CN112999388B - 一种可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械灭菌领域，涉及一种可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，包括：将不可吸收器械子件在洁净室中清洗并组装成不可吸收配套器械，将该不可吸收配套器械进行环氧乙烷灭菌或者辐射灭菌，再将可吸收植入物耗材在洁净室中组装到经灭菌的不可吸收配套器械上，之后进行环氧乙烷灭菌和解析。采用本发明提供的方法可以有效解决可吸收植入物及配套器械组合产品中可吸收植入物耗材因易降解的特性不能过渡灭菌以及不可吸收配套器械因结构复杂无法保证灭菌效果的矛盾，能够保证可吸收植入物耗材和结构复杂的配套器械同时达到无菌效果，并且可吸收植入物耗材不会出现性能下降，具有重要的现实使用价值和意义。

Description

一种可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法

技术领域

本发明属于医疗器械灭菌领域，具体涉及一种可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法。

背景技术

可吸收植入物及配套器械组合产品主要集中运用于运动医学领域的骨科耗材，常见的有可吸收锚钉系统和可吸收界面钉系统，主要用于修复跟腱断裂或韧带撕裂的临床治疗。可吸收植入物及配套器械组合产品包括不可吸收配套器械以及可吸收植入物耗材(例如可吸收锚钉、可吸收界面钉等)。传统的不可吸收植入物耗材完成治疗任务后将永久留在人体，使得人体一直受异物的刺激，会存在削弱患者MRI或CT影像、干扰患者康复、出行、安检等问题。而可吸收植入物耗材因具有生物可降解和可吸收的优势逐渐成为一种治疗的替代方案。然而，可吸收植入物耗材其本身材料易降解的特性对制备无菌交付使用状态提出了极高的挑战。无菌产品的常用获取方法一般是使用终端灭菌，常用的终端灭菌方法包括高温高压蒸汽灭菌、环氧乙烷灭菌和辐照灭菌，可吸收材料一般不耐受高温高压蒸汽灭菌，高温高压高湿环境容易使可吸收材料发生降解，大大降低可吸收材料的性能；而辐照灭菌则容易使得可吸收材料发生分子链断裂产生自由基，容易氧化，使得性能下降；最后环氧乙烷灭菌条件选取不当也会使得可吸收材料发生降解，所以对可吸收材料产品或组合系统进行环氧乙烷灭菌需要特殊的灭菌工艺才能执行。

此外，为了更好地适应临床使用的需求，往往需要将可吸收植入物耗材及配套器械组装在一起使用，所以需要将可吸收植入物耗材和结构复杂的不可吸收配套器械组装一起灭菌，但是由于两者材料差异极大，对组装后的组合系统产品无菌保障要求就更高了。

可吸收植入物耗材及配套器械两者材料组成存在巨大差异，同时两者的生产环境也存在较大差异，结构复杂的不可吸收配套器械通常为多个常规器械子件的装配组合，倘若采用与可吸收植入物耗材同等高洁净等级的加工环境势必会造成洁净室建设成本及维护成本过高，因此，常规器械子件的加工环境要求通常比可吸收植入物耗材低，使得其产品表面的初始污染菌水平与可吸收植入物耗材表面的生物负载水平存在较大差异，所需达到无菌水平对应的终端灭菌条件差异较大。

目前医疗领域保证产品无菌交付使用状态主要是通过两种方法实现，一种是预先对产品的组成部件进行彻底灭菌，然后在无菌环境(一般由万级洁净室配置百级操作区和无菌操作区等)下加工、组装和包装的无菌加工技术，主要广泛运用于药品和药械组合产品的过滤灭菌和无菌灌装等，所需的设备费用昂贵，且操作步骤复杂，过程控制困难，有极大染菌的风险。例如，CN107158483A公开了一种提高可降解支架系统性能的无菌操作方法，先把可降解材料子件先彻底的消毒灭菌然后在高要求的环境中把子件装配起来实现无菌的目的，研究的对象主要是可降解材料，未提及可吸收材料和结构复杂不可吸收材料产品组合的灭菌方法，且属于无菌加工技术，组装的环境要求高，需要万级无尘室中设置有百级操作区、无菌操作区，成本高且控制严格。另一种是产品生产完成后对最终产品(包装好的状态)进行终端灭菌，主要常用的终端灭菌技术有高温高压蒸汽灭菌、环氧乙烷灭菌和辐照灭菌，主要运用于医疗耗材，如人工关节和骨科耗材等。例如，CN101703789A(聚乳酸类超细纤维膜材料的灭菌方法)和CN111068086A(环境友好型医用材料的消毒方法)都是针对可吸收材料的终端灭菌方法，都未提及可吸收材料和结构复杂不可吸收材料产品组合的灭菌方法。CN106310305A公开了一种对医用组合包进行灭菌的方法，该方法分两次灭菌，但是所针对材料不是可吸收材料，且在组合包里产品是单独分开包装的，不是装配组合件，且首次灭菌后产品的包装是不拆包，仍然保持无菌屏障的作用。

