者从尽量减少废弃水的量的意图出发，优选其为经过一定程度 净化的水。例如，可以使用地下水、自来水或市售矿物质水(市售水)。下面，在本实施方式
11中，使用自来水作为通过反渗透膜的水。在使自来水通过反渗透膜来制作原液52的情况下，由于有市售的具有反渗透膜 的净水器，因而可以从中适当选择使用。另外，对于在二氧化碳分压高的环境下使二氧化碳 溶解于通过水、纯水或蒸馏水中的情况来说，可以适当使用现有公知的二氧化碳溶解装置。原液52制作完成后，接下来计量出与杀菌水1批(1 )”千)投料量的量相当的 原液52并将其贮留于原液槽3中，同时将同样与杀菌水1批投料量相当的量的稀释水57 贮留在稀释水槽8中。与杀菌水1批投料量相当的稀释水57的量可以根据稀释倍数及稀 释水的PH适当设定。接下来利用冲程泵4将原液52送入电解槽5中，在特定的运转条件下启动电解槽 5，使原液52电解。然后，使在电解槽5内生成的一次生成水经由与该电解槽连通接续的吐出管6注 入至预先贮留在稀释水槽8中的稀释水57内。此处，相对地设置稀释水槽8的位置，以使吐出管6的前端位置处于贮留在稀释水 槽8中的稀释水57的水位以下。由此，一次生成水不与空气(外气)相接触而经由吐出管6注入到稀释水57内。 另外，由于一次生成水被注入到经预先计量的稀释水57中，即是以分批方式(〃 7 方式) 进行注入的，因此与现有的配管内混合不同，可将一次生成水与稀释水57均勻地混合。接下来，将二次生成水60通入脱气模块11中，从而生成去除了溶解气体、特别是 溶解氧的三次生成水，将其作为杀菌水33贮留在三次生成水槽14中。为了使用本实施方式的牙科治疗用杀菌水63来杀灭牙周病原菌、致龋病原菌、其 他的口腔内细菌，对于致龋病原菌，例如，口腔内含入杀菌水来含嗽数秒 数十秒即可；对 于牙周病原菌，将杀菌水注入到牙周袋内即可。若如上所述使本实施方式的牙科治疗用杀菌水63通过例如含嗽或牙周袋注入这 样的方法与口腔内细菌相接触，则杀菌水63中所含有的碳酸氢钠会破坏生物膜，而次氯酸 虽然由于周围存在的有机物或其他菌体的氧化而使其杀菌力慢慢丧失，但也可在短时间内 确实地杀灭对象细菌。如上所述，根据本实施方式的牙科治疗用杀菌水63、其生成方法及生成装置51， 由于将添加有氯化钠和二氧化碳的水溶液作为原液，通过电解使该原液的有效氯浓度为 201 700ppm、优选为400 700ppm、更优选为500 700ppm，pH为6. 3 8、优选为7 8，因而既能够以足够破坏生物膜的高浓度生成碳酸氢钠，又能够以足够杀灭致龋病原菌等 口腔内细菌的高浓度生成次氯酸，因此即使不像现有技术那样采用激光器或超声波洁牙器 这样的去除手段预先破坏生物膜，也发挥出划时代的作用效果——在数秒 数十秒的时间 内就可以对口腔内细菌进行杀菌或溶菌。另外，根据本实施方式的杀菌水的生成方法和生成装置51，由于已使二氧化碳强 制性溶解，因而可生成高浓度的碳酸氢钠，同时可由此发挥出破坏生物膜的作用效果。当然 没有必要特意添加盐酸、乙酸这样的酸，因此能够生成无味无臭的杀菌水，即使有效氯浓度 为例如500ppm 700ppm，也不会给患者带来任何不快感，且可发挥出在数秒 约数十秒的 短时间内就能对口腔内的各种细菌进行完全杀菌或者溶菌的作用效果。图2为示出以往所知的有效氯的存在比的曲线图(摘自《净水的技术》(浄水O
12技術)，技报堂出版株式会社出版)。由该图可知，在现有技术中，据认为次氯酸的存在比在 pH7以上急剧降低，在pH为8时的存在比为20%。但是，本申请人在进行了临床试验时(详细内容后述)，得出了在pH6 8的范围 能够杀灭致龋病原菌这样的结果。如上所述，对于致龋病原菌来说，一般认为，在牙科领域 中，即使利用次氯酸，透过其细胞壁而使其内部蛋白质发生变性(即所谓的溶菌)也是很难 的，何况次氯酸离子(CIO—)无论如何也不可能破坏致龋病原菌的细胞壁之类的观点也是公 认的。