專利名稱:病毒滅活劑,病毒滅活方法,具有該滅活劑的過濾裝置以及裝有該過濾裝置的空調(diào)的制作方法
背景技術(shù):
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及病毒滅活劑以及能夠滅活病毒的方法,具有該滅活劑的病毒滅活過濾器以及裝有該過濾器的空調(diào)裝置。
2.相關(guān)技術(shù)描述由病毒導(dǎo)致的傳染性疾病一直是尚未解決的問題,例如流行性感冒每年都會成為大眾媒體的熱點話題。為了減少流感的傳播,已經(jīng)開發(fā)了有效藥物,并且在流感傳播之前,通過疫苗接種可在很大程度上防止感染。最近,SARS病毒突然出現(xiàn)導(dǎo)致一陣騷動。這種未知病毒的出現(xiàn)引起大量人員的感染,因為對此病毒的疫苗不可能那么快地開發(fā)出來。此外,人們還害怕通過生物恐怖主義或感染侵入而人工感染病毒,諸如已認為被根除的天花。果真如此,沒有免疫力的人們,諸如未免疫接種天花的人們,就處于死亡危險之中。我們?nèi)祟悓@些未知病毒或已經(jīng)忘卻的病毒可以采取例如下列反措施(1)避免去那些可能被病毒感染的地區(qū),(2)避免與可能被感染的人接觸,等等。然而,這些措施是不現(xiàn)實的,因為它們總體上會降低社會的生產(chǎn)力。
一般而言,噴灑酒精、堿化合物或次氯酸來滅活病毒是有效的。但是,這種方法對病毒僅僅帶來短暫的滅活。而且,諸如酸和堿的化學(xué)物質(zhì)對包括人類在內(nèi)的生物體是高度危險的,因此,需要小心處理。
如果開發(fā)一種持續(xù)的病毒滅活方法,則有可能開發(fā)一種高度有效的病毒滅活系統(tǒng),該系統(tǒng)可用于例如空調(diào)器。即使存在病毒擴散廣的危險,但是帶有空調(diào)裝置的密閉空間可保持安全。國際公布WO98/04334公開了酶固定在其上的空氣清潔過濾器??諝馇鍧嵾^濾器可有效殺死微生物,但是對病毒的清除能力較差,因為其只是使用了酶。
發(fā)明概述鑒于上述觀點,本發(fā)明的目的是提供病毒滅活劑和病毒滅活方法,可施用于空調(diào)器并且有效和連續(xù)地滅活病毒。本發(fā)明的另一目的是提供在其上支撐有滅活劑的病毒滅活過濾器和裝有該過濾器的空調(diào)。
為了實現(xiàn)上述目的,一方面,本發(fā)明提供用于滅活液相中的病毒的病毒滅活劑,包括至少一種選自蛋白變性劑和蛋白水解酶的活性成分。
在本發(fā)明的其他方面,還可提供用于滅活液相中的病毒的病毒滅活劑,包括選自蛋白變性劑和蛋白水解酶的兩組活性成分。
優(yōu)選的是,蛋白變性劑為尿素,而酶為蛋白酶,尤其是pfu蛋白酶S。
優(yōu)選地,病毒具有包膜或沒有包膜。
滅活劑可具有殺細菌或殺真菌的作用。
在本發(fā)明的進一步方面,還可提供病毒滅活方法,包括將病毒與含有病毒滅活劑的溶液接觸。
在本發(fā)明的另一方面,還可提供病毒滅活過濾裝置,包括捕獲病毒的過濾器和附著于該過濾器上的上述病毒滅活劑。
在本發(fā)明的另一方面,還可提供空調(diào)器,包括空氣進口,用于從中導(dǎo)入空氣;熱交換器,通過在空氣和制冷劑之間的熱交換用于加熱或冷卻從空氣進口導(dǎo)入的空氣;空氣出口,用于從中釋放通過熱交換器熱交換的空氣;空氣送風(fēng)機,用于促進空氣從空氣出口釋放;病毒滅活過濾裝置,包括其上支撐著如權(quán)利要求13所述的并且置于空氣流過的內(nèi)部空間中的病毒滅活劑;以及病毒滅活劑滅活裝置,用于在內(nèi)部空間生成壓力,適用于活化病毒滅活劑。
優(yōu)選地,空調(diào)器進一步包括轉(zhuǎn)換裝置,用于封閉部分或全部的通向內(nèi)部空間的開口,從而保持內(nèi)部空間半封閉或全封閉。
優(yōu)選地,適用于活化病毒滅活劑的空氣在密閉空間中通過空氣送風(fēng)機攪動。
優(yōu)選地,病毒滅活劑活化裝置用于在冷卻操作后熱交換器進行的加熱操作中,加熱和蒸發(fā)在熱交換器的冷卻操作中冷凝的水。
優(yōu)選地,病毒滅活劑活化裝置通過加熱器用于加熱和蒸發(fā)在熱交換器的冷卻操作中冷凝并累積在排水盤中的水。
優(yōu)選地,利用滅活劑活化裝置然后通過空氣送風(fēng)機從其上支撐有滅活劑的載體中去除水,空調(diào)器維持內(nèi)部空間熱和潮濕以進行退化防止操作。
優(yōu)選地,在活化病毒滅活劑之前,通過將空氣導(dǎo)入內(nèi)部空間并且促使空氣通過包括過濾器上支撐的病毒滅活劑的過濾裝置,空調(diào)器進行病毒捕獲操作。
優(yōu)選地,空調(diào)器進一步包括內(nèi)空氣保留裝置,用于在內(nèi)部空間保留內(nèi)空氣。
根據(jù)本發(fā)明,可提供一種病毒滅活劑,其能夠有效和連續(xù)地滅活病毒而對人體不帶來傷害。
此外,本發(fā)明還提供空調(diào)室內(nèi)單元和空調(diào)器,其裝有滅活劑并且能夠減少裝有它們的房間中的病毒量。
附圖簡述
圖1表示λ噬菌體的滅活比率。
圖2表示M13噬菌體的滅活比率。
圖3表示大腸桿菌(Escherichia coli)懸浮液吸光度的變化。
圖4表示被滅活過濾裝置滅活的λ噬菌體的比率。
圖5表示當(dāng)利用滅活過濾裝置時λ噬菌體的傳染力。
圖6表示通過滅活過濾裝置滅活的M13噬菌體的比率。
圖7表示當(dāng)利用滅活過濾裝置時M13噬菌體的傳染力。
圖8示出真菌的干測方法。
圖9示出真菌干測的結(jié)果。
圖10示出真菌濕測的結(jié)果。
圖11為橫截面視圖,示出本發(fā)明空調(diào)室內(nèi)單元的第一實施方案。
圖12為透視圖,示出本發(fā)明的空調(diào)。
圖13為圖12所示的空調(diào)中制冷劑流動的環(huán)路圖。
圖14示出病毒過濾裝置的第一實施例,其中(A)是全景視圖,而(B)為(A)的部分放大圖。
圖15示出病毒滅活過濾裝置的第二實施例,并且是病毒滅活過濾裝置的分解視圖(fragmentary view)。
圖16示出病毒滅活過濾裝置的其他實施例。(A)為全景圖,示出病毒滅活過濾裝置的第三構(gòu)成實施例,而(B)為全景圖,示出病毒滅活過濾裝置的第四實施例。
圖17為平面圖,示出病毒滅活過濾裝置,如圖14-16任一所示,嵌入在殼體中。
圖18示出病毒滅活過濾裝置的其他實施例。(A)為全景圖,示出病毒滅活過濾體的第五實施例,(B)為全景圖,示出病毒滅活過濾裝置的第六實施例,以及(C)為全景圖,示出病毒滅活過濾裝置的第七實施例。
圖19為平面圖,示出遙控器的具體實施例。
圖20為橫截面圖,示出如圖11所示的空調(diào)室內(nèi)單元的改進實施例。
圖21為分解橫截面圖,示出本發(fā)明空調(diào)室內(nèi)單元的第二實施方案。以及圖22為平面圖,示出圖21的蓄水池。
優(yōu)選實施方案詳述1.病毒滅活劑病毒為通常包括蛋白和核酸作為基本組分的傳染性物質(zhì)。本發(fā)明是基于本發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)蛋白變性劑或蛋白水解酶作為活性成分可滅活病毒而對人體沒有副作用,具有長效滅活作用以及優(yōu)異的經(jīng)濟性。本發(fā)明的病毒滅活劑具有實用性,因為其可容易地引入諸如空調(diào)的裝置中。
本發(fā)明的病毒滅活劑除了殺毒外,還具有殺微生物,尤其具有殺細菌作用和針對諸如霉菌的真菌的殺真菌作用。
本發(fā)明所用的蛋白變性劑可使病毒的蛋白變性以滅活病毒。蛋白變性劑可包括尿素、鹽酸胍以及諸如十二烷基硫酸鈉(SDS)的表面活性劑。
蛋白水解酶一般具有降解蛋白和肽的特性。本發(fā)明所用的蛋白水解酶可降解病毒蛋白以滅活病毒。優(yōu)選蛋白酶。蛋白酶可以是任一種酸性、中性或堿性蛋白酶。例如,蛋白酶可以包括諸如胰蛋白酶的絲氨基酸蛋白酶、諸如木瓜蛋白酶、calpain、組織蛋白酶B和組織蛋白酶L的半胱氨酸蛋白酶,諸如胃蛋白酶、腎素和組織蛋白酶D的天冬氨?;鞍酌敢约敖饘倭虻鞍酌?methallo-protease)。尤其優(yōu)選由TakaraBio co.Ltd.出售的pfu蛋白酶S,其具有高的熱抗性,并在諸如尿素或SDS的變性劑存在下具有高的耐用性。
當(dāng)病毒被蛋白酶滅活時,鑒于蛋白酶的最適條件,可以任選酶的條件,諸如溫度或輔酶。
在本發(fā)明中,術(shù)語“病毒滅活”是指剝奪病毒的傳染力。利用諸如上述的變性劑或酶的活性成分,通過變性或降解病毒蛋白,病毒可被剝奪其傳染力。術(shù)語“殺細菌作用”或“殺真菌作用”是指殺死細菌或真菌或阻礙其生長的能力。
通過酶或變性劑的反應(yīng)優(yōu)選在液相中進行。因此,本發(fā)明的病毒滅活劑優(yōu)選在溶液或液相中使用。
在另一方面,基于下列獨特的新理念而完成了本發(fā)明蛋白酶和蛋白變性劑優(yōu)選以組合方式用于病毒滅活。因此,本發(fā)明的重要一點不在于諸如其濃度或處理時間的具體條件,而在于通過蛋白酶和蛋白變性劑的組合進行病毒滅活本身。換言之,根據(jù)本發(fā)明,諸如蛋白水解酶、蛋白酶變性劑的類型和濃度的任何條件是適用的。
一些病毒可能具有細胞裂解酶,與蛋白水解酶的作用相似。這類病毒對這些酶具有抗性,因此顯而易見它們甚至不會被本發(fā)明蛋白水解酶滅活。然而,在此情形下,利用蛋白酶變性劑可能是有利的,因為其通過變性病毒蛋白而促進蛋白水解酶作用在對該酶具有抗性的病毒上。此外,組合利用蛋白變性劑和蛋白水解酶使得蛋白水解酶的濃度降低。
如上所述,在本發(fā)明的一個方面,通過利用蛋白變性劑和蛋白水解酶,病毒可被更有效滅活,正如下文在實施例中所證實。
一些病毒可能具有包膜,這是一種蛋白衣殼外圍的膜結(jié)構(gòu)。包膜是一種類似于細胞膜的脂質(zhì)雙層膜,其上具有病毒特異蛋白。本發(fā)明可應(yīng)用于具有包膜和沒有包膜的病毒,由此可提供對廣譜病毒有效的滅活劑和滅活方法。
2.病毒滅活方法接下來,將描述利用蛋白變性劑和蛋白水解酶滅活病毒的方法。
當(dāng)病毒被蛋白變性劑滅活時,例如尿素可用作變性劑。尿素的使用濃度優(yōu)選高達約9M。
當(dāng)病毒被蛋白水解酶滅活時,例如可利用蛋白酶。當(dāng)利用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)時,其終濃度優(yōu)選為2wt%。蛋白酶滅活病毒取決于各種不同的條件,包括溫度和時間。蛋白酶的濃度不限于上述值,而是可在各種不同的條件下有效使用。
病毒滅活可在蛋白變性劑和蛋白水解酶的存在下有效進行。例如,當(dāng)使用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)時,單次使用的終濃度可優(yōu)選約2wt%。然而,在9M尿素存在下,甚至在濃度約0.2wt%時也可獲得足以滅活病毒的效果。