可吸收植入物及配套器械组合产品是将可吸收植入物耗材与结构复杂的不可吸收配套器械组合在一起使用，需要使这两种结构和材料均差异巨大的产品组合在一起，且必须达到无菌效果供临床使用。针对可吸收植入物及配套器械组合产品使用无菌加工技术保障产品的无菌效果，所需清洗、组装和包装的无菌环境要求高，所需的设备费用昂贵，且操作步骤复杂，过程控制困难，有极大染菌的风险。其次，针对可吸收植入物及配套器械组合产品存在可吸收植入物耗材易降解的特性不能过渡灭菌，以及不可吸收配套器械结构复杂无法保证灭菌效果的矛盾，所以采用传统终端灭菌的方法非常难于同时保证可吸收植入物耗材性能不受灭菌影响且灭菌挑战极大的配套器械达到无菌效果。

因此，如何获得一种易于操作控制且成本较低、能够保证可吸收植入物耗材性能不受影响且微生物灭杀挑战极大的配套器械能够达到无菌效果的针对可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法将具有重要的使用价值和意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的终端灭菌方法对无菌可吸收植入物及配套器械组合产品进行灭菌时，存在可吸收植入物耗材性能易受灭菌影响出现性能下降、结构复杂的配套器械无法保证灭菌效果或灭菌成本高且操作困难的问题，而提供一种易于操作控制且成本较低、能够保证可吸收植入物耗材性能不受影响且微生物灭杀挑战极大的配套器械能够达到无菌效果的针对可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，所述可吸收植入物及配套器械组合产品包括不可吸收配套器械和可吸收植入物耗材，其中，该方法包括以下步骤：

S1、在洁净度不低于10万级的洁净室中，将不可吸收器械子件清洗并组装成不可吸收配套器械；

S2、将不可吸收配套器械装入透气袋中并密封，随后进行环氧乙烷灭菌或者辐射灭菌，得到经灭菌的不可吸收配套器械；所述环氧乙烷灭菌的条件包括灭菌温度为45℃～60℃，灭菌湿度为70％RH～90％RH，灭菌压力为-65kPa～-80kPa，灭菌时间为12h～14h，环氧乙烷浓度为400mg/L～450mg/L；所述辐射灭菌的剂量为25kGy～40kGy；

S3、在洁净度不低于10万级的洁净室中，将经灭菌的不可吸收配套器械从透气袋中取出，并将可吸收植入物耗材组装到经灭菌的不可吸收配套器械上，得到可吸收植入物及配套器械组合产品；

S4、将可吸收植入物及配套器械组合产品装入透气袋中并密封，随后进行再次环氧乙烷灭菌，所述再次环氧乙烷灭菌的条件包括灭菌温度为39℃～41℃，灭菌湿度为50％RH～60％RH，灭菌压力为-65kPa～-80kPa，灭菌时间为1h～5h，环氧乙烷浓度为300mg/L～350mg/L，得到经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品；

S5、将经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品进行解析，以使得可吸收植入物及配套器械组合产品中环氧乙烷的残留量降至10μg/g以下。

如图1所示，以可吸收锚钉系统为例，所述可吸收植入物及配套器械组合产品包括不可吸收配套器械和可吸收锚钉。完成植入后，可吸收配套器械从人体内取出，而可吸收锚钉则永久留在人体内。