而根据本实施方式的牙科治疗用杀菌水63，在以往全无关注的pH7 8的范围次 氯酸即具有充分的杀菌力，能够杀灭细菌；同时通过与在该PH区域的存在比例高的碳酸氢 钠的生物膜破坏作用的协同效果，能够发挥出即使不预先去除生物膜也能杀灭该生物膜内 的细菌这种产业上显著的效果。另外，利用上述杀菌水来杀灭细菌时，破坏细胞壁并使内部 蛋白质发生变性，即，达到所谓的溶菌状态，因而也没有出现耐性菌的风险。另外，根据本实施方式的牙科治疗用杀菌水的生成装置51，由于相对地确定稀释 水槽8的设置位置，以使吐出管6的前端位置处于贮留在稀释水槽8中的稀释水57的水位 以下，因而一次生成水可在不与空气(外气)相接触的状态下注入至稀释水57内，这样一 来，即使万一由于原液52的配合比例或者电解槽5的运转条件与设计值发生偏离而产生了 氯气，该氯气也会在PH环境接近中性的稀释水57中变换为次氯酸的形态，因而也不用担心 其会以氯气的形式挥散到大气中。另外，由于在电解槽5内生成的一次生成水可以以分批方式注入到经预先计量的 稀释水57内，因此其能够进行均勻的混合，这与现有的配管内混合不同，并且能够使二次 生成水60的pH及其所含有的有效氯浓度与设计值相吻合。另外，根据本实施方式的杀菌水的生成方法和生成装置51，由于是从二次生成水 60中去除溶解气体而生成三次生成水63并将该三次生成水63作为杀菌水，因而能够使口 腔内的发泡现象(発泡現象)防患于未然，并且能够使将口腔内细菌送入体内(血管内) 这样的事态防患于未然。在本实施方式中，二次生成水60中的溶解气体是使用脱气模块11进行去除的，然 而如果由于二次生成水60中的溶解气体的浓度较低而无需担忧产生发泡现象，则可以省 略去除溶解气体的工序。在这种情况下，二次生成水60即为杀菌水。图3是表示省略溶解气体去除工序时所使用的生成装置51a的图，生成装置21中 省略了脱气模块11、真空泵12和三次生成水槽14。另外，在本实施方式中，是计量出与杀菌水1批投料量的量相对应的量的原液52 和稀释水57并将其分别预先贮留在原液槽3和稀释水槽8中的；如果代替这种方式，在原 液槽3中预先贮留多于杀菌水1批投料量相对应的量(例如与数批投料量相对应的量)的 原液52，则可以装备水位计测手段以用于每次计量与杀菌水1批投料量相对应的原液52的 量。该水位计测手段可以由例如超声波传感器、电极式传感器等来适当构成。另外，在本实施方式中，采用的是在对原液进行电解后对其进行稀释来生成杀菌 水的方式(后稀释)；代替这种方式，也可以先稀释原液，随后对该稀释水进行电解以获得 杀菌水(前稀释)。需要说明的是，在进行这种变形例的情况下，可以省略稀释水槽8，取而 代之地在原液槽3和电解槽5之间另外备有贮留经稀释的原液的稀释原液槽。
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此外，在本实施方式中，有效氯浓度为201 700ppm，然而由于在除牙周袋之外的 口腔内部位(例如齿冠表面或齿根较浅部分的表面)，导致次氯酸浓度降低的有机物比较 少，因而即使在有效氯浓度低于201ppm的情况下，也能够充分杀灭栖息在上述部位的口腔 内细菌。即，即使在有效氯浓度为50ppm以上、低于201ppm的情况下，也可能用作治疗牙科 疾病的杀菌水。另外，在本实施方式中，针对治疗牙科疾病的牙科治疗用杀菌水进行了说明，然而 本发明的牙科用杀菌水并不限于治疗用途，其也能够适用于预防牙科疾病的场合。特别地，在有效氯浓度为50 300ppm的情况下，即使患者自己在日常使用时也能 够确保充分的安全性，因而还能够在家使用。实施例11(杀菌水的生成)首先向具有反渗透膜的净水器中注入自来水，接下来向通过反渗透膜后的水中添 加3质量％的氯化钠并同时添加干冰，制成原液，随后将该原液稀释至5倍(前稀释)。随后，将经稀释的原液在电解槽中进行电解，制备杀菌水。通过在上述工序中进行电解，生成了在pH6. 3 8的范围内有效氯浓度为600 700ppm的杀菌水。另外，在测定杀菌水中的有效氯浓度时，由于没有能够测定超过200ppm 的浓度的计量器(計器)和试纸或者试药，因而是通过两次重复进行二倍稀释来测定有效 氯浓度的。