3.應(yīng)用于空調(diào)本發(fā)明的病毒滅活方法可應(yīng)用于空調(diào)。在這方面,本發(fā)明提供病毒滅活過濾器以及在空調(diào)室內(nèi)單元上附著有該過濾器的空調(diào)。利用過濾器的空調(diào)的例子不僅包括家用空調(diào)而且包括商用空調(diào),例如建筑和汽車用空調(diào)。
(1)病毒滅活過濾器本發(fā)明所提供的病毒滅活過濾裝置包括用于捕獲病毒的過濾器以及附著于該過濾器的病毒滅活劑。例如,捕獲病毒的過濾器可由非紡織織物制成。病毒滅活劑可包含至少一種選自蛋白變性劑和蛋白水解酶的活性成分。附著于過濾器上的病毒滅活劑可滅活被過濾器捕獲的病毒。病毒滅活劑可附著于過濾器上,從而以下述方式直接被過濾器支撐或被諸如顆粒的載體支撐。
病毒滅活劑可滅活液相中的病毒。作為諸如過濾纖維或顆粒的載體的吸濕材料在纖維表面或載體顆粒內(nèi)部可生成細小液相。因而,滅活劑可被活化。
過濾器的材料可包括例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯對苯二酸酯(PET)和聚酰胺(PA)的纖維。載體的材料可包括諸如丙烯酸-乙烯醇共聚物和丙烯酸鈉聚合物的吸水聚合物。
當(dāng)過濾器屬于吸濕纖維時,它們可與拒水性纖維一塊使用。拒水性纖維可有效用于維持過濾器的形狀,盡管過濾器吸收較多的潮氣。過濾器可以諸如褶狀的各種不同的形式提供。當(dāng)過濾器為褶狀時,拒水性纖維尤其有效。
即使當(dāng)過濾器浸沒在滅活劑中或噴灑滅活劑后變成潮濕的時候,含有拒水性纖維的過濾器形狀未受到損壞。因此,重要的是在滅活劑附著到過濾器之前,將拒水性纖維與吸濕纖維組合施用到過濾器上。
由于過濾器的形狀可沒有損傷地得以保持,因此滅活劑在每單位面積的過濾器上的載量可制成均勻的。
雖然裝在空調(diào)上的過濾裝置可通過風(fēng)壓與外力接觸,但拒水性纖維可增加過濾器的力量,從而防止過濾器免遭變形。
(2)空調(diào)本發(fā)明提供的空調(diào)包括上述病毒滅活過濾裝置。病毒滅活過濾裝置可附著于空調(diào)室內(nèi)單元,以便在空調(diào)運行期間吸入的空氣可通過過濾裝置。這使得室溫下病毒捕獲在過濾裝置中以滅活它們。
(實施例)下文將參照實施例更詳細描述本發(fā)明。在這些實施例中,用于確認病毒滅活劑效果的主要實驗采用可在實驗室中處理的病毒和細菌進行。利用包括過濾器和其上支撐有滅活劑的過濾裝置對病毒、細菌和真菌進行滅活測試。
1.用于滅活的滅活劑及滅活方法(1)材料作為可在實驗室中操作的病毒的典型例子,利用以細菌作為宿主的病毒,即噬菌體。利用噬菌體和大腸桿菌(Escherichia coli)的實驗系統(tǒng)假定為例如流感病毒以及病毒在人類中感染和增殖的模型。噬菌體滅活的評價方法是把噬菌體與酶或變性劑在試管的液體中接觸。
作為噬菌體,可采用λ噬菌體和M13噬菌體。這些噬菌體從分子生物學(xué)的角度看是研究最為充分的噬菌體,因而通常被用于cDNA文庫構(gòu)建和基因表達分析。λ噬菌體為溫和性噬菌體。該噬菌體當(dāng)其感染細胞時可增殖以殺死細菌細胞(裂解性感染),或者可使細菌細胞溶源化成為前噬菌體,并且與宿主細胞一起作用(溶源化作用)。因此,λ噬菌體具有兩種生命周期。M13噬菌體為纖維狀單鏈DNA噬菌體。其在宿主細胞中增殖后,在細胞外釋放,而不導(dǎo)致宿主細胞裂解。λ噬菌體的宿主可包括XL1-Blue株。M13噬菌體的宿主可包括大腸桿菌(E.coli)的JM109株。這兩種噬菌體不感染與宿主具有相似特性的細胞株。利用具有各種不同特性的噬菌體或宿主的試驗可評價適用于廣譜病毒的可能性。將大腸桿菌培養(yǎng)在LB培養(yǎng)基(表1)中,接著在Erlenmeyer搖瓶中37℃下振蕩培養(yǎng)基過夜。
表1LB培養(yǎng)基的組成
(2)方法<實施例1λ噬菌體溶液的制備>
根據(jù)試劑盒所附手冊,通過利用λZAPII載體試劑盒(未消化的)和GigapackIII包裝試劑盒(Toyobo co.Ltd.),將λ噬菌體DNA包裝以制備λ噬菌體。
大腸桿菌(E.coli)XL1-Blue MRF’用作宿主菌株。將預(yù)先培養(yǎng)的XL1-Blue MRF’用λ噬菌體感染,接著進一步培養(yǎng)。然后離心培養(yǎng)基獲得λ噬菌體的儲液。將適當(dāng)稀釋所得λ噬菌體儲液而獲得的溶液(10μL)與100μL的XL1-Blue MRF’(已經(jīng)用SM緩沖液(表2)洗滌至OD小于1)混合,并且使所得混合物在LB培養(yǎng)基上37℃下培養(yǎng)15分鐘。向所得培養(yǎng)基中加入4mL含有0.7wt%瓊脂(“瓊脂L03”,Takara Bio co.Ltd.)的LB培養(yǎng)基。高壓滅菌后將LB培養(yǎng)基一直維持在45℃的溫控浴中,下文稱作“上層瓊脂”。攪動后,使所得混合物傾倒在已預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在確認上層瓊脂經(jīng)過充分冷卻而得以固化后,在37℃下培養(yǎng)過夜。
培養(yǎng)后確認在固體培養(yǎng)基上出現(xiàn)噬斑時,加入5mL的SM緩沖液,并讓混合物在冰箱中放置1天。從冰箱中取出固體培養(yǎng)基,回收并離心(6000×g,20分鐘,2℃)SM緩沖液。這樣獲得的上清液作為λ噬菌體溶液用于隨后的滅活測試。0.5mL一份的λ噬菌體溶液傾倒入容量為1.5mL的試管(Eppendorf AG)。試管下文稱作“1.5-mL試管”)。向試管滴加氯仿。試管存儲在4℃下。
表2SM緩沖液
SM緩沖液在高壓鍋中殺菌。
<實施例2對λ噬菌體活性的檢測>
為了證明建立了用于下述測試的λ噬菌體的實驗系統(tǒng),對λ噬菌體的活性進行測試,并且計算回收百分比。
向40μL實施例1中制備的λ噬菌體中加入360μL的磷酸鹽緩沖液(PBS)+10mM MgSO4·7H2O溶液。PBS用于抑制在測試過程中可能發(fā)生的pH變化。加入10mM MgSO4以使λ噬菌體的傳染力降到最低,這是由滅活劑引起的。
把所得溶液傾倒入1.5-mL試管中。在試管中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl)。讓試管在冰上放置3小時。然后以15,000rpm離心混合物20分鐘,并且棄去上清液。向如此獲得的沉淀物(λ噬菌體·PEG復(fù)合物)中加入200μL的SM緩沖液,并將沉淀物懸浮于其中。用PEG處理的λ噬菌體溶液稱作PEG沉淀的處理溶液,并且用PEG處理在隨后的步驟中稱作PEG處理。
將用SM緩沖液稀釋PEG沉淀的處理溶液而獲得的溶液(10μL)與XL1-Blue MRF’的SM懸浮液(100μL)混合。將混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂,并且攪動混合物。然后,該混合物傾倒在已預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,計算噬斑的數(shù)目。從噬斑數(shù)確定pfu(菌斑形成單位,pfu/mL)。
作為對照,將XL1-Blue MRF’用實施例1中制備但未經(jīng)PEG處理的λ噬菌體溶液感染,并且計算菌斑的數(shù)目從而確定pfu。結(jié)果示于表3中。
表3λ噬菌體的活性
PEG沉淀的處理溶液含有1/5濃度的實施例1中制備的λ噬菌體溶液,因為它在PEG處理時懸浮在SM緩沖液中。因此,基于表3,PEG處理后,λ噬菌體的回收百分比為(1.9×108×5)/(9.2×108)×100=103%。結(jié)果提示PEG處理幾乎不干擾λ噬菌體的回收率。此外,還已經(jīng)證實在PBS和MgSO4存在下,λ噬菌體的穩(wěn)定性不受影響。
<實施例3λ噬菌體的滅活測試1>
測試了由變性劑或酶對λ噬菌體的滅活。作為變性劑,采用尿素。作為酶,利用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。
向40μL實施例1中制備的λ噬菌體溶液中加入352mL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液,接著另加入8μL的pfu蛋白酶S(終濃度2wt%)。將所得混合物傾倒入1.5-mL試管中。此混合物用作蛋白酶處理的溶液。
另外,將360μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的λ噬菌體溶液。將所得混合物傾倒入1.5-mL試管中,并把混合物用作尿素處理的溶液。
此外,將352μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的λ噬菌體溶液,接著另加入8μL的pfu蛋白酶S(終濃度2wt%)。將所得混合物傾倒入1.5-mL試管中,并且把混合物用作尿素·蛋白酶處理的溶液。
通過向40μL的λ噬菌體溶液(對照)中加入360μL的PBS+10mMMgSO4·7H2O溶液,獲得混合物。把所得混合物用作未處理的溶液。
將各個所得處理和未處理的溶液在37℃下培養(yǎng)1小時。培養(yǎng)完成后,加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5M NaCl)。讓混合物在冰上放置3小時。然后,以15,000rpm離心混合物20分鐘,并且棄去上清液。向如此獲得沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并且將該沉淀物懸浮于其中。將用SM緩沖液稀釋懸浮液而獲得的溶液(10μL)與大腸桿菌XL1-Blue MRF’的SM懸浮液(100μL)混合。混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂。攪動所得混合物,并且傾倒在預(yù)先已經(jīng)制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的菌斑計數(shù),并且確定pfu。結(jié)果示于表4中。
表4在各種不同測試條件下,λ噬菌體的傳染力
結(jié)果已發(fā)現(xiàn),λ噬菌體不被蛋白酶處理的溶液滅活,而被含有9M尿素的處理溶液滅活,不管有否蛋白酶。這暗示高濃度的尿素可滅活λ噬菌體。
<實施例4λ噬菌體的滅活測試2>
采用各種不同的尿素濃度并以各種不同的處理時間對λ噬菌體進行滅活測試。