在本发明中，将可吸收植入物耗材组装到不可吸收配套器械上之前的环氧乙烷灭菌的条件均高于将可吸收植入物耗材组装到不可吸收配套器械上之前的环氧乙烷灭菌的条件。具体地，将可吸收植入物耗材组装到不可吸收配套器械上之前的环氧乙烷灭菌的条件包括灭菌温度为45℃～60℃，例如，可以为45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃等；灭菌湿度为70％RH～90％RH，例如，可以为70％RH、71％RH、72％RH、73％RH、74％RH、75％RH、76％RH、77％RH、78％RH、79％RH、80％RH、81％RH、82％RH、83％RH、84％RH、85％RH、86％RH、87％RH、88％RH、89％RH、90％RH等；灭菌压力为-65kPa～-80kPa，例如，可以为-65kPa、-66kPa、-67kPa、-68kPa、-69kPa、-70kPa、-71kPa、-72kPa、-73kPa、-74kPa、-75kPa、-76kPa、-77kPa、-78kPa、-79kPa、-80kPa等；灭菌时间为12h～14h，例如，可以为12h、13h、14h等；环氧乙烷浓度为400mg/L～450mg/L，例如，可以为400mg/L、410mg/L、420mg/L、430mg/L、440mg/L、450mg/L等。将可吸收植入物耗材组装到不可吸收配套器械上之后的环氧乙烷灭菌的条件包括灭菌温度为39℃～41℃，例如，可以为39℃、40℃、41℃等；灭菌湿度为50％RH～60％RH，例如，可以为50％RH、51％RH、52％RH、53％RH、54％RH、55％RH、56％RH、57％RH、58％RH、59％RH、60％RH等；灭菌压力为-65kPa～-80kPa，例如，可以为-65kPa、-66kPa、-67kPa、-68kPa、-69kPa、-70kPa、-71kPa、-72kPa、-73kPa、-74kPa、-75kPa、-76kPa、-77kPa、-78kPa、-79kPa、-80kPa等；灭菌时间为1h～5h，例如，可以为1h、2h、3h、4h、5h等；环氧乙烷浓度为300mg/L～350mg/L，例如，可以为300mg/L、310mg/L、320mg/L、330mg/L、340mg/L、350mg/L等。在本发明中，所述压力均指表压。

在本发明的一种优选实施方式中，所述可吸收植入物耗材选自可吸收锚钉、可吸收界面钉、可吸收界面钉外鞘和可吸收内固定螺钉中的至少一种。

在本发明的一种优选实施方式中，所述可吸收植入物耗材的材质选自聚乳酸及共聚物、聚乙醇酸、聚羟基乙酸和聚氨基酸中的至少一种。

在本发明的一种优选实施方式中，步骤S1中，所述清洗的方式为将不可吸收器械子件依次采用除油剂和纯化水进行清洗。其中，所述除油剂通常为表面活性剂，例如，可以为购自华阳恩赛的PWC-401除油剂。

在本发明的一种优选实施方式中，步骤S2和S4中所采用的透气袋为医用管带或PA复合膜。所述透气袋具有良好的透气性能，灭菌时，将装有待灭菌器械的透气袋放入环氧乙烷柜，环氧乙烷能够很容易穿过透气袋达到待灭菌器械，从而对该器械进行灭菌。此外，伽马射线等辐射射线很容易穿过透气袋或PA复合膜，从而对透气袋或PA复合膜内的器械进行灭菌。

在本发明的一种优选实施方式中，所述辐射灭菌采用的是伽马射线。

在本发明的一种优选实施方式中，步骤S5中，所述解析的温度≤25℃，时间≥15天。所述解析的具体操作可以与现有技术相同，对此本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。

采用本发明提供的方法可以有效解决可吸收植入物及配套器械组合产品中可吸收植入物耗材因易降解的特性不能过渡灭菌以及不可吸收配套器械结构因复杂无法保证灭菌效果的矛盾，能够确保可吸收植入物耗材和结构复杂的配套器械同时达到无菌效果，并且可吸收植入物耗材不会出现性能下降，具有重要的现实使用价值和意义。

附图说明

图1为本发明提供的可吸收植入物及配套器械组合产品的一种具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：可吸收锚钉系统的灭菌方法

S1、在洁净度为10万级的洁净室中，将不可吸收器械子件(可吸收锚钉除外的其余配件，包括植入器和不可吸收缝线等)依次采用PWC-401除油剂清洗除油以及纯化水洗涤后，组装成不可吸收配套器械。

S2、将不可吸收配套器械装入单层医用管带(透气包装)中并封口，随后进行环氧乙烷灭菌，灭菌条件包括温度为50℃，湿度为80％RH，压力为-70kPa，时间13h，环氧乙烷浓度为420mg/L，得到经灭菌的不可吸收配套器械。

S3、在洁净度为10万级的洁净室中，撕开经灭菌的不可吸收配套器械的包装以将不可吸收配套器械取出，并将可吸收锚钉组装到经灭菌的不可吸收配套器械上，得到可吸收植入物及配套器械组合产品。

S4、将可吸收植入器件装入透气性包装中并封口，随后进行再次环氧乙烷灭菌，灭菌条件包括温度为40℃，湿度为50％RH，压力为-65kPa，时间为3h，环氧乙烷浓度为300mg/L，得到经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品(可吸收锚钉系统)。将经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品进行无菌检测，结果见表1。从表1可以看出，无菌检测结果全部为阴性，无菌生长。经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品中可吸收锚钉在灭菌前后的扭转性能和特性粘度详见表3。从表3的结果可以看出，可吸收锚钉在灭菌前后的扭转性能和特性粘度无明显差异，表明灭菌前后可吸收产品没有发生降解。

