DE60025916T2

DE60025916T2 - Spezieller zyklus für die ethylenoxidsterilisation

Info

Publication number: DE60025916T2
Application number: DE60025916T
Authority: DE
Inventors: C. Deger East Brunswick TUNC
Original assignee: Howmedica Osteonics Corp
Current assignee: Howmedica Osteonics Corp
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: AU4471800A; EP1171169B1; US6231810B1; EP1171169A4; DE60025916D1; EP1171169A1; WO2000062824A1

Description

Diese Erfindung betrifft Vorgehensweisen zur chemischen Gassterilisation und zur Verringerung der nach einer chemischen Standard-Gassterilisation auf dem Produkt zurückbleibenden Rückstände. In besonderen Ausführungsformen ist die Erfindung auf Ethylenoxid-Sterilisation gerichtet und stellt ein verbessertes Verfahren zur Verringerung von Ethylenoxid-Rückständen in einem Produkt, das durch Ethylenoxid-Gas sterilisiert worden ist, bereit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Gebiete der angewandten biologischen Wissenschaften, insbesondere die Berufe im Bereich der medizinischen Versorgung, setzen biozide Gase ein, um eine chemische Sterilisation zu bewirken. Eine chemische Sterilisation mit einem bioziden Mittel, wie Ethylenoxid, wird oftmals eingesetzt, um wärmeempfindliche Waren, die eine Sterilisation bei hoher Temperatur nicht aushalten können, zu sterilisieren. Eine Sterilisation durch biozide Gase wird beispielsweise routinemäßig für im Bereich der medizinischen Versorgung einsetzbare Erzeugnisse, wie biologisch absorbierbare Vorrichtungen, Katheter, Intubatoren, Stents und Laparoskope, verwendet.
Eine Art der Sterilisation durch biozide Gase ist die Ethylenoxid-Sterilisation, welche ein gut etabliertes Verfahren ist, welches sowohl von Krankenhäusern als auch von Herstellern steriler Waren verwendet wird. Dieses Verfahren setzt Ethylenoxid-Gas, welches auf eine bestimmte Feuchtigkeit, Temperatur und Konzentration in einem inerten Gas eingestellt worden ist, in einer geschlossenen Kammer ein, um mikrobielle Sporen, vegetative Bakterien und andere Mikroorganismen zu töten.
Das Eindringen des Ethylenoxids wie auch die Befeuchtung und Erwärmung der zu sterilisierenden Waren wird effektiver ausgeführt, wenn Luft zuerst sowohl aus der Sterilisationskammer als auch aus den verpackten oder eingepackten Waren evakuiert wird. Diese Evakuierung von Luft und das Zuführen von Feuchtigkeit ist als „Konditionierung" der zu sterilisierenden Waren bekannt und erfolgt im Allgemeinen vor der Einspeisung des Ethylenoxids, welches nachfolgend in die Kammer bis zu einem vorher festgelegten Druck, üblicherweise über Atmosphärendruck, eingespeist wird. Diese Vorgehensweisen werden vollständiger in den U.S.-Patenten 4,971,761; 4,203,942 und 4,671,936 beschrieben.
Ein anderes Sterilisationsverfahren ist die Sterilisation durch Gammabestrahlung. Siehe beispielsweise die U.S.-Patente 5,800,542 und 5,554,437. Die Gammabestrahlung von biologischen Materialien unter Sterilisationsbedingungen erfolgt im Allgemeinen mit 25 kGy. Die meisten polymeren Materialien, einschließlich Biopolymere, sind jedoch gegenüber Gammabestrahlung empfindlich. Die Polymerketten werden durch Kettenspaltung aufgrund der hochenergetischen Gammastrahlen abgebaut. Unter den meisten Sterilisationsdosis-Bedingungen ist das Endergebnis einer Gammabestrahlung eine Verringerung des Molekulargewichts des Polymers. Dieser durch Gammabestrahlung induzierte Abbau kann aufgrund der eingeschlossenen freien Radikale, die innerhalb des polymeren Materials erzeugt werden, für eine lange Zeitspanne andauern.