將實施例1中制備的λ噬菌體溶液(40μL)與352μL分別含有0,3和9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。把所得混合物傾倒入1.5-mL試管中。將各個混合物和λ噬菌體溶液(對照溶液)分別在37℃下培養(yǎng)0,15和60分鐘。培養(yǎng)完成后,向混合物中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5M NaCl),并且讓混合物在冰上放置3小時。然后以15,000rpm離心混合物20分鐘,并且棄去上清液。向如此獲得的沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并且使沉淀物懸浮于其中。將用SM緩沖液稀釋懸浮液而獲得的溶液(10μL)與大腸桿菌XL1-Blue MRF’的SM懸浮液(100μL)混合。將此混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,向混合物中加入3mL的上層瓊脂,并且攪動。把此混合物傾倒在已經(jīng)預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的噬斑計數(shù),并確定pfu。結(jié)果示于表5中。
表5在各種不同的測試條件下,λ噬菌體的傳染力(pfu/mL)
如上所述,λ噬菌體溶液含有5倍于其他處理溶液的λ噬菌體。在含有0M尿素的溶液中,觀察到約1/5的λ噬菌體溶液長有噬斑。這表明λ噬菌體根本未被滅活。還證實了在含有3M尿素的溶液中,不管處理時間多長,λ噬菌體幾乎不被滅活。但在含有9M尿素的溶液中,λ噬菌體完全滅活15分鐘或更長時間。還已經(jīng)證實,甚至在剛剛加入尿素后,λ噬菌體就在一定程度上被滅活。這表明向λ噬菌體溶液中加入9M尿素會導(dǎo)致λ噬菌體快速滅活。
<實施例5λ噬菌體的滅活測試3>
上述實施例4表明,高濃度的尿素對滅活λ噬菌體是有效的,基于此測試結(jié)果,采用9M尿素在各種不同的處理時間下對λ噬菌體進行滅活測試。
將實施例1中制備的λ噬菌體溶液(40μL)與360μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。把所得混合物傾倒入1.5-mL試管中,并在37℃下分別培養(yǎng)0,7.5,15,30和60分鐘。培養(yǎng)完成后,加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5M NaCl),并且讓混合物在冰上放置3小時。然后以15,000rpm離心混合物20分鐘,棄去上清液。
向如此獲得的沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并且使沉淀物懸浮于其中。將用SM緩沖液稀釋懸浮液而獲得的溶液(10μL)與大腸桿菌XL1-Blue MRF’的SM懸浮液(100μL)混合,并將此混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂。攪動所得混合物,并把此混合物傾倒在已經(jīng)預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的噬斑計數(shù),并確定pfu。作為對照,以相同方式,確定不經(jīng)上述處理的λ噬菌體溶液中的pfu。結(jié)果示于表6中。
表6當(dāng)加入9M尿素時,λ噬菌體的傳染力
業(yè)已證實大多數(shù)λ噬菌體剛剛與9M尿素接觸后就被滅活。滅活比率達到約99.96%。由于λ噬菌體的收集僅在尿素添加之后,因此可以推定,9M尿素的存在對λ噬菌體的回收百分比沒有影響。
基于表5和6中的結(jié)果,根據(jù)下列公式計算λ噬菌體的滅活比率滅活比率={1-各個處理溶液的pfu/(未處理溶液的pfu/5)}×100,并在圖1上作圖。
<實施例6M13噬菌體溶液的制備>
M13p 18RFI(Toyobo co.Ltd.)用作M13噬菌體的DNA。大腸桿菌JM109用作宿主菌株。將M13噬菌體DNA溶液(1μL)與9μL的滅菌蒸餾水混合,接著根據(jù)廠商所附的手冊轉(zhuǎn)化到JM109的感受態(tài)細胞(“E.coli JM109”,Toyobo co.Ltd.)中。把如此轉(zhuǎn)化的大腸桿菌接種到單獨制備的LB培養(yǎng)基(10mL)上,并在37℃下輕輕振蕩培養(yǎng)過夜。
將培養(yǎng)基離心(6000g×20分鐘,4℃)獲得上清液。含有M13噬菌體的上清液用作MJ13噬菌體儲液。把儲液(10μL)加入到100μL已單獨培養(yǎng)的JM109的SM懸浮液(用SM洗滌至OD=~1),接著在37℃下培養(yǎng)15分鐘。向所得培養(yǎng)基中加入4mL的上層瓊脂。攪動后,把所得混合物傾倒在已預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在確認上層瓊脂經(jīng)過充分冷卻而得以固化后,在37℃下培養(yǎng)過夜。
培養(yǎng)后確認在固體培養(yǎng)基上出現(xiàn)噬斑時,加入5mL的SM緩沖液,并讓混合物在冰箱中放置1天。從冰箱中取出固體培養(yǎng)基,回收SM緩沖液并離心(6000×g,20分鐘,2℃)SM緩沖液。這樣獲得的上清液作為M13噬菌體溶液用于隨后的滅活測試。0.5mL的M13噬菌體溶液傾倒入1.5mL的試管中。向試管滴加氯仿,混合物存儲在4℃下。
<實施例7M13噬菌體的活性測試>
為了證明建立了用于下述實施例的M13噬菌體的實驗系統(tǒng),對M13噬菌體的活性進行測試,并且計算回收百分比。
向40μL實施例6中制備的M13噬菌體中加入360μL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液。PBS用于抑制在測試過程中可能發(fā)生的pH變化。加入10mM MgSO4以使M13噬菌體的傳染力降到最低,這是由滅活劑引起的。
把所得溶液傾倒入1.5-mL試管中。在試管中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl),并讓試管在冰上放置3小時。然后以15,000rpm離心混合物20分鐘,棄去上清液。向如此獲得的沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并將沉淀物懸浮于其中。用PEG溶液處理的M13噬菌體溶液在隨后的步驟中用作PEG沉淀的處理溶液。
將用SM緩沖液稀釋PEG沉淀的處理溶液而獲得的溶液(10μL)與JM109的SM懸浮液(100μL)混合,并使混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂。攪動所得混合物并傾倒在已預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的噬斑計數(shù)。從如此獲得的噬斑的數(shù)目中,確定pfu(菌斑形成單位,pfu/mL)。
作為對照,將JM109用實施例6中制備但未經(jīng)PEG處理的M13噬菌體溶液感染,并且計算菌斑的數(shù)目從而確定pfu。結(jié)果示于表7中。
表7M13噬菌體的活性
PEG沉淀的處理溶液含有1/5濃度的實施例6中制備的M13噬菌體溶液,因為它在PEG處理時懸浮于SM緩沖液?;诒?,經(jīng)PEG處理后,M13噬菌體的回收百分比為91%。結(jié)果提示PEG處理幾乎不干擾M13噬菌體的回收率。此外,還已經(jīng)證實即使在PBS和MgSO4存在下,M13噬菌體的穩(wěn)定性不受影響。
<實施例8M13噬菌體的滅活測試1>
測試了由變性劑或酶對M13噬菌體的滅活。作為變性劑,采用尿素,而作為酶,利用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。
向40μL實施例6中制備的M13噬菌體溶液中,加入352mL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液,接著另加入8μL的pfu蛋白酶S(終濃度2wt%)。將所得混合物傾倒入1.5-mL試管中,并用作蛋白酶處理的溶液。
另外,將360μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的M13噬菌體溶液。將所得混合物傾倒入1.5-mL試管中,用作尿素處理的溶液。
此外,將352μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的M13噬菌體溶液,接著另加入8μL的pfu蛋白酶S(終濃度2wt%)。將所得混合物傾倒入1.5-mL試管中,用作尿素·蛋白酶處理的溶液。
作為對照,通過向40μL實施例6中制備的M13噬菌體溶液中加入360μL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液,獲得混合物。把所得混合物用作未處理的溶液。
將各個處理和未處理的溶液在37℃下培養(yǎng)1小時。培養(yǎng)完成后,向混合物中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5MNaCl)。讓混合物在冰上放置3小時。然后,以15,000rpm離心混合物20分鐘,棄去上清液。向如此獲得沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并且將該沉淀物懸浮于其中。通過用SM緩沖液稀釋懸浮液而獲得的溶液(10μL)與大腸桿菌JM109的SM懸浮液(100μL)混合?;旌衔镌?7℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂。攪動所得混合物,并且傾倒在預(yù)先已經(jīng)制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的菌斑計數(shù),并且確定pfu。結(jié)果示于表8中。
表8在各種不同的測試條件下,M13噬菌體的傳染力
上述結(jié)果業(yè)已證實,M13噬菌體被終濃度為2wt%的蛋白酶完全滅活;用9M尿素處理M13噬菌體的滅活比率為大約50%,而在加入蛋白酶和尿素的系統(tǒng)中,M13噬菌體被完全滅活。這暗示蛋白酶對滅活M13噬菌體是有效的,而且用尿素組合蛋白酶也是有效的。
<實施例9M13噬菌體的滅活測試2>
以各種不同的蛋白酶濃度對M13噬菌體進行滅活測試。
將實施例6中制備的M13噬菌體溶液(40μL)與352μL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。向傾倒入1.5-mL試管中的所得混合物中,分別以0,0.08,0.8和8μL的量加入pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。酶向溶液中加入的終濃度分別為0,0.02,0.2和2wt%。