另外，作为用于确认500ppm的杀菌水的作用效果的对照剂(二 >卜口 一> )(标 准试药)，还以同样的过程一并制作了 40ppm的杀菌水。实施例22(使用杀菌水的临床试验概要 牙周病原菌 )针对牙周病原菌进行了临床试验。在进行试验时，将上述杀菌水注入到牙周袋内 进行治疗，接下来采用不与唾液相接触的方式将探针插入到牙周袋底部，采取附着在齿根 面的牙菌斑，将其载置于载玻片上并用生理食盐水进行悬浮，其后覆上盖玻片，采用3600 倍的高分辨率相位差显微镜对其进行观察。接下来，根据利用该显微镜的观察来判断是否 已杀菌。试验结果列于表1。[表1] 由该表可知，本发明的杀菌水已将全部患者的牙周病原菌溶菌。(使用杀菌水的临床试验的概要 致龋病原菌 )接下来针对致龋病原菌进行了临床试验。在进行试验时，使口腔内含入上述杀 菌水并进行10秒钟含嗽，其后采取唾液，检测该唾液中的变形链球菌(Str印tococcus mutans)、茸毛链球菌(Sti^ptococcus sobrinus)以及乳杆菌(Lactobacilli)的菌体数 (在每Iml唾液中)。试验使用购自MORITA株式会社的“CAT 21Fast”(短时间致龋活动性 试验(short-time dental caries activity test))来进行。在20分钟培养后(37 °C )和24小时培养后(37 °C )的两种情况下对菌体数进行检 测，在有效氯浓度为40ppm的情况下，20分钟培养后为IO2 103(安全范围 注意范围)、 24小时培养后为IO5 IO6 (危险范围)。由该试验结果可知，在有效氯浓度为40ppm左右 时，还不能充分地杀灭致龋病原菌。下面将使用了本发明的杀菌水的试验结果列于表2。[表2] 由该表可知，在使用了本发明的杀菌水的情况下，在治疗后全部患者处于安全范 围，能够将致龋病原菌溶菌。据认为，这是由于基于碳酸氢钠的生物膜的破坏作用与基于次 氯酸的杀菌作用相互协同，从而能够杀灭致龋病原菌。实施例33(关于杀菌水的生成的实验之2)1)原液作为原液，准备下述4种试验溶液。试验溶液A ；在大气压且室温的条件下下向蒸馏水中添加干冰5% (w/v)，由此使构成干冰的 二氧化碳溶解于该蒸馏水中(饱和碳酸水)，随后以0.6% (w/v)溶解氯化钠。试验溶液B;以蒸馏水将作为试验溶液A的中间生成物的饱和碳酸水稀释至5倍，随后以0. 6 % (w/v)溶解氯化钠。试验溶液C;以蒸馏水将作为试验溶液A的中间生成物的饱和碳酸水稀释至10倍，随后以 0.6% (w/v)溶解氯化钠。试验溶液D ；在大气压且室温的条件下使蒸馏水曝露于大气中，由此使空气中的二氧化碳溶解 于该蒸馏水中，接下来以0.6% (w/v)溶解氯化钠。2)试验方法向无隔膜型的电解槽中投入4L上述原液，以2. 8A的直流电流进行电解。3)结果试验结果列于表3。[表3] (有效氯mg/kg)由该表可知，在使用了饱和碳酸水的试验溶液A 试验溶液C中，pH范围处于次 氯酸和碳酸氢钠能够以充分的浓度存在的范围，为6 8。而与此相对，在自然溶解有空气 中的二氧化碳的试验溶液D中，pH为9. 2。因此可以认为，采用自然溶解空气中的二氧化碳 的方法难以以充分的浓度生成次氯酸和碳酸氢钠这两者。
权利要求
一种牙科用杀菌水，该牙科用杀菌水的特征在于，其有效氯浓度为50ppm～700ppm、pH为6.3～8，并含有次氯酸和碳酸氢钠，该牙科用杀菌水能够通过对牙周病原菌、致龋病原菌、其他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病。
2.如权利要求1所述的牙科用杀菌水，其中，其有效氯浓度不为所述的50ppm 700ppm而为201ppm 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。
3.如权利要求2所述的牙科用杀菌水，其中，其有效氯浓度不为所述的201ppm 700ppm 而为 400ppm 700ppm。