In US-A-4 770 851 wird ein Verfahren zur Sterilisation von Erzeugnissen insbesondere vom Wäsche- oder Leinen-Typ offenbart, in welchem eine Sterilisationskammer mit Dampf und Luft gespült wird. Gemäß dieser Offenbarung wird, nachdem der Dampf in die Kammer eingespeist worden ist, diese mit erwärmter Luft unter Druck gesetzt, wobei der hohe Druck den Dampf unter Kompression in das Produkt eindringen lässt, so dass ein Teil des Dampfes auf der Oberfläche kondensiert. Wenn Kunststoffmaterialien behandelt werden, wird für diesen Zweck eine Verweilzeit von 10 min ins Auge gefasst.
In US-A 4 822 563 wird ein Verfahren zur Rückgewinnung von Sterilisationsmitteln offenbart. Dementsprechend wird die Rückgewinnung von Ethylenoxid ins Auge gefasst durch die Einspeisung bzw. Einführung von Dampf in eine Sterilisationskammer und in sterilisierte Materialien. Das dadurch solubilisierte Ethylenoxid kann nachfolgend durch Flüssigkeitskompression oder Kühlung des Verdünnungsmittels rückgewonnen werden.
In einer Zusammenfassung von JP-A-03 141952 wird die Entfernung von restlichem Ethylenoxid-Gas offenbart. Gemäß der Offenbarung wird Ethylenoxid-Gas in kurzer Zeit durch die Einspeisung bzw. Einführung von Feuchtigkeit in eine Sterilisationsvorrichtung und das Objekt, welches sterilisiert werden soll, entfernt.
Der Hauptvorteil der Ethylenoxid-Sterilisation gegenüber der Sterilisation durch Gammabestrahlung, insbesondere bei gegenüber einer Sterilisation empfindlichen Materialien, wie biologisch absorbierbaren Vorrichtungen, besteht darin, dass die Ethylenoxid-Sterilisation das biologisch absorbierbare Polymer nicht in irgendeinem signifikanten Ausmaß abbaut, wohingegen die Sterilisation durch Gammabestrahlung dieses in der Tat abbaut.
Ethylenoxid ist, obwohl es ein effizientes, bei niedrigen Temperaturen einsetzbares Sterilisationsmittel ist, ein Reizstoff, der aus den Packungen, die die zu sterilisierenden Gegenstände enthalten und aus den Gegenständen selbst bis zu dem maximalen möglichen Ausmaß herausgespült werden muss. Rückstände in dem Erzeugnis, das durch Ethylenoxid-Gas sterilisiert worden ist, sind aus Biokompatibilitäts- und Sicherheitsgesichtspunkten bedenklich; dementsprechend muss die Menge dieses Rückstands minimiert werden.
Die FDA-Anforderungen für kleine Vorrichtungen aus biologisch absorbierbaren Polymeren, d.h. weniger als 10 Gramm, liegen unter 250 Teilen pro Million („ppm") Ethylenoxid. Der normale Ethylenoxid-Sterilisationszyklus hinterlässt abhängig von den Sterilisationsbedingungen Ethylenoxid-Restkonzentrationen von 1000–2400 ppm. Eine Entfernung dieses restlichen Ethylenoxids wird routinemäßig bewerkstelligt durch eine Belüftungsprozedur, wobei die sterilisierten Waren in einer Kammer für eine Zeitspanne, welche ausreicht, um im Wesentlichen alle Spuren des Sterilisationsmittelgases zu entfernen, belüftet werden.
Es ist in diesem Fachgebiet wohlbekannt, dass sowohl die in einen Sterilisator eingespeiste anfängliche Ethylenoxid-Menge als auch deren Verweilzeit in dem Sterilisator die Menge des restlichen Ethylenoxids in der Vorrichtung beeinflussen, insbesondere für Vorrichtungen, die aus amorphen Polymeren bestehen.