將實施例6中制備的M13噬菌體溶液(40μL)與352μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。向傾倒入1.5-mL試管中的所得混合物中,分別以0,0.08,0.8和8μL的量加入pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。酶向溶液中加入的終濃度分別為0,0.02,0.2和2wt%。
將各個處理溶液在37℃下培養(yǎng)1小時。培養(yǎng)完成后,加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl),并且讓混合物在冰上放置3小時。然后以15,000rpm離心混合物20分鐘,棄去上清液。向如此獲得的沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并且使沉淀物懸浮于其中。將用SM緩沖液稀釋懸浮液而獲得的溶液(10μL)與大腸桿菌JM109的SM懸浮液(100μL)混合。將此混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂。攪動所得混合物,并傾倒在已經(jīng)預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的噬斑計數(shù),并確定pfu。結(jié)果示于表9中。
表9在各種不同濃度的尿素和蛋白酶下,M13噬菌體的傳染力(pfu/mL)
隨著蛋白酶濃度的升高,噬斑數(shù)減少。結(jié)果發(fā)現(xiàn),M13噬菌體的滅活取決于酶濃度。這已經(jīng)揭示出即使在低濃度蛋白酶下,9M尿素的共存增強了M13噬菌體的滅活,從而獲得高的滅活比率。
<實施例10M13噬菌體的滅活測試3>
對蛋白酶和尿素存在下滅活M13噬菌體進一步詳細加以測試?;趯嵤├?的結(jié)果,在各種不同濃度的尿素和各種不同的處理時間下用0.2wt%蛋白酶對滅活M13噬菌體加以測試。
向?qū)嵤├?中制備的M13噬菌體溶液(40μL)中加入359μL分別含有0,3M和9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液。向傾倒入1.5-mL試管中的所得混合物中加入0.8μL(終濃度0.2wt%)的pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。
把各個處理溶液在37℃下分別培養(yǎng)0,7.5,15和60分鐘。培養(yǎng)完成后,向混合物中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl),并且讓混合物在冰上放置3小時。然后以15,000rpm離心混合物20分鐘,棄去上清液。向如此獲得的沉淀物中加入200μL的SM緩沖液,并且使沉淀物懸浮于其中。將用SM緩沖液稀釋懸浮液而獲得的溶液(10μL)與大腸桿菌JM109的SM懸浮液(100μL)混合,并將此混合物在37℃下培養(yǎng)15分鐘。培養(yǎng)完成后,加入3mL的上層瓊脂。攪動所得混合物,并傾倒在已經(jīng)預(yù)先制備的含有1.5wt%瓊脂的固體LB培養(yǎng)基上。在37℃下培養(yǎng)5小時后,對出現(xiàn)的噬斑計數(shù),并確定pfu和傳染力。結(jié)果示于表10中。
表10以各種不同濃度的尿素和0.2wt%蛋白酶處理后,M13噬菌體的傳染力(pfu/mL)
業(yè)已證實在蛋白酶和9M尿素存在下,大多數(shù)M13噬菌體剛剛與其接觸后就被滅活。在3M尿素存在下,當(dāng)M13噬菌體與活性成分接觸時,滅活比率僅為大約50%。然而,處理7.5分鐘后,滅活比率提高至幾乎100%。在無尿素的情況下,甚至在加入蛋白酶15分鐘后,M13噬菌體幾乎不被滅活,而需要大約1小時才能使滅活比率達到90%或更高。
基于表10中的結(jié)果,根據(jù)下列公式計算M13噬菌體的滅活比率滅活比率={1-各個處理溶液的pfu/(未處理溶液的pfu/5)}×100,并在圖2上作圖。
通過上述實施例業(yè)已發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的病毒滅活劑對滅活病毒是有效的。雖然蛋白酶變性劑和蛋白水解酶單獨使用時對滅活病毒也是有效的,但是組合使用它們提高病毒滅活效果。此外,這種含有蛋白酶變性劑和蛋白水解酶的病毒滅活劑對各種病毒都是有效的。
<實施例11大腸桿菌的滅菌測試1)測試滅活劑對滅菌大腸桿菌JM109(下文稱作“E.coli”)的效果。
將E.coli培養(yǎng)在LB培養(yǎng)基上,同時在37℃下振蕩10小時。在確認大腸桿菌處于對數(shù)生長期后,離心分離(5,000g×20分鐘,37℃)回收大腸桿菌。使如此沉淀的E.coli懸浮在PBS中,并經(jīng)過離心分離(5,000g×20分鐘,37℃)再次回收。把如此回收的E.coli懸浮在PBS中以制備E.coli懸浮液,OD 600=~15。
將所得的E.coli懸浮液(32μL)與8μL的pfu蛋白酶S(Takara Bioco.Ltd.)溶液(終濃度2wt%)和160μL的10M尿素的PBS溶液混合。此外,制備32μL的E.coli懸浮液與8μL的pfu蛋白酶S溶液和160μL的PBS溶液的混合物;以及制備32μL的E.coli懸浮液與8μL的PBS溶液和160μL的10M尿素的PBS溶液的混合物。作為對照,制備32μL的E.coli懸浮液與168μL的PBS溶液的混合物。將各個溶液傾倒入1.5-mL試管中并且在37℃下培養(yǎng)1小時。
培養(yǎng)后,各個試管離心(10,000g×20分鐘),并棄去上清液。把含有細胞的沉淀物懸浮在400μL的PBS溶液中。將所得懸浮液接種到LB固體培養(yǎng)基上以培養(yǎng)E.coli。對37℃下培養(yǎng)12小時形成的菌落進行計數(shù)。把此計數(shù)與從未進行上述處理的E.coli中獲得的菌落數(shù)加以比較,并計算E.coli的致死率。
表11在各種測試條件下,E.coli的致死率
僅用PBS溶液作為對照處理的E.coli致死率稍高于1%,這表明實施例中的處理幾乎不影響E.coli。在實施例中,當(dāng)僅用pfu蛋白酶S處理時,E.coli的致死率很小,而當(dāng)用10M尿素和蛋白酶組合處理時,E.coli全部死亡。
<實施例12E.coli的滅菌測試2>
通過測定E.coli懸浮液的吸光度,檢測滅活劑對滅菌E.coli的效果。
如實施例11中所示,制備OD 600=~15的E.coli懸浮液。將所得E.coli的懸浮液(160μL)與40μL的pfu蛋白酶溶液和800μL的10M尿素PBS溶液混合。把所得混合物傾倒入1.5-mL試管中。
另外,將160μL的E.coli懸浮液與40μL的pfu蛋白酶溶液和800μL的PBS溶液混合,并同樣把所得混合物傾倒入1.5-mL試管中。作為對照,將160μL的E.coli懸浮液與840μL的PBS溶液混合,并把混合物傾倒入1.5-mL試管中。這些試管分別在37℃下培養(yǎng)。
培養(yǎng)0,5,35和60分鐘后,從各個試管中取樣,然而用PBS稀釋至1∶20。利用分光光度計在600nm處測量濁度。
結(jié)果示于圖3中。吸光度降低表示細菌存在于稀釋溶液中的量下降。對照溶液的吸光度顯示在整個測試中幾乎沒有變化。僅用蛋白酶處理的溶液的吸光度顯示稍有下降,而用蛋白酶和10M尿素同時處理的溶液的吸光度急劇下降。這些結(jié)果表明,含有蛋白酶和尿素的滅活劑對滅菌E.coli是高度有效的。
2.過濾裝置和空調(diào)的實施例(1)滅活過濾裝置下文將描述利用本發(fā)明的病毒滅活過濾裝置的實施例。
<實施例13病毒滅活過濾裝置的制備方法>
作為蛋白水解酶,采用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.),并利用PBS制備含有蛋白濃度為2.1mg/ml的酶溶液。10M尿素水溶液用作蛋白變性劑?;旌厦溉芤汉湍蛩厝芤?,由此制備病毒滅活劑。
在該實施例中附著于過濾器上的病毒滅活劑包括1.75mL的酶溶液和50mL的10M尿素溶液,而由過濾器支撐的滅活劑的量為1.69。通過下列公式確定由過濾器支撐的滅活劑的量支撐的滅活劑的量=滅活劑支撐在其上的過濾器的干重/在使用其上支撐的滅活劑之前測定的過濾器的干重。
如上所述制備的滅活劑附著于“CELLFINE N”(Toyobo co.Ltd.)。在去除多余的液體后,常溫下在清潔臺上干燥過濾器,以使支撐量調(diào)整到上述的量。
<實施例14利用滅活過濾裝置對λ噬菌體進行滅活測試1>
使實施例13中制備的滅活過濾裝置切成1.5cm×1.5cm的部分。把實施例1中制備的λ噬菌體溶液(40μL)滴加到過濾裝置部分中以均勻地滲透到過濾裝置中。將噬菌體溶液附著的過濾裝置部分放到滅菌的1.5-mL試管中。試管蓋上蓋子,接著培養(yǎng)在37℃。培養(yǎng)進行5分鐘,20分鐘或60分鐘。培養(yǎng)完成后,讓其中帶有過濾裝置的1.5-mL試管在冰上維持5分鐘。
將已預(yù)先冷卻至0℃的SM緩沖液(250μL)傾入到各個1.5-mL試管中,并且回收噬菌體。為了提高回收百分比,再次加入250μL的SM緩沖液以回收噬菌體。
測量如此回收的噬菌體溶液的總量,并將其中的400μL轉(zhuǎn)移到滅菌的1.5-mL試管中。向此試管中加入600μL的PEG溶液,接著在冰上培養(yǎng)1小時。
培養(yǎng)完成后,以15000rpm離心試管20分鐘以移出上清液。向其中保留有沉淀物的試管中,加入200μL的SM緩沖液以分散沉淀物(噬菌體和PEG的復(fù)合物)。通過利用噬菌體-PEG復(fù)合物的分散溶液,以與上述實施例中滅活測試相似的方式評價噬菌體的傳染力。
作為對照,酶固定的過濾器“Biofree”(Nikki Universal co.Ltd.)進行相似的測量。該過濾器“Biofree”僅裝有酶,而沒有蛋白變性劑。
結(jié)果示于圖4和5中。這些圖中的空心圓(○)表示利用實施例的過濾裝置的測量結(jié)果,而實心圓(●)表示利用對照過濾器的測量結(jié)果。圖3舉例說明了λ噬菌體的滅活比率。在該圖中,未經(jīng)處理的滅活比率設(shè)定為0,而噬菌體被完全滅活時的滅活比率設(shè)定為100。根據(jù)下列公式計算滅活比率滅活比率(%)=100-(傳染力×(噬菌體溶液的總量/40/2))/λ噬菌體溶液的傳染力),其中術(shù)語“傳染力”是指實施例中的測量結(jié)果。圖5舉例說明了傳染力,其中原始噬菌體溶液的傳染力視為100。