4.如权利要求2所述的牙科用杀菌水，其中，其有效氯浓度不为所述的201ppm 700ppm 而为 500ppm 700ppmo
5.如权利要求1所述的牙科用杀菌水，其中，其有效氯浓度不为所述的50ppm 700ppm而为50ppm 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。
6.如权利要求1 权利要求5任意一项所述的牙科用杀菌水，其中，其pH不为所述的 6. 3 8而为7 8。
7.一种牙科用杀菌水的生成方法，其特征在于，该方法包括；制作添加有氯化钠和 二氧化碳的水溶液作为原液的工序；以及对该原液进行电解使之有效氯浓度为50ppm 700ppm、pH为6. 3 8、且生成次氯酸和碳酸氢钠的工序，从而能够通过对牙周病原菌、致龋病原菌、其他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙 科疾病。
8.如权利要求7所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，所述原液是如下制作的使水 通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠，在与该氯化钠添加工序同时、或在该氯化钠添加 工序之前或之后吹入二氧化碳或添加干冰，由此制作出所述原液。
9.如权利要求7所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，所述原液是如下制作的在纯 水或蒸馏水中添加氯化钠，在与该氯化钠添加工序同时、或在该氯化钠添加工序之前或之 后吹入二氧化碳或添加干冰，由此制作出所述原液。
10.如权利要求7所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，所述原液是如下制作的使 水通过反渗透膜，向该通过水中添加氯化钠，同时使与上述通过水相接触的二氧化碳分压 高于大气中的二氧化碳分压，由此制作出所述原液。
11.如权利要求7所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，所述原液是如下制作的向 纯水或蒸馏水中添加氯化钠，同时使与上述纯水或上述蒸馏水相接触的二氧化碳分压高于 大气中的二氧化碳分压，由此制作出所述原液。
12.如权利要求7 权利要求11的任意一项所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其 有效氯浓度不为所述的50ppm 700ppm而为201 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。
13.如权利要求12所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其有效氯浓度不为所述的 20Ippm 700ppm 而为 400ppm 700ppmo
14.如权利要求12所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其有效氯浓度不为所述的 20Ippm 700ppm 而为 500ppm 700ppmo
15.如权利要求7 权利要求11的任意一项所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其 有效氯浓度不为所述的50ppm 700ppm而为50 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。
16.如权利要求7 权利要求11的任意一项所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其PH不为所述的6. 3 8而为7 8。
17.如权利要求12所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其pH不为所述的6.3 8 而为7 8。