Was benötigt wird, ist ein verbessertes Verfahren, durch welches die Menge von restlichem Ethylenoxid auf annehmbare Konzentrationen ver ringert werden kann, während empfindliche Materialien, wie biologisch absorbierbare Vorrichtungen, nicht abgebaut werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung umfasst eine Methode für ein Sterilisationsverfahren mittels eines bioziden Gases, bei welcher ein Produkt mit einem bioziden Gas, wie Ethylenoxid-Gas, sterilisiert wird und ein Teil des bioziden Gases, welches zurückbleibt, nachdem das Sterilisationsverfahren abgeschlossen ist, (das restliche biozide Gas), mit Wasser umgesetzt wird, wodurch ein Teil des restlichen bioziden Gases zu einem Glycol umgewandelt wird.
Wenn das biozide Gas beispielsweise Ethylenoxid ist, kann das Verfahren der Erfindung eingesetzt werden, um das restliche Ethylenoxid zu verringern, während gleichzeitig die Ethylenglycol-Menge unter der akzeptablen Konzentration von 5000 ppm, welche von der FDA gefordert wird, gehalten wird. Eine Hochvakuum-Entgasung nach der Sterilisation und die Umsetzung eines Teils des restlichen Ethylenoxids mit Wasser verringert das restliche Ethylenoxid sogar noch weiter.
Die Erfindung stellt ein neues Verfahren zur Verringerung der Ethylenoxid-Restkonzentration nach einer Ethylenoxid-Sterilisation von sterilisierbaren Materialien bereit, indem das restliche Ethylenoxid in der Sterilisationskammer mit Wasser umgesetzt wird, nachdem das Sterilisationsverfahren abgeschlossen ist, wodurch ein Teil des Ethylenoxids zu Ethylenglycol umgewandelt wird gemäß der Gleichung (I):
GLEICHUNG (1)
Das Wasser, welches mit dem restlichen Ethylenoxid umgesetzt werden soll, wird in die Sterilisationskammer in Form von Dampf eingespeist. Die maximale Gesamttemperatur eines sterilisierbaren Gegenstands, welche während des Einpressens von Dampf erreicht wird, beträgt ungefähr 49°C.
In einer Ausführungsform wird das sterilisierbare Material nach der Umsetzung der Gleichung (I) einer Hochvakuum-Entgasung unterworfen.
Die Erfindung kann eingesetzt werden, um viele Arten von Erzeugnissen zu sterilisieren. In bestimmten Ausführungsformen umfassen die sterilisierten Erzeugnisse Materialien, die Temperaturen über ungefähr 49°C nicht aushalten können.
Das Verfahren der Erfindung wird in dem beigefügten Anspruch 1 definiert. Weitere bevorzugte Verfahrensmerkmale sind in den Unteransprüchen 2–15 enthalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht die Wirkung einer Hochvakuum-Entgasung von Platten bei 0,0133 mPa (10^–7 Torr), 37°C, auf den Ethylenoxid-Rückstand nach 7 Tagen.
2 veranschaulicht die Wirkung einer Hochvakuum-Entgasung von Platten bei 0,0133 mPa (10^–7 Torr), 37°C, auf den Ethylenoxid-Rückstand nach 1 Woche.
3 veranschaulicht die Wirkung einer Hochvakuum-Entgasung von Platten bei 0,0133 mPa (10^–7 Torr), 37°C, auf den Ethylenoxid-Rückstand nach 2 Wochen.
4 ist ein dreidimensionaler Graph des restlichen Ethylenoxids (x-Achse) gegenüber der Dampfzeit (y-Achse) gegenüber der Ethylenoxid-Konzentration, multipliziert mit der Sterilisationsverweilzeit (z-Achse).
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Verringerung der Restkonzentrationen von bioziden Gasen nach einer Sterilisation eines sterilisierbaren Gegenstandes oder Materials mittels biozider Gase, indem das restliche biozide Gas mit Wasser umgesetzt wird, nachdem die Sterilisationsreaktion abgeschlossen ist. Die Erfindung umfasst, restliches Ethylenoxid-Gas mit Wasser umzusetzen.