從上述獲得的結(jié)果可發(fā)現(xiàn),通過實施例中的滅活過濾裝置,λ噬菌體在短時間內(nèi)幾乎被完全滅活。
<實施例15利用滅活過濾裝置對λ噬菌體進行滅活測試2>
在實施例14,將附著于過濾器的噬菌體回收在過SM緩沖液中。在此情形下,如果噬菌體仍保持在過濾器上,則緩沖液中回收的噬菌體降低,而這認定是噬菌體滅活比率明顯增加的結(jié)果。因此,在實施例中,對僅通過滅活劑的噬菌體的滅活比率加以評價。
用水沖洗從中去除滅活劑的過濾器用于測試。此外,測試在培養(yǎng)溫度0℃下進行,其中滅活劑中所含的酶無效。
首先,把實施例13中制備的滅活過濾裝置切成1.5cm×1.5cm部分,以用于標準條件下的測試。將λ噬菌體溶液(40μL)滴加到過濾裝置部分以滲透入過濾裝置中。把其上附著有噬菌體溶液的過濾裝置部分放到滅菌的1.5-mL試管中。試管蓋上蓋子,接著在37℃培養(yǎng)60分鐘。培養(yǎng)完成后,讓試管在冰上維持5分鐘。
另一方面,將實施例13中制備的滅活過濾裝置切成1.5cm×1.5cm部分。用蒸餾水沖洗該部分以從中去除滅活劑。讓如此沖洗的過濾裝置常溫下放置,并且充分干燥。干燥后,以同樣方式使噬菌體溶液附著到?jīng)_洗的過濾裝置部分。把過濾裝置放到滅菌的1.5-mL試管中。試管蓋上蓋子,接著在冰上培養(yǎng)60分鐘。
將已預(yù)先冷卻至0℃的SM緩沖液(250μL)傾入到含有分別與不同測試條件接觸的過濾裝置部分的1.5-mL試管中,并且從各個試管中回收噬菌體。為了提高回收百分比,再次加入250μL的SM緩沖液以回收噬菌體溶液。
測量如此回收的噬菌體溶液的總量,并將其中的400μL轉(zhuǎn)移到滅菌的1.5-mL試管中。向此試管中加入600μL的PEG溶液,接著在冰上培養(yǎng)1小時。
培養(yǎng)完成后,以15000rpm離心試管20分鐘以移出上清液。向其中保留有沉淀物的試管中,加入200μL的SM緩沖液以分散沉淀物(噬菌體和PEG的復(fù)合物)。通過利用噬菌體-PEG復(fù)合物的分散溶液,以與上述實施例中滅活測試相似的方式評價噬菌體的傳染力。
作為對照,酶固定的過濾器“Biofree”(Nikki Universal co.Ltd.)進行相似的測量。該過濾器“Biofree”僅裝有酶,而沒有蛋白變性劑。
結(jié)果示于表12中。
表12
總之,酶在0℃幾乎沒有活性。因此,在培養(yǎng)溫度為0℃時獲得的滅活比率似乎不歸功于酶的活性而是歸功于仍保留在過濾裝置上未被回收的噬菌體。
在對照過濾器中,37℃和0℃時的滅活比率之間幾乎沒有差異。這表明對照過濾器的滅活比率不歸功于酶反應(yīng)。
另一方面,當(dāng)采用實施例中的過濾裝置時,在培養(yǎng)溫度0℃和37℃之間觀察到滅活比率存在很大差異。這表明滅活比率歸功于噬菌體通過滅活劑的滅活。
<實施例16利用滅活過濾裝置對M13噬菌體進行滅活測試1>
以與實施例14相似的方式進行測試,除了使用實施例6中制備的M13噬菌體溶液代替λ噬菌體溶液以外。
結(jié)果示于圖6和7中。這些圖中的空心圓(○)表示利用實施例的過濾裝置的測量結(jié)果,而實心圓(●)表示利用對照過濾器的測量結(jié)果。圖6舉例說明了M13噬菌體的滅活比率。圖7舉例說明了傳染力,其中原始噬菌體溶液的傳染力視為100。
上述獲得的結(jié)果已經(jīng)說明,通過實施例中的滅活過濾裝置,M13噬菌體在短時間內(nèi)幾乎被完全滅活。
<實施例17利用滅活過濾裝置對M13噬菌體進行滅活測試2>
以與實施例15相似的方式進行測試,除了采用實施例6中制備的M13噬菌體溶液代替λ噬菌體溶液以外。
結(jié)果示于表13中。
表13
總之,酶在0℃幾乎沒有活性。因此,在0℃時獲得的滅活比率似乎不歸功于酶的活性而是由于仍保留在過濾器上未被回收的噬菌體。
在對照過濾器中,37℃和0℃時的滅活比率之間幾乎沒有差異。這表明對照過濾器的滅活比率不歸功于酶反應(yīng)。
另一方面,在培養(yǎng)溫度0℃和37℃之間觀察到滅活比率存在很大差異。這表明由實施例中的過濾裝置所獲得的滅活比率歸功于病毒通過滅活劑的滅活。
<實施例18利用滅活過濾裝置對流感病毒進行滅活測試>
利用滅活過濾裝置,對具有包膜的流感病毒進行滅活測試。
將實施例13中制備的滅活過濾裝置切成10mm×10mm部分。采用流感病毒型A/H1N1(ATCC No.VR-95)。
把流感病毒接種到含胚的雞蛋的尿囊腔中,并在37℃的孵卵器中培養(yǎng)7天。收集尿囊絨膜液,離心(3000rpm,30分鐘),并且收集上清液。將如此獲得的上清液用作病毒儲液。
通過噴霧器,將病毒儲液附著于滅活過濾裝置上。從病毒溶液附著前后的重量差計算,施加到過濾裝置上的病毒儲液的量為20μL。作為對照,以與沒有滅活劑支撐在其上的過濾器相似的方式附著病毒儲液。
把各個過濾器放置在相對濕度為90%的干燥器中,接著在35℃培養(yǎng)1小時。培養(yǎng)完成后,將過濾器放到滅菌的1.8-mL試管中,并且加入1ml的滅菌PBS?;旌衔飻噭?分鐘以提取病毒。所得病毒提取液稱作“評估用病毒液”。
源自犬腎的MDCK細胞以評估用的病毒溶液接種,該病毒溶液任選被稀釋。通過倒置顯微鏡觀察MDCK細胞(CPE,5天)的細胞病變作用,并且計算TCID50(50%傳染性效價)。利用滅活過濾裝置測試的TCID50為1.77±0.15(n=3),而利用未處理的過濾器測試的TCID50為4.83±0.06(n=3)。
<實施例19利用滅活過濾裝置對脊髓灰質(zhì)炎病毒進行滅活測試>
利用滅活過濾器對沒有包膜的脊髓灰質(zhì)炎病毒進行滅活測試。
將實施例13中制備的滅活過濾裝置切成10mm×10mm部分。采用脊髓灰質(zhì)炎病毒I薩賓株(Lsc,2ab),這是一種減毒的脊髓灰質(zhì)炎病毒。
用脊髓灰質(zhì)炎病毒接種綠猴腎臟細胞(BGM細胞),并且在37℃下培養(yǎng)4天。培養(yǎng)基離心(3000rpm,30分鐘),收集上清液。如此獲得的上清液用作病毒儲液。
通過噴霧器,將病毒儲液附著于滅活過濾裝置上。從病毒溶液附著前后的重量差計算,附著到過濾裝置上的病毒儲液的量為20μL。作為對照,以相似方式將病毒儲液附著到?jīng)]有滅活劑支撐在其上的過濾器上。
把各個過濾器放置在相對濕度為90%的干燥器中,接著在35℃培養(yǎng)1小時。培養(yǎng)完成后,將過濾器放到滅菌的1.8-mL試管中,并且加入1ml的滅菌PBS?;旌衔飻噭?分鐘以提取病毒。所得病毒提取液稱作“評估用病毒液”。
綠猴腎臟細胞(BGM細胞)以評估用的病毒溶液接種,該病毒溶液任選被稀釋。通過倒置顯微鏡觀察BGM細胞(CPE,5天)的細胞病變作用,并且計算TCID50(50%傳染性效價)。利用滅活過濾裝置測試的TCID50為3.03±0.15(n=3),而利用未處理的過濾器測試的TCID50為5.03±0.06(n=3)。
<實施例20利用滅活過濾裝置對E.coli進行滅菌測試>
如實施例12中所述,制備OD600=~15的E.coli懸浮液。將所得懸浮液(40μL)均勻地滴加到實施例13中制備的滅活過濾裝置中。同樣,將此懸浮液滴加到未進行滅活處理的過濾器上作為對照(未處理的過濾器)。
將各個過濾器放到1.5-mL試管中,并且在37℃下培養(yǎng)1小時。培養(yǎng)完成后,向各個試管中加入200μL的PBS,混合物離心后回收結(jié)合到過濾器上的E.coli。操作重復(fù)兩次。
將其中回收有E.coli的溶液離心(10,000g×20分鐘),然后棄去上清液。把含有細胞的沉淀物懸浮于400μL PBS中。所得懸浮液接種到LB固體培養(yǎng)基上以培養(yǎng)E.coli。對37℃下培養(yǎng)12后形成的菌落計數(shù)。
將上述菌落數(shù)與從處理前的E.coli懸浮液中獲得的比較,并計算致死率。結(jié)果,用滅活過濾裝置處理的E.coli懸浮液的致死率為99.1%,而用未處理的過濾器處理的E.coli懸浮液的致死率為57.5%。比較從滅活過濾器和未處理的過濾器獲得的結(jié)果,計算致死率為97.9%。
<實施例21利用滅活過濾裝置的殺真菌測試(干法測試)>
參照JIS標準“真菌抗性的測試方法(Methods for test of FungusResistance”(JIS Z 29112000),對本發(fā)明的滅活過濾裝置的殺真菌效果加以測試。采用黑曲霉(Aspergillus niger)。
把5滿環(huán)的真菌孢子懸浮在10mL含有0.1wt% Tween 80的無菌水中。所得懸浮液用作孢子懸浮液。將由干熱滅菌的玻璃纖維(φ12mm)制成的非紡織布(厚度1.4mm)浸入孢子懸浮液中,接著在潔凈臺上干燥以制備孢子載體。
在滅菌培養(yǎng)皿中,將孢子載體放置在實施例13中制備的滅活過濾裝置上,然后在培養(yǎng)皿上放置玻璃板(厚度5mm,50mm×50mm)蓋上(圖8)。在恒溫35℃和恒濕RH80%下進行培養(yǎng)。
以相似方式,但是利用在其上沒有支撐滅活劑的未處理的過濾器進行對照測試。
在滅活過濾裝置和未處理的過濾器上均未觀察到真菌的生長(圖9)。
與上述測試一道,將孢子懸浮液培養(yǎng)在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上。結(jié)果觀察到真菌的生長(數(shù)據(jù)在此未顯示)。這表明真菌孢子自身在生長中不涉及任何問題。
<實施例22利用滅活過濾裝置的殺真菌測試(濕法測試)>
以與實施例21中所述相似的方式,利用黑曲霉制備孢子懸浮液。
將孢子懸浮液(20μL)均勻地滴加到實施例13中制備的滅活過濾裝置(10mm×10mm)中,接著在潔凈臺上干燥。同樣,將孢子懸浮液滴加到未處理的過濾器中,然后干燥。所得過濾器用作對照。
將附著有真菌孢子的各個過濾器放置在馬鈴薯葡萄糖固體培養(yǎng)基上,并在恒溫35℃和恒濕RH 80%下培養(yǎng)。
結(jié)果在未處理的過濾器中觀察到真菌的生長,而在滅活過濾裝置中22天的培養(yǎng)期間皆未觀察到真菌生長(圖10)。
與上述測試一道,將孢子懸浮液培養(yǎng)在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上。結(jié)果觀察到真菌的生長(數(shù)據(jù)在此未顯示)。這表明真菌孢子自身在生長中不涉及任何問題。
上述測試已揭示出,本發(fā)明的滅活過濾裝置具有殺真菌效果。過濾器本身不具有殺真菌能力,這是因為在未處理的過濾器中發(fā)現(xiàn)了真菌的生長。真菌的生長通過本發(fā)明的滅活劑第一次受到抑制。上述測試還否定了過濾器上支撐的滅活劑可用作真菌營養(yǎng)劑的可能性。