18.如权利要求13所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其pH不为所述的6.3 8 而为7 8。
19.如权利要求14所述的牙科用杀菌水的生成方法，其中，其pH不为所述的6.3 8 而为7 8。
20.一种牙科用杀菌水的原液，其为能够通过对牙周病原菌、致龋病原菌、其他口腔内 细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病的牙科用杀菌水的原液，该牙科用杀菌水的原液的特 征在于，该原液中添加有氯化钠和二氧化碳；通过电解，其有效氯浓度为50ppm 700ppm、 pH为6. 3 8，且生成次氯酸和碳酸氢钠。
21.如权利要求20所述的牙科用杀菌水的原液，其中，其有效氯浓度不为所述的 50ppm 700ppm而为201ppm 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。
22.如权利要求21所述的牙科用杀菌水的原液，其中，其有效氯浓度不为所述的 20Ippm 700ppm 而为 400ppm 700ppmo
23.如权利要求21所述的牙科用杀菌水的原液，其中，其有效氯浓度不为所述的 20Ippm 700ppm 而为 500ppm 700ppmo
24.如权利要求20所述的牙科用杀菌水的原液，其中，其有效氯浓度不为所述的 50ppm 700ppm而为50ppm 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。
25.如权利要求20 权利要求24的任意一项所述的牙科用杀菌水的原液，其中，其pH 不为所述的6. 3 8而为7 8。
26.—种牙科用杀菌水的生成装置，其为生成能够通过对牙周病原菌、致龋病原菌、其 他口腔内细菌进行杀菌来治疗或预防牙科疾病的牙科用杀菌水的装置，该装置的特征在 于，其具有贮留添加有氯化钠和二氧化碳的原液的原液槽、以及与该原液槽连通接续并对 所述原液进行电解的电解槽，该电解槽对上述原液进行电解以使有效氯浓度为50ppm 700ppm、pH为6. 3 8，从而生成预定浓度的次氯酸和碳酸氢钠。
27.如权利要求26所述的牙科用杀菌水的生成装置，其中，其有效氯浓度不为所述的 50ppm 700ppm而为201ppm 700ppm ；并且其用于牙科疾病的治疗。
28.如权利要求27所述的牙科用杀菌水的生成装置，其中，其有效氯浓度不为所述的 20Ippm 700ppm 而为 400ppm 700ppmo
29.如权利要求27所述的牙科用杀菌水的生成装置，其中，其有效氯浓度不为所述的 20Ippm 700ppm 而为 500ppm 700ppmo
30.如权利要求26所述的牙科用杀菌水的生成装置，其中，其有效氯浓度不为所述的 50ppm 700ppm而为50ppm 300ppm ；并且其用于牙科疾病的预防。
31.如权利要求26 权利要求30的任意一项所述的牙科用杀菌水的生成装置，其中， 其PH不为所述的6. 3 8而为7 8。
全文摘要
本发明旨在生成不仅具有杀菌作用而且同时还具有破坏生物膜的作用的牙科用杀菌水。本发明所涉及的杀菌水的生成装置(51)具有贮留原液(52)的原液槽(3)、与该原液槽连通接续的冲程泵(4)、与该冲程泵连通接续的电解槽(5)、与该电解槽连通接续的吐出管(6)、以及贮留稀释水(57)的稀释水槽(8)，并且将吐出管(6)的前端位置与稀释水槽(8)的相对位置设置成吐出管(6)的前端位于稀释水槽(8)中所贮留的稀释水(57)的水位以下。原液(52)选择(a-1)～(d)所示方法中的任意一种进行制备。
文档编号A61K33/10GK101909641SQ200980102380
公开日2010年12月8日 申请日期2009年2月4日 优先权日2008年2月8日
发明者野口宗则 申请人:帕菲克特佩里奥株式会社