グルタルアルデヒド

グルタルアルデヒド：強力な殺菌力と固定力を併せ持つ化学物質

グルタルアルデヒドは、特有の刺激臭を持つ無色またはわずかに黄色の液体状有機化合物です。その強い殺菌作用と、生体組織を効果的に保存する固定力から、生物学研究や医療現場で重要な役割を果たしています。化学的にはアルデヒドの一種に分類され、IUPAC命名法では1,5-ペンタンジアールと呼ばれます。水、アルコール、アセトンによく溶ける性質を持ちますが、比較的不安定で、加熱すると重合する可能性があります。また、酸化によってグルタル酸へと変化します。

生物学研究におけるグルタルアルデヒド：細胞構造の精密な保存

生物学、特に細胞生物学や形態学の分野において、グルタルアルデヒドは試料の固定液として欠かせない存在です。電子顕微鏡（透過型・走査型）観察のための標本作成では、その高い固定力により細胞の微細構造を鮮明に保存できることから、基本的な固定液として広く用いられています。植物プランクトンの標本固定にも効果を発揮します。

グルタルアルデヒドは、細胞への浸透速度はホルムアルデヒド（ホルマリン）よりも遅いものの、固定力はそれを上回ります。酵素活性や免疫学的活性も一定程度は保持しますが、この点においてはホルムアルデヒドの方が優れています。そのため、両者を併用することでそれぞれの欠点を補い、より効果的な固定を行う手法がしばしば用いられています。また、オスミウム酸よりも速く細胞に浸透しますが、電子染色効果が低いことから、透過型[[電子顕微鏡]]観察ではオスミウム酸との併用が一般的です。

グルタルアルデヒドによる固定の主な作用機序は、タンパク質のリジン残基のε-アミノ基との反応による分子間架橋の形成です。α-アミノ基やSH基との反応も起こり得ます。ただし、グルタルアルデヒド単独分子による架橋形成は起こらず、水溶液中で形成された2量体や3量体といった重合体、もしくはそれらがアルドール縮合を起こした不飽和アルデヒドが、架橋形成に関与すると考えられています。

医療現場におけるグルタルアルデヒド：強力な殺菌・消毒剤としての活用

グルタルアルデヒドは、殺菌消毒薬としても広く利用されています。2～20％の濃度で溶解された溶液は、「グルタラール」や「ステリハイド」などの名称で市販され、医療機器の滅菌、殺菌、消毒に用いられています。ほとんど全ての細菌、真菌、芽胞、ウイルスに対して有効であることが知られています。その殺菌作用機序は、細胞質のアミノ基をアルキル化することによるものです。

特に、炭疽菌の芽胞に対しても有効であることから、世界保健機関（WHO）は、ホルムアルデヒド、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、過酢酸と共に、炭疽菌消毒薬としてグルタルアルデヒドを推奨しています。しかし、人体への毒性が強いため、直接人体には使用できません。

グルタルアルデヒドの安全性に関する懸念

グルタルアルデヒドは強い毒性と刺激性を持ちます。ただし、発癌性については証拠は存在しません。しかしながら、医療現場、特に内視鏡検査室やレントゲン写真現像室（現像液に含まれる場合）では、気化したグルタルアルデヒドが蓄積しやすく、1980年代以降、ホルムアルデヒドと同様に化学物質過敏症の増加との関連が海外で指摘されています。

グルタルアルデヒドは、その強力な殺菌力と固定力から、多くの分野で重要な役割を担っていますが、その毒性への十分な注意と、適切な取り扱い方法の遵守が不可欠です。使用にあたっては、安全データシート（SDS）等を参照し、適切な保護具を着用するなど、安全対策を徹底する必要があります。

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