In ihrer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erfindung eine Methode für ein Ethylenoxid-Sterilisationsverfahren, bei welcher ein Produkt mit Ethylenoxid-Gas sterilisiert wird und das Ethylenoxid, welches zurückbleibt, nachdem die Sterilisationsreaktion abgeschlossen ist, (das restliche Ethylenoxid) mit Wasser umgesetzt wird, wodurch ein Teil des Ethylenoxids zu Ethylenglycol umgewandelt wird, wodurch das restliche Ethylenoxid verringert wird, während gleichzeitig die Ethylenglycol-Menge unterhalb der akzeptablen Konzentration von 5000 ppm, welche von der FDA gefordert wird, gehalten wird.
Die Umsetzung eines Teils des restlichen Ethylenoxids mit Wasser, um Ethylenglycol zu bilden, erfolgt gemäß der Gleichung (I):
GLEICHUNG (1)
Im Rahmen der Erfindung kann die anfängliche Ethylenoxid-Konzentration innerhalb der Sterilisationskammer in einem Bereich von ungefähr 300 mg/l bis ungefähr 800 mg/l, vorzugsweise einem Bereich von ungefähr 400 mg/l bis ungefähr 700 mg/l liegen und am meisten bevorzugt ungefähr 600 mg/l betragen.
Im Rahmen der Erfindung kann die Verweilzeit, d.h. die Zeitspanne, während welcher der sterilisierbare Gegenstand die Sterilisation in Gegenwart von Ethylenoxid-Gas durchläuft, in einem Bereich von ungefähr 3 s bis ungefähr 10 h, bevorzugt einem Bereich von ungefähr 0,5 h bis ungefähr 5 h liegen und am meisten bevorzugt ungefähr 2 ½ h betragen.
Im Rahmen der Erfindung liegt die Dauer der Reaktion von restlichem Ethylenoxid mit Wasser nach dem Sterilisationsverfahren in einem Bereich von ungefähr 3 h bis ungefähr 13 h und beträgt vorzugsweise ungefähr 10 h.
Die Erfindung umfasst auch vorzugsweise den Schritt einer Hochvakuum-Entgasung der Sterilisationskammer nach der Umsetzung von restlichem Ethylenoxid und Wasser. Im Rahmen der Erfindung kann die Dauer der Hochvakuum-Entgasung in einem Bereich von ungefähr 1 Tag bis ungefähr 3 Wochen und vorzugsweise ungefähr 2 bis ungefähr 3 Wochen liegen.
Im Rahmen der Erfindung kann der Druck der Hochvakuum-Entgasung in einem Bereich von ungefähr 0,133 mPa (10^–6 Torr) bis ungefähr 0,00133 mPa (10^–8 Torr) liegen und vorzugsweise ungefähr 0,0133 mPa (10^–7 Torr) betragen.
Im Rahmen der Erfindung kann die Temperatur innerhalb der Vakuumkammer während der Hochvakuum-Entgasung in einem Bereich von ungefähr 20°C bis ungefähr 55°C, vorzugsweise einem Bereich von ungefähr 20°C bis ungefähr 49°C liegen und am meisten bevorzugt ungefähr 37°C betragen.
Sterilisierbare Gegenstände oder Waren umfassen Vorrichtungen, die aus polymeren Materialien, wie beispielsweise einem amorphen Polymer, einem halbkristallinen Polymer und insbesondere biologisch absorbierbaren Polymeren, wie jenen, die in den angewandten biologischen Wissenschaften verwendet werden, jedoch nicht darauf beschränkt, hergestellt sind. Als Beispiel, aber nicht als Einschränkung, würden solche Vorrichtungen biologisch absorbierbare medizinische Vorrichtungen, wie Platten, Schrauben, Stifte, Nahtverankerungen, Zwecken, „Meniscus Arrows", Netze oder Maschengewebe, Stäbe, „Spinal-Cages", Knochenpfropfen („bone plugs"), Gesichtsplatten („facial plates"), Nahtmaterialien, Katheter, Stents, Ummantelungen und ein jegliches, aus einem polymeren Material hergestelltes, im Bereich der medizinische Versorgung einsetzbares Erzeugnis, welches in Einrichtungen im Bereich der medizinischen Versorgung, wie Krankenhäusern, Arztpraxen, Zahnarztpraxen, Pedikürepraxen, Tierarztpraxen, medizinischen Laboratorien, Dentallaboratorien und dergleichen, verwendet werden kann, umfassen.