S5、将经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品在温度≤20℃下解析18天，产品中环氧乙烷残留量详见表2。从表2可以看出，产品中环氧乙烷残留量≤10μg/g。

表1无菌检测

表2环氧乙烷残留

表3性能检测

实施例2：可吸收锚钉系统的灭菌方法

S1、在洁净度为万级的洁净室中，将不可吸收器械子件(可吸收锚钉除外的其余配件，包括植入器和不可吸收缝线等)依次采用PWC-401除油剂清洗除油以及纯化水洗涤后，组装成不可吸收配套器械。

S2、将不可吸收配套器械装入单层的PA复合膜中，真空包装，随后采用伽马射线进行辐照灭菌，灭菌剂量为27～32kGy，得到经灭菌的不可吸收配套器械。

S3、在洁净度为万级的洁净室中，撕开经灭菌的不可吸收配套器械的包装以将不可吸收配套器械取出，并将可吸收锚钉组装到经灭菌的不可吸收配套器械上，得到可吸收植入物及配套器械组合产品。

S4、将可吸收植入器件装入透气性包装中并封口，随后进行环氧乙烷灭菌，灭菌条件包括温度为40℃，湿度为60％RH，压力为-80kPa，时间3h，环氧乙烷浓度为350mg/L，得到经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品(可吸收锚钉系统)。将经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品进行无菌检测，所得结果见表4。从表4可以看出，无菌检测结果全部为阴性，无菌生长。经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品中可吸收锚钉在灭菌前后的扭转性能和特性粘度详见表6。从表6的结果可以看出，可吸收锚钉在灭菌前后的扭转性能和特性粘度无明显差异，表明灭菌前后可吸收产品没有发生降解。

S5、将经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品在温度≤20℃下解析18天，产品中环氧乙烷残留量详见表5。从表5的结果可以看出，产品中环氧乙烷残留量≤10μg/g。

表4无菌检测

表5环氧乙烷残留

表6性能检测

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，所述可吸收植入物及配套器械组合产品包括不可吸收配套器械和可吸收植入物耗材，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、在洁净度不低于10万级的洁净室中，将不可吸收器械子件清洗并组装成不可吸收配套器械；

S2、将不可吸收配套器械装入透气袋中并密封，随后进行环氧乙烷灭菌或者辐射灭菌，得到经灭菌的不可吸收配套器械；所述环氧乙烷灭菌的条件包括灭菌温度为45℃～60℃，灭菌湿度为70％RH～90％RH，灭菌压力为-65kPa～-80kPa，灭菌时间为12h～14h，环氧乙烷浓度为400mg/L～450mg/L；所述辐射灭菌的剂量为25kGy～40kGy；

S3、在洁净度不低于10万级的洁净室中，将经灭菌的不可吸收配套器械从透气袋中取出，并将可吸收植入物耗材组装到经灭菌的不可吸收配套器械上，得到可吸收植入物及配套器械组合产品；

S4、将可吸收植入物及配套器械组合产品装入透气袋中并密封，随后进行再次环氧乙烷灭菌，所述再次环氧乙烷灭菌的条件包括灭菌温度为39℃～41℃，灭菌湿度为50％RH～60％RH，灭菌压力为-65kPa～-80kPa，灭菌时间为1h～5h，环氧乙烷浓度为300mg/L～350mg/L，得到经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品；

S5、将经灭菌的可吸收植入物及配套器械组合产品进行解析，以使得可吸收植入物及配套器械组合产品中环氧乙烷的残留量降至10μg/g以下；

所述可吸收植入物耗材的材质选自聚乳酸及共聚物、聚乙醇酸、聚羟基乙酸和聚氨基酸中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，其特征在于，所述可吸收植入物耗材选自可吸收锚钉、可吸收界面钉、可吸收界面钉外鞘和可吸收内固定螺钉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，其特征在于，步骤S1中，所述清洗的方式为将不可吸收器械子件依次采用除油剂和纯化水进行清洗。

4.根据权利要求1所述的可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，其特征在于，步骤S2和S4中所采用的透气袋为医用管带或PA复合膜。

5.根据权利要求1所述的可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，其特征在于，所述辐射灭菌采用的是伽马射线。

6.根据权利要求1所述的可吸收植入物及配套器械组合产品的灭菌方法，其特征在于，步骤S5中，所述解析的温度≤25℃，时间≥15天。

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