(2)空調(diào)基于附圖,下文將描述空調(diào)室內(nèi)單元和空調(diào)器。
圖11為空調(diào)室內(nèi)單元10的橫截面視圖;而圖12的透視圖說明了由空調(diào)室內(nèi)單元10和空調(diào)室外單元30組成的空調(diào)100的結(jié)構(gòu)。
如圖11和12所示,空調(diào)室內(nèi)單元100的主要組件有吸氣格(空氣入口)11,用于在房間中吸收空氣;室內(nèi)熱交換器13,14和15,用于冷卻或加熱從吸氣格11吸入的空氣;空氣出口16,用于把在熱交換器13,14和15中已經(jīng)熱交換的空氣返回到房間;橫流的風(fēng)扇(空氣送風(fēng)機)17,用于從吸氣格11中吸入空氣,并將熱交換的空氣送至房間;以及病毒滅活過濾裝置18,布于室內(nèi)熱交換器14空氣通道上游附近的位置。前過濾器19從空調(diào)室內(nèi)單元10內(nèi)部的前表面向上表面布置。前過濾器可去除外物,諸如空氣灰塵,所述空氣通過吸氣格11并導(dǎo)入熱交換器13,14和15中。
在上述空調(diào)室內(nèi)單元10中,吸氣格11,室內(nèi)熱交換器13,14和15,空氣出口16,橫流風(fēng)扇17和前過濾器19都是眾所周知的。因此,在此省略了對它們的描述??諝獬隹?6裝有已知的天窗20(示于圖20中)和擋板21,用于控制風(fēng)向??諝獬隹?6可通過移動擋板21得以開啟或關(guān)閉。
圖12的示意圖說明了空調(diào)100裝有上述的空調(diào)室內(nèi)單元10。在圖12中,標號30所示的組件為空調(diào)室外單元??照{(diào)室外單元30有壓縮機31,用于壓縮制冷劑;室外熱交換器32,用于實施制冷劑和室外空氣之間的熱交換;以及室外風(fēng)扇33,用于在室外熱交換器中促進制冷劑和室外空氣之間的熱交換。四位閥34和電子安全閥35將在下文參照圖13描述,它們也置于空調(diào)室外單元30中。
標號50所示為制冷劑管,用于連接空調(diào)室內(nèi)單元10和空調(diào)室外單元30,并且在室內(nèi)單元10和室外單元30之間使制冷劑循環(huán)。標號60所示為遙控器,通過遙控器可設(shè)定空調(diào)單元100的操作模式。
例如,病毒滅活過濾裝置18具有如圖14-18所示的結(jié)構(gòu)。
圖14示出病毒滅活過濾裝置的第一個結(jié)構(gòu)實施例,其中圖14(A)為全景圖,而圖14(B)為圖14(A)的部分放大圖。
病毒滅活過濾裝置18可裝有過濾體18a和直接支撐在纖維18b上的病毒滅活劑(下文將簡稱為“滅活劑”)18c,所述纖維18b組成了過濾體18a。纖維18b的例子可包括諸如玻璃,人造絲,纖維素,聚丙烯,聚乙烯對苯二酸酯,聚丙烯酸和聚酰胺的纖維。也可采用高度吸濕性纖維,例如CELLFINE N(Toyobo co.Ltd.)。
不僅可采用物理方法還可采用化學(xué)方法,使滅活劑18c支撐在纖維18b上。例如,通過把基材的羧基轉(zhuǎn)化成疊氮化物并將疊氮化物經(jīng)酰胺鍵結(jié)合到活性成分上,可使活性成分支撐在基材上。不僅羧基而且諸如羥基或氨基的官能團均可用于這種化學(xué)鍵合。這種化學(xué)承載方法照例是已知的(Shin-jikken Kagaku Koza,Seibutsu Kagaku(1),pp.363-409 Maruzen 1(1978))。
利用具有上述結(jié)構(gòu)的病毒滅活過濾裝置18,可以急劇增加待滅活病毒的量,這是因為過濾體18a在其上支撐著具有病毒滅活功能的滅活劑18c。
圖15為病毒滅活過濾裝置18的第二結(jié)構(gòu)實施例的分解視圖。圖15中所示的過濾裝置包括具有吸水特性和/或吸濕特性的載體18d,其上支撐有滅活劑18c,其中載體18d用粘合劑固定到纖維18e上(未示出)。載體18d的材料的例子可包括合成材料,諸如聚丙烯酸,聚丙烯酰胺和聚乙烯醇;天然材料,諸如棉花,羊毛,藻酸鈉,甘露聚糖和瓊脂;以及再生材料,諸如人造絲。纖維18e的材料的例子可包括諸如聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚乙烯對苯二酸酯(PET)和聚酰胺(PA)的聚合物。
該實施例的病毒滅活過濾裝置18具有下列結(jié)構(gòu)滅活劑18c支撐在具有吸水特性和/或吸濕特性的載體18d上,而載體18d通過粘合劑固定到纖維18e,以便過濾裝置可取得與上述的第一結(jié)構(gòu)實施例相似的效果。
圖16(A)示出病毒滅活過濾裝置18的第三結(jié)構(gòu)實施例,其中滅活過濾裝置18由載體18d和基材18f和18g組成,所述載體18d具有多個在其上支撐的滅活劑18c,而所述基材18f和18g具有垂直夾在其中的載體。
載體18d的材料的例子可包括聚丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚乙烯醇,棉花,羊毛,人造絲,藻酸鈉,甘露聚糖和瓊脂?;?8f和18g分別可由非紡織織物制成?;?8g位于載體18d的下方,優(yōu)選非紡織織物,其網(wǎng)眼小于病毒顆粒的直徑(顆粒大小數(shù)十微米至數(shù)百微米)。
扁平的病毒滅活過濾裝置18具有與上述結(jié)構(gòu)實施例相似的效果,這是因為其上支撐有滅活劑18c的載體18d垂直夾在兩個基材18f和18g之間。
圖16(B)示出病毒滅活過濾裝置18的第四結(jié)構(gòu)實施例。盡管其是扁平的病毒滅活過濾裝置,具有類似于圖16(B)中所示的開放三明治的結(jié)構(gòu),但可實現(xiàn)與上述實施例相似的效果。
病毒滅活過濾裝置18具有第一到第四結(jié)構(gòu)實施例中所示的結(jié)構(gòu),例如,可將其置于殼體內(nèi)所含的空調(diào)室內(nèi)單元10的空氣通道中。
圖18(A)示出病毒滅活過濾裝置18的第五結(jié)構(gòu)實施例。在此滅活過濾裝置18中,過濾體18a由在其上直接支撐有滅活劑的纖維制成。過濾體18a為褶狀。
根據(jù)褶狀的病毒滅活過濾器18,過濾體18a由在其上直接支撐有滅活劑的纖維制成,并且過濾體18a為褶狀,因此,與上述結(jié)構(gòu)實施例中的過濾裝置比較,壓力損失較小。由于與病毒接觸的幾率增大,過濾裝置的病毒捕獲比率提高,并且可抑制水分的蒸發(fā)。
圖18(B)示出病毒滅活過濾裝置18的第六結(jié)構(gòu)實施例。在滅活過濾裝置18中,多個具有圓形橫截面的桿狀構(gòu)件首尾連接,以分別支撐構(gòu)件18i和18j。桿狀構(gòu)件18h由其上支撐有病毒滅活劑17c的成束的纖維組成。
在根據(jù)該結(jié)構(gòu)實施例的桿型病毒滅活過濾裝置18中,壓力損失較小。由于滅活劑的支撐量增加,與第一到第四結(jié)構(gòu)實施例的滅活過濾裝置相比,此過濾裝置具有更高的滅活能力和更長的操作壽命。
在此第六結(jié)構(gòu)實施例中,各個桿狀構(gòu)件具有圓形橫截面。然而,桿狀構(gòu)件可具有三角形,方形,橢圓形或中空橫截面。它們可在垂直方向,水平方向或傾斜方向排列,或者它們可彼此交叉排列。當(dāng)該結(jié)構(gòu)實施例的病毒滅活過濾裝置18安裝在空調(diào)室內(nèi)單元10上時,優(yōu)選附著到空氣快速流動的位置,例如,空氣出口16,或者吸氣格11和空氣出口16的兩個位置。
圖18(C)示出病毒滅活過濾裝置18的第七結(jié)構(gòu)實施例。滅活過濾裝置18具有在諸如氨基甲酸酯的多孔體18K的表面上支撐的滅活劑18c。
海綿狀的病毒滅活過濾裝置可具有與第一到第四結(jié)構(gòu)實施例相似的效果。
可采用由吸水和/或吸濕材料制成的過濾體。例子包括由下列物質(zhì)制成的非紡織織物天然纖維,諸如棉花和羊毛;再生纖維,諸如人造絲和醋酸纖維素;或者合成纖維,諸如聚乙烯,聚乙烯對苯二酸酯和聚酰胺;還包括棉織物;玻璃纖維墊;金屬纖維墊;合成樹脂,諸如丙烯酸,丙烯酰胺以及聚乙烯醇;以及天然再生材料,諸如藻酸鈉,甘露聚糖和瓊脂。滅活劑可直接或通過載體固定到過濾體上。
本發(fā)明的病毒滅活劑可在液相中起作用。通過利用吸水和/或吸濕材料作為過濾器的纖維或載體,從而在纖維的表面上或載體的內(nèi)部生成細小液相,可活化滅活劑。
在上述過濾裝置的結(jié)構(gòu)中,滅活劑甚至在常溫和常濕下具有活性,但是病毒滅活劑中所含的酶在溫度較高時具有更高活性。因此,滅活劑可在高溫和高濕氣氛下受到更多活化。溫度優(yōu)選在不超過酶的最適溫度的范圍內(nèi),同時不大于空調(diào)和過濾裝置的耐熱溫度。例如,當(dāng)酶為pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)的情況下,溫度范圍優(yōu)選為約30到80℃。
裝有上述病毒滅活過濾裝置18的空調(diào)室內(nèi)單元10具有滅活劑活化裝置,用于在熱和潮濕的氣氛下維持內(nèi)部空間S,從而活化滅活劑。本文所用的術(shù)語“內(nèi)部空間S”是指從吸氣格11吸入并從空氣出口16排出的空氣的通道(空間)。通過有效利用在空調(diào)中通常提供的組件,而且除了病毒滅活過濾裝置18外無需加入其他組件,第一實施方案的滅活劑活化裝置可操作空調(diào)100。
在空調(diào)100中,例如,提供有病毒滅活操作模式。在所述模式中,設(shè)有常規(guī)熱交換器的制冷劑環(huán)路可用作滅活劑活化裝置。空調(diào)100的控制裝置可實施操作模式,以在適于活化病毒滅活劑的熱和潮濕的氣氛下維持內(nèi)部空間S。通過病毒過濾器18捕獲的病毒可預(yù)先被活化的病毒滅活劑破壞,由此可實現(xiàn)病毒不可逆滅活用的病毒滅活方法。
在病毒滅活操作模式中,水對保持熱和潮濕的氣氛是必須的。置于室內(nèi)空調(diào)單元10中的室內(nèi)熱交換器13,14和15的冷卻操作連續(xù)進行一預(yù)定時間段。這些熱交換器表面上生成的冷凝水可用于維持潮濕氣氛。在空氣調(diào)節(jié)用的冷卻和除濕操作中,熱交換器可起到蒸發(fā)器的作用,以與此相似的路徑,通過循環(huán)制冷劑可實施室內(nèi)熱交換器13,14和15中的冷卻操作。室內(nèi)熱交換器的冷卻操作下文將稱作“冷凝水生成操作”。
在冷凝水生成操作中,如圖13中的制冷劑環(huán)路視圖所示,通過驅(qū)動空調(diào)室外單元30中的壓縮機31和室外風(fēng)扇33,冷卻液可得以循環(huán)。在空調(diào)室內(nèi)單元10中,橫流風(fēng)扇17處于操作狀態(tài),同時開啟置于空氣出口16中的擋板21。
制冷劑以下列方式循環(huán)。如圖13中的箭頭(實線)所示,在制冷劑從壓縮機31中排出后,通過四位閥34,循環(huán)方向轉(zhuǎn)換成選定的方向,而制冷劑以順時針方向循環(huán),次序如下室外熱交換器32,電子安全閥35,室內(nèi)熱交換器13,14和15以及四位閥34,最后返回壓縮機31。制冷劑的流動給室內(nèi)熱交換器13,14和15可提供氣液兩相流動。實施了空氣的熱交換,因此,在去除汽化熱后,空氣變冷,并且由于溫度下降空氣中的水分冷凝,作為冷凝水沉積在熱交換器表面上。如此生成的冷凝水從室內(nèi)熱交換器13,14和15的表面上滴到排水盤22中。然后,冷凝水從空調(diào)室內(nèi)單元10通過圖中未示出的排水通道排到外部。
冷凝水生成操作完成后,為了蒸發(fā)如此生成的冷凝水并增加內(nèi)部空間S的溫度和濕度,操作模式轉(zhuǎn)化成加熱操作(該加熱操作下文將稱作“冷凝水加熱操作”,目的是為了與空氣調(diào)節(jié)用的加熱操作相區(qū)分)。
在冷凝水加熱操作中,如圖13中制冷劑環(huán)路圖的箭頭(虛線)所示,從壓縮機31中排出的制冷劑通過轉(zhuǎn)換操作四位閥34,可以與冷凝水生成操作中相反的方向,即反時針方向流動。從壓縮機31排出的制冷劑從四位閥34出來后以下列次序流動室內(nèi)熱交換器13,14和15,電子安全閥35,室外熱交換器32和四位閥34,以及返回到壓縮機31。
如上所述,甚至在冷凝水加熱操作中,供給室內(nèi)熱交換器13,14和15的高溫和高壓氣體制冷劑當(dāng)其以與空氣加熱操作(空氣調(diào)節(jié)用的加熱操作下文將稱作“空氣加熱操作”,目的是為了與冷凝水加熱操作相區(qū)分)相似的方式循環(huán)時,通過空氣熱交換可壓縮。結(jié)果,室內(nèi)熱交換器可作為冷凝器發(fā)射熱,因此沉積在熱交換器表面上的冷凝水通過利用熱的輻射量作為加熱途徑可被汽化。
在與空氣加熱操作區(qū)分的冷凝水加熱操作中,空調(diào)室外單元30的冷凝器31和室外風(fēng)扇33可加以操作從而促進冷凝水的汽化。然而,橫流風(fēng)扇17的操作可在空調(diào)室內(nèi)單元10中停止。與此同時,操作擋板21關(guān)閉空氣出口16。結(jié)果,空調(diào)室內(nèi)單元10的內(nèi)部空間S是半封閉的,而空氣出口16是全封閉的,由此內(nèi)部空間S中的溫度通過從室內(nèi)熱交換器13,14和15釋放出的熱而增加。而且,由室內(nèi)熱交換器13,14和15釋放出的熱所生成的冷凝水的水汽停留在內(nèi)部空間S以提高濕度。這促進形成適于活化病毒滅活劑的熱和潮濕的氣氛(病毒滅活氣氛)。
為了讓病毒滅活過濾裝置18穩(wěn)定地吸收潮氣,病毒滅活過濾裝置18可布置在室內(nèi)熱交換器13,14和15的上方。更優(yōu)選地,其剛好布置在室內(nèi)熱交換器的上方以促進形成水汽通道,這是因為通過汽化冷凝水而獲得的水汽基本上可直接上升。
滅活過濾裝置18的位置不總是限于室內(nèi)熱交換器上方的位置。在普通空氣冷卻或空氣加熱操作中,其至少置于空氣流動途徑中。與此同時,在其放置的位置中,過濾器可與通過冷凝水加熱操作所形成的蒸發(fā)空氣在室內(nèi)單元內(nèi)部接觸。
由于內(nèi)部空間S變成適于活化滅活劑的氣氛,通過病毒滅活過濾裝置18支撐的滅活劑18c被活化,并且過濾裝置18中捕獲的病毒受到滅活劑18c的滅活。以這種方式滅活病毒的加熱操作時間可根據(jù)需要加以確定,這取決于期望的病毒滅活比率。
通過冷凝水生成和加熱操作,在空調(diào)室內(nèi)單元10的內(nèi)部空間S中,用于滅活病毒的氣氛可維持需要的時間,以便在所述氣氛中由病毒滅活過濾裝置18所支撐的滅活劑18c被活化,并且由過濾器捕獲的病毒可被有效滅活。
上述病毒滅活操作模式可通過單次觸及操作面板等的合適位置上的開關(guān)而啟動。例如,操作可通過撳下病毒清除按鈕61而啟動,按鈕61設(shè)有如圖19所示的遙控器60。當(dāng)病毒清除按鈕61撳下時,可以生成用于啟動病毒滅活操作模式的特定控制信號。通過撳下遙控器60上的病毒清除按鈕61,可發(fā)出紅外控制信號至空調(diào)室內(nèi)單元10的接收器(圖中未示出)。圖19中的遙控器60除了病毒清除按鈕61外,還具有顯示裝置62,開/停按鈕63,溫度設(shè)定開關(guān)64,濕度設(shè)定開關(guān)65,以及操作模式選擇按鈕66。
將控制信號從空調(diào)單元100的接收器發(fā)到控制器(未示出)。接受了這些信號后,控制器根據(jù)預(yù)定的控制步驟實施上述冷凝水生成操作和加熱操作,由此病毒可被滅活。當(dāng)通過撳下病毒清除按鈕61產(chǎn)生控制信號并輸入到控制器時,可優(yōu)于其他操作模式,實施病毒滅活操作模式。在空氣冷卻或空氣加熱操作過程中,當(dāng)病毒清除按鈕61撳下時,操作模式可從空氣冷卻或空氣加熱操作變成病毒滅活操作。
在操作過程中,可視需要停止病毒滅活操作模式。用于中斷病毒滅活操作模式的控制信號可通過再次撳下病毒清除按鈕61而產(chǎn)生,或者專門用于中斷操作的新按鈕可布置于遙控器60上。以此方式,用于啟動操作或中斷操作的病毒滅活操作模式可通過單次觸及遙控器60上的開關(guān)而加以選擇。這樣一種簡單的方式利于病毒滅活操作。病毒滅活操作模式可設(shè)定與空氣冷卻或空氣加熱操作用的計時器一起工作,空調(diào)100按慣例帶有計時器。
在病毒滅活操作模式中,如上所述形成熱和潮濕的氣氛,但是獲得所需靶氣氛的時間可區(qū)分于室內(nèi)或室外環(huán)境(溫度和濕度)。為了達到所需的量,作為冷凝水生成操作的結(jié)果,對生成期望量的冷凝水必須的時間,或者對冷凝水蒸發(fā)和獲得所需的溫度和濕度必須的時間可區(qū)分于上述環(huán)境。冷凝水生成操作中的條件優(yōu)選加以控制以在室內(nèi)熱交換器13,14和15的表面上利于形成冷凝水。
接著將描述利于生成冷凝水的操作條件的具體實施例。第一具體實施例是實施操作,同時與普通空氣冷卻操作比較,設(shè)定用作變窄機構(gòu)的電子安全閥35的開放程度較小。這可增加制冷劑的熱泵送能力,并可降低室內(nèi)熱交換器13,14和15的表面溫度,因此在熱交換器表面上出現(xiàn)的冷凝水的量得以增加。在這種情況下,電子安全閥35的開發(fā)程度可加以控制,這取決于通過置于空調(diào)室內(nèi)單元10的室溫監(jiān)測器所檢測的值(室溫)。室溫越高,電子安全閥35的開放程度越小。
第二具體實施例是減少通過室內(nèi)熱交換器13,14和15的空氣流動。減少的方法是,設(shè)定橫流風(fēng)扇17的轉(zhuǎn)速低于普通空氣冷卻操作,由此進行低速操作,并減少從風(fēng)扇中發(fā)出的氣流。該操作可增加熱交換器表面上出現(xiàn)的冷凝水的量,這是因為,空氣熱泵送能力的減少導(dǎo)致室內(nèi)熱交換器13,14和15的表面溫度的降低。
第三具體實施例是檢測室外空氣溫度,并且基于該溫度,控制置于空調(diào)室外單元30中的室外風(fēng)扇33的轉(zhuǎn)速。在這種情形下,當(dāng)室外空氣溫度高時,通過室外熱交換器32冷凝的制冷劑的量在室外風(fēng)扇33更高的轉(zhuǎn)速下增加。這引起進一步增加供給室內(nèi)熱交換器13,14和15的氣液兩相流動的制冷劑的量。室內(nèi)熱交換器13,14和15的表面溫度變低,由此可增加熱交換器表面上出現(xiàn)的冷凝水的量。
上述第一到第三具體實施例可單獨使用或組合其中的兩種或更多種使用。此外,所有這三種實施例可組合使用。
冷凝水生成操作不必在冷凝水加熱操作之前進行。當(dāng)冷凝水通過普通空氣冷卻操作生成時,通過空氣冷卻操作后的冷凝水加熱操作,可實施病毒滅活操作模式,同時配置空氣冷卻操作作為用于生成冷凝水的冷卻操作。
在病毒滅活操作模式中,通過活化滅活劑18c滅活病毒的最初目的可通過實施上述冷凝水生成操作和加熱操作實現(xiàn)。在冷凝水生成操作前或后,通過加入下文所述的操作,可改善病毒滅活操作效率和延長滅活劑18c的使用壽命。
首先,描述冷凝水生成操作前準備進行的病毒捕獲操作。該操作是在病毒滅活過濾裝置18中捕獲房間存在的病毒,其方法為通過操作橫流風(fēng)扇17以經(jīng)吸氣格11吸入房間空氣,導(dǎo)致空氣通過病毒滅活過濾裝置18,然后經(jīng)空氣出口16使空氣返回到房間。該操作在病毒滅活過濾裝置18中旨在捕獲空氣中存在的病毒,因此只有室內(nèi)空氣通過病毒滅活過濾裝置18的通道是必須的,以及“風(fēng)扇模式”可對空氣循環(huán)加以選擇。當(dāng)然,室內(nèi)空氣可經(jīng)病毒滅活過濾裝置18在普通空氣冷卻·除濕操作或空氣加熱操作中得以循環(huán),因此從風(fēng)扇,冷卻·除濕和加熱模式中可選擇合適的模式,這取決于房間狀態(tài)或用戶喜好。
當(dāng)空氣本身以上述方式循環(huán)時,空氣本身可通過過濾體18,但是許多與空氣一起循環(huán)的病毒不能通過過濾器,并被捕獲其中。如果病毒捕獲操作繼續(xù)足夠的時間,房間中大多數(shù)病毒被捕獲在病毒滅活過濾裝置18中。病毒捕獲操作時間的確定要考慮到房間的大小,預(yù)計其中存在的病毒量,以及病毒滅活過濾裝置18的病毒捕獲能力。當(dāng)實施病毒滅活操作模式的同時在過濾器中捕獲許多病毒,許多病毒可通過單次病毒滅活操作被滅活。所以,可以在房間中有效滅活病毒,并由此保持房間潔凈氣氛,其中病毒更少。
在病毒滅活模式中加熱操作完成后,優(yōu)選在內(nèi)部空間S中盡快消除熱和潮濕氣氛。尤其當(dāng)考慮到滅活劑18c的使用壽命時,優(yōu)選使氣氛涼爽和干燥。換言之,為了抑制滅活劑18c的水解和自我分解,將把滅活劑18c的活化水平帶回到普通氣氛水平的氣氛可以是優(yōu)選的,否則通過遺留在病毒滅活過濾裝置18中的水將使得滅活劑18c出現(xiàn)水解和自我分解。這抑制了滅活劑隨時間的降解。
例如,在裝有用于將室內(nèi)空氣排到外部的公知通風(fēng)機(未示出)的空調(diào)室內(nèi)單元中,在滅活劑的活化狀態(tài)保持預(yù)定的時間后,通風(fēng)進行一定的時間,并且完成冷凝水加熱操作。由于熱和潮濕的氣氛流入房間,在通過使用空調(diào)帶來的情調(diào)中,為了防止退化,在此通風(fēng)操作中,內(nèi)部空間S中存在的熱和潮濕的氣氛通過啟動通風(fēng)風(fēng)扇(未示出)可排出外部,同時關(guān)閉擋板21以保持內(nèi)部空間S的半封閉狀態(tài)。