Beispiele von biologisch absorbierbaren Polymeren umfassen Homo- oder Copolymere oder Terpolymere von L-Lactiden, D-Lactiden, Glycoliden, Caprolactonen, Polydioxanonen, Tyrosinderivaten, Polyorthoestern, Polyphosphazenen und anderen amorphen Polymeren.
Gemäß der einen Auführungsform der Erfindung ist eine sterilisierbare Ware in einem inneren Beutel verpackt, welcher dann in einem äußeren Beutel auf eine Weise, die in der Industrie wohlbekannt ist, verpackt wird. Diese verpackte sterilisierbare Ware wird in einer Sterilisationskammer bei einer Ethylenoxid-Konzentration in einem Bereich von ungefähr 300 mg/l bis ungefähr 800 mg/l, vorzugsweise einem Bereich von ungefähr 400 mg/l bis ungefähr 700 mg/l und am meisten bevorzugt bei ungefähr 600 mg/l für eine Verweilzeit in einem Bereich von ungefähr 3 s bis ungefähr 10 h, vorzugsweise einem Bereich von ungefähr 0,5 h bis ungefähr 5 h und am meisten bevorzugt ungefähr 2 ½ h sterilisiert und dann einer Nachsterilisationsbehandlung mit Feuchtigkeit gemäß Gleichung (I) für eine Zeitspanne im Bereich von ungefähr 3 h bis ungefähr 13 h und vorzugsweise ungefähr 10 h unterzogen, wodurch die Menge von restlichem Ethylenoxid verringert wird.
In einer anderen Ausführungsform wird eine sterilisierbare Ware in einem inneren Beutel verpackt, der dann in einem äußeren Beutel in einer Weise, die in der Industrie wohlbekannt ist, verpackt wird. Diese verpackte sterilisierbare Ware wird in einer Sterilisationskammer bei einer Ethylenoxid-Konzentration in einem Bereich von ungefähr 300 mg/l bis ungefähr 800 mg/l, vorzugsweise einem Bereich von ungefähr 400 mg/l bis ungefähr 700 mg/l und am meisten bevorzugt bei ungefähr 600 mg/l für eine Verweilzeit in einem Bereich von ungefähr 3 s bis ungefähr 10 h, vorzugsweise einem Bereich von ungefähr 0,5 h bis ungefähr 5 h und am meisten bevorzugt ungefähr 2 ½ h sterilisiert und dann einer Nachsterilisationsbehandlung mit ungefähr 10 h gepulstem oder kontinuierlichem Dampf bei einem Druck von ungefähr 6,895 kPa bis ungefähr 11,032 kPa (1,0 bis ungefähr 1,6 psia), vorzugsweise einem Druck von ungefähr 8,963 kPa bis ungefähr 9,653 kPa (ungefähr 1,3 bis ungefähr 1,4 psia) und einer Temperatur von ungefähr 43,333°C bis ungefähr 51,667°C (ungefähr 110 bis ungefähr 125°F), vorzugsweise ungefähr 47,778°C bis ungefähr 48,889°C (ungefähr 118 bis ungefähr 120°F) unterzogen. Bei diesem Druck und dieser Temperatur kondensiert der Dampf zu Feuchtigkeit, bevor die Gesamttemperatur der sterilisierbaren Ware auf ungefähr 49°C ansteigt.
