エチレンオキシド（EO）は古くから消毒・滅菌に使用されており、世界で最も信頼性の高い唯一の化学ガス滅菌剤です。エチレンオキシド主に工業規模の消毒・滅菌に使用されていましたが、現代の産業技術と自動化・インテリジェント化技術の発展により、エチレンオキシド滅菌技術は医療機関において、熱や湿気を嫌う精密医療機器の滅菌に安全に利用できるようになりました。

エチレンオキシドの特性

エチレンオキシドホルムアルデヒドに次ぐ第二世代の化学消毒剤です。現在でも最も優れた低温消毒剤の一つであり、四大低温殺菌技術の中でも最も重要な技術の一つです。

エチレンオキシドは単純なエポキシ化合物です。常温常圧下では無色の気体です。空気より重く、芳香性のエーテル臭があります。エチレンオキシドは可燃性および爆発性があります。空気中のエチレンオキシド濃度が3～80%の場合、エチレンオキシド爆発性の混合ガスが発生し、裸火にさらされると燃焼または爆発します。消毒・殺菌に一般的に使用されるエチレンオキシド濃度は400～800mg/Lで、空気中の可燃性・爆発性濃度範囲にあるため、注意して使用する必要があります。

エチレンオキシドは、次のような不活性ガスと混合することができる。二酸化炭素1:9の比率で防爆混合物を形成し、消毒と滅菌にさらに安全です。エチレンオキシド重合は可能ですが、一般的に重合速度は遅く、主に液体状態で進行します。エチレンオキシドと二酸化炭素またはフッ素化炭化水素の混合物では、重合速度は遅くなり、固体ポリマーが爆発する可能性は低くなります。

エチレンオキシド滅菌の原理

1. アルキル化

の作用機序エチレンオキシド様々な微生物を殺す主な方法はアルキル化です。作用点は、タンパク質や核酸分子中のスルフィドリル基（-SH）、アミノ基（-NH2）、ヒドロキシル基（-COOH）、ヒドロキシル基（-OH）です。エチレンオキシドはこれらの基にアルキル化反応を起こさせ、微生物のこれらの生体高分子を不活性にすることで、微生物を殺します。

2. 生物学的酵素の活性を阻害する

エチレンオキシドは、リン酸脱水素酵素、コリンエステラーゼ、その他の酸化酵素など、微生物のさまざまな酵素の活性を阻害し、微生物の正常な代謝プロセスの完了を妨げ、微生物の死に至らしめます。

3. 微生物に対する殺菌効果

両方エチレンオキシド液体とガスはどちらも強力な殺菌効果を持っています。比較すると、ガスの殺菌効果の方が強く、一般的に消毒や滅菌に使用されます。

エチレンオキシドは、細菌増殖体、細菌胞子、真菌、ウイルスに対して強力な殺菌・不活化効果を有する、非常に効果的な広域スペクトル殺菌剤です。エチレンオキシドが微生物と接触した際に、微生物が十分な水分を含んでいる場合、エチレンオキシドと微生物との反応は典型的な一次反応です。純粋培養された微生物を不活化するエチレンオキシドの濃度では、反応曲線は片対数値上の直線となります。

エチレンオキシド滅菌の適用範囲

エチレンオキシド滅菌対象物にダメージを与えず、浸透力も強いため、一般的な方法では滅菌できないほとんどの対象物もエチレンオキシドで消毒・滅菌できます。金属製品、内視鏡、透析器、使い捨て医療機器などの滅菌、各種繊維製品、プラスチック製品の工業消毒・滅菌、感染症流行地域における対象物（化学繊維織物、皮革、紙、書類、油絵など）の消毒などに使用できます。

エチレンオキシドは、滅菌対象物にダメージを与えず、浸透力も強いため、一般的な方法では滅菌できないほとんどの対象物もエチレンオキシドで消毒・滅菌できます。金属製品、内視鏡、透析器、使い捨て医療機器などの滅菌、各種繊維製品、プラスチック製品の工業用消毒・滅菌、感染症流行地域における対象物（化学繊維織物、皮革、紙、書類、油絵など）の消毒などに使用できます。

殺菌効果に影響を与える要因エチレンオキシド

エチレンオキシドの殺菌効果は多くの要因の影響を受けます。最高の殺菌効果を得るには、様々な要因を効果的に制御することによってのみ、エチレンオキシドが微生物を殺菌し、消毒・殺菌の目的を最大限に達成することができます。殺菌効果に影響を与える主な要因は、濃度、温度、相対湿度、作用時間などです。