在通風(fēng)預(yù)定時間從房間排出熱和潮濕的空氣后,除了通風(fēng)風(fēng)扇的操作外,通過橫流風(fēng)扇17可啟動吹氣。在這種情形下,關(guān)閉擋板21以維持內(nèi)部空間S的半封閉狀態(tài),并且由于通風(fēng)和吹氣,氣流出現(xiàn)在內(nèi)部空間S,這使得除濕和干燥病毒滅活過濾裝置18。退化防止操作可進行足夠的時間段,這依賴于內(nèi)部空間S等的能力來確定。
當(dāng)空調(diào)100的控制裝置進行退化防止操作模式時,所述退化操作模式包括完成病毒滅活操作模式后的通風(fēng)和吹氣操作,內(nèi)部空間S從熱和潮濕的環(huán)境中快速釋放。這可縮短滅活劑18c的活化時間,因此抑制滅活劑18c的降解,并且延長壽命。簡言之,病毒滅活過濾裝置18直到更換后的壽命可得以延長。
在上述說明中,空調(diào)室內(nèi)單元裝有通風(fēng)機。當(dāng)空調(diào)室內(nèi)單元10沒有通風(fēng)機時,在完成冷凝水加熱操作后,通過位于半封閉內(nèi)部空間S中的橫流風(fēng)扇17,通風(fēng)操作可被吹氣操作取代,并且病毒滅活過濾裝置18可通過由操作引起的氣流干燥。
在上述實施方案中,當(dāng)單元具有通風(fēng)機時,吹氣操作和通風(fēng)操作皆被用于病毒滅活過濾裝置的退化防止操作,而當(dāng)單元未裝有通風(fēng)機時,吹氣操作單獨用作退化防止操作。即使室內(nèi)單元裝有通風(fēng)機,用于從滅活劑的載體中除去潮氣的退化防止操作模式可選自單獨使用吹氣操作或組合使用吹氣操作和通風(fēng)操作,這取決于活化滅活劑用的溫度和濕度。
在上述空調(diào)室內(nèi)單元10中,吸氣格11總是打開的,因此內(nèi)部空間S在需要關(guān)閉擋板21的冷凝水加熱操作中是半關(guān)閉的。
接下來,參照圖20將描述改進的空調(diào)室內(nèi)單元10A的實施例。在此單元中,在內(nèi)部空間S關(guān)閉的條件下,進行冷凝水加熱操作。在此實施例中,吸氣口的轉(zhuǎn)換裝置,諸如吸氣口擋板12,裝到吸氣格11A上,從而例如在冷凝水加熱操作中,視需要關(guān)閉吸氣格11A。在冷凝水加熱操作中,內(nèi)部空間S用吸氣格11A和空氣出口16密封,而兩者由擋板關(guān)閉,這可阻止適于滅活病毒的熱和潮濕的氣氛滲漏到室外。
當(dāng)冷凝水加熱操作在密封條件下進行時,由于沒有氣氛滲漏到外部,因此在內(nèi)部空間S中可容易地維持溫度和濕度。這導(dǎo)致滅活劑18c活化效率的改進。換言之,在較短的時間內(nèi),可形成所需的病毒滅活氣氛。并且,與半關(guān)閉狀態(tài)下冷凝水加熱操作比較,用于維持熱和潮濕的氣氛所需的能量或冷凝水的量可得以減少。
在冷凝水加熱操作的同時密封內(nèi)部空間S,優(yōu)選通過橫流風(fēng)扇17進行空氣攪動。通過攪動,密封內(nèi)部空間S中的熱和潮濕的氣氛基本上可被制成均勻的。
這可在全部病毒滅活過濾裝置18中均勻地活化滅活劑18c。換言之,病毒滅活劑18c可作用于全部病毒滅活過濾裝置18上,從而有效滅活病毒。以此方式,過濾裝置可有效發(fā)揮作用。
下文將參照圖21和22,描述滅活劑活化裝置的第二實施方案。通過諸如電子加熱器23的加熱裝置,滅活劑活化裝置可加熱和蒸發(fā)冷凝水,所述冷凝水已通過室內(nèi)熱交換器13,14和15的冷卻操作生成,并且積累在排水盤22中,所述加熱裝置放置在排水盤22附近的合適地方以形成熱和潮濕的氣氛。在這些圖中,標號24為熱絕緣材料,而標號25為在排水盤22的底表面上制成的排水孔。
凹槽22a的形成用于積累其中的冷凝水,所述冷凝水已通過普通空氣冷卻·除濕操作或上述第一實施方案的冷凝水生成操作產(chǎn)生,并且從熱交換器表面上滴到排水盤22中。凹槽22a優(yōu)選在排水盤22的底表面上形成的溝槽,并延伸跨過空調(diào)室內(nèi)單元10的寬度方向,由此整個病毒滅活過濾裝置18可均勻地接觸基本上從凹槽垂直升起的水汽。凹槽22a具有積累冷凝水的能力足以提升內(nèi)部空間S的溫度和濕度到所需的值,以及足以維持必須的加熱操作時間。能力可定義成端面板22b的高度以及凹槽22a的橫截面形狀或長度,所述端面板22b放置于排水孔25的附近。
凹槽22a不限于延伸跨越寬度方向的溝槽,而是可采用各種修改實施例,諸如多個單獨的以一定間隔跨越寬度方向放置的凹槽。
在第二實施方案中,如在第一實施方案中的加熱操作,內(nèi)部空間S在半關(guān)閉或密封后,可通過打開電子加熱器23加熱。當(dāng)內(nèi)部空間S半關(guān)閉時,優(yōu)選的是停止橫流風(fēng)扇17的操作,以及當(dāng)其密封時,優(yōu)選的是實施攪動操作。在這種情形下,滅活劑活化裝置的提供方法是通過將電子加熱器23作為加熱裝置添加到普通空調(diào)室內(nèi)單元并且給排水盤22的形狀稍許變化。
與如圖19所示的壓縮機31和室外風(fēng)扇33的操作或終止相似,電子加熱器23的操作視需要,例如給其間歇通電以維持必須的加熱操作時間,優(yōu)選加以控制。
作為在上述空調(diào)單元的內(nèi)部空間中保留內(nèi)部空氣的結(jié)果,內(nèi)部空間S可保持在適于活化滅活劑的熱和潮濕的氣氛下。所以,滅活劑18可被活化以有效破壞病毒,由此這些病毒可被滅活。可實施在冷凝水加熱操作前或后進行的各種不同的操作,包括捕獲操作和通風(fēng)操作,如在第一實施方案中。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)室內(nèi)單元和裝有此的空調(diào)具有滅活劑活化裝置,其能夠生成適于活化在病毒滅活過濾裝置18上支撐的滅活劑18c的氣氛,因此,它們可積極地破壞和滅活病毒,減少房間中的病毒量,以及給環(huán)境提供被病毒較少感染的可能性。本發(fā)明不限于上述實施方案,而在不背離本發(fā)明范圍下可任選被修改。
在這些實施方案中,空調(diào)室內(nèi)單元和裝有此的空調(diào)通過給出這些實施例加以描述。商用空間諸如建筑物的空調(diào)在基本結(jié)構(gòu)和功能上類似于上述空調(diào)114。汽車空調(diào)具有利用引擎的冷卻水的加熱單元,但是過濾裝置可同樣附著于汽車內(nèi)部的空氣出口。本發(fā)明除了空調(diào)外,還可適用于空氣清潔機,除濕機和干燥機。
本發(fā)明的病毒滅活劑也同樣適用于醫(yī)學(xué)服務(wù)工作者的面具,衣服,壁紙或壁面的涂料,運送感染有病毒的患者的擔(dān)架,以及膠囊的內(nèi)涂層。病毒滅活劑也可用作噴霧劑施加給醫(yī)學(xué)廢棄物或設(shè)施,諸如有住院患者的醫(yī)院。也可適用于擦鞋墊,地板墊,地毯和汽車座椅。
權(quán)利要求
1.一種用于滅活液相中的病毒的病毒滅活劑,包括至少一種選自蛋白變性劑和蛋白水解酶的活性成分。
2.權(quán)利要求1的病毒滅活劑,其中所述活性成分既選自蛋白變性劑也選自蛋白水解酶。
3.權(quán)利要求1或2的病毒滅活劑,其中蛋白變性劑為尿素。
4.權(quán)利要求1或2的病毒滅活劑,其中蛋白變性劑為表面活性劑。
5.權(quán)利要求4的病毒滅活劑,其中表面活性劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)。
6.權(quán)利要求1-5任一項的病毒滅活劑,其中酶為蛋白酶。
7.權(quán)利要求6的病毒滅活劑,其中蛋白酶為pfu蛋白酶S。
8.權(quán)利要求1-7任一項的病毒滅活劑,其中病毒有包膜。
9.權(quán)利要求1-7任一項的病毒滅活劑,其中病毒沒有包膜。
10.權(quán)利要求1-9任一項的病毒滅活劑,其具有殺細菌作用。
11.權(quán)利要求1-10任一項的病毒滅活劑,其具有殺真菌作用。
12.一種滅活病毒的方法,包括將病毒與含有權(quán)利要求1-11任一項的病毒滅活劑的溶液接觸的步驟。
13.一種病毒滅活過濾裝置,包括捕獲病毒的濾器和附著于該濾器上的權(quán)利要求1-11任一項的病毒滅活劑。
14.一種空調(diào)單元,包括空氣入口,用于從中導(dǎo)入空氣;熱交換器,通過空氣和制冷劑之間的熱交換,用于加熱或冷卻從空氣入口導(dǎo)入的空氣;空氣出口,用于從中釋放通過熱交換器熱交換的空氣;空氣送風(fēng)機,用于促進空氣從空氣出口釋放;病毒滅活過濾裝置,包括濾器和權(quán)利要求13的病毒滅活劑,置于空氣流過的內(nèi)部空間中;以及病毒滅活劑滅活裝置,用于在內(nèi)部空間生成適于活化病毒滅活劑的氣氛。
15.權(quán)利要求14的空調(diào)單元,進一步包括轉(zhuǎn)換裝置,用于關(guān)閉部分或全部通向內(nèi)部空間的開口從而保持內(nèi)部空間半關(guān)閉或密封。
16.權(quán)利要求15的空調(diào)單元,其中適于活化病毒滅活劑的空氣在密封空間中被空氣送風(fēng)機攪動。
17.權(quán)利要求14-16任一項的空調(diào)單元,其中病毒滅活劑活化裝置是在冷卻操作后進行的熱交換器的加熱操作中用于加熱和蒸發(fā)在熱交換器的冷卻操作中冷凝的水。
18.權(quán)利要求14-16任一項的空調(diào)單元,其中病毒滅活劑活化裝置是通過加熱器用于加熱和蒸發(fā)在熱交換器的冷卻操作中冷凝并在排水盤中積累的水。
19.權(quán)利要求17或18的空調(diào)單元,其中在內(nèi)部空間被病毒滅活劑活化裝置維持熱和潮濕后,進行退化防止操作以從濾器中去除水。
20.權(quán)利要求14-19任一項的空調(diào)單元,其中在病毒滅活劑活化之前,通過將空氣導(dǎo)入內(nèi)部空間并使空氣通過過濾裝置而進行病毒捕獲操作。
21.權(quán)利要求14-20任一項的空調(diào)單元,進一步包括內(nèi)部空氣保留裝置,用于在內(nèi)部空間保留內(nèi)部空氣。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于滅活液相中的病毒的病毒滅活劑,包括至少一種選自蛋白變性劑和蛋白水解酶的活性成分;捕獲病毒的濾器;以及包含其上附著有病毒滅活劑的病毒滅活過濾裝置。
文檔編號F24F13/28GK1584022SQ20041005745
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者中島祐二, 橋爪克弘, 田中大輔 申請人:三菱重工業(yè)株式會社