In einer anderen Ausführungsform wird eine sterilisierbare Ware in einem inneren Beutel verpackt, der dann in einem äußeren Beutel in einer Weise, die in der Industrie wohlbekannt ist, verpackt wird. Diese verpackte sterilisierbare Ware wird in einer Sterilisationskammer bei einer Ethylenoxid-Konzentration von ungefähr 600 mg/l Ethylenoxid- Konzentration und ungefähr 2 ½ h Verweilzeit sterilisiert und dann einer Nachsterilisationsbehandlung mit ungefähr 10 h gepulstem oder kontinuierlichem Dampf bei einem Druck und einer Temperatur, bei welchen der Dampf zu Feuchtigkeit kondensiert, bevor die Gesamttemperatur der sterilisierbaren Ware auf ungefähr 49°C ansteigt, unterzogen, gefolgt von einer Hochvakuum-Entgasung bei ungefähr 0,0133 mPa (10^–7 Torr) und ungefähr 37°C für ungefähr eine Woche bis ungefähr zwei Wochen.
In einer anderen Ausführungsform wird eine sterilisierte Ware in einem inneren Beutel verpackt, der dann in einem äußeren Beutel in einer Weise, die in der Industrie wohlbekannt ist, verpackt wird. Diese verpackte sterilisierbare Ware wird in einer Sterilisationskammer bei einer Ethylenoxid-Konzentration von ungefähr 600 mg/l Ethylenoxid-Konzentration und ungefähr 2 ½ h Verweilzeit sterilisiert und dann einer Nachsterilisationsbehandlung mit ungefähr 10 h gepulstem oder kontinuierlichem Dampf bei einem Druck und einer Temperatur, bei welchen der Dampf zu Feuchtigkeit kondensiert, bevor die Gesamttemperatur der sterilisierbaren Ware auf ungefähr 49°C ansteigt, unterzogen, gefolgt von einer Hochvakuum-Entgasung bei ungefähr 0,0133 mPa (10^–7 Torr) und ungefähr 37°C für ungefähr 2 bis 3 Wochen.
In einer anderen Ausführungsform wird ein sterilisierbares Material in eine Sterilisationskammer bei einer Ethylenoxid-Konzentration von ungefähr 600 mg/l für ungefähr 2 ½ h Verweilzeit gegeben; und dann wird das sterilisierbare Material einer Nachsterilisationsbehandlung mit ungefähr 10 h gepulstem oder kontinuierlichem Dampf bei ungefähr 8,963 kPa bis ungefähr 9,653 kPa (ungefähr 1,3 bis ungefähr 1,4 psia) Druck und ungefähr 47,778°C bis ungefähr 48,889°C (ungefähr 118°F bis ungefähr 120°F) unterzogen, gefolgt von einer Hochvakuum-Entgasung bei ungefähr 0,0133 mPa (10^–7 Torr) und ungefähr 37°C für ungefähr 2 bis 3 Wochen.
Das Verfahren wird charakterisiert durch das folgende Beispiel, welches dazu gedacht ist, die Erfindung zu veranschaulichen, nicht aber diese zu beschränken.
Beispiel 1
Eine aus einer geraden, 6 Löcher aufweisenden 2 mm-Kranofazialplatte bestehende biologisch absorbierbare Vorrichtung wurde durch Spritzguss unter Verwendung eines Terpolymers, Poly-(L-lactid/D-lactid/glycolid) mit einem Molverhältnis der drei Monomere von 85/5/10 auf eine Weise, die in der Industrie wohlbekannt ist, hergestellt. Die Platte war nicht getempert. Die Platte wurde bezüglich ihrer Abmessungen vermessen und gewogen, bevor sie in einem inneren Beutel verpackt wurde, der seinerseits in einem Folienbeutel in einer Weise, die in der Industrie wohlbekannt ist, verpackt wurde. Die Packung wurde dann unter Verwendung von Ethylenoxid auf eine Weise, die den Fachleuten in der Industrie wohlbekannt ist, sterilisiert.
Es wurden sechzehn Versuchsplanungs („design of experiment"; DOE)-Läufe ausgeführt unter Verwendung einer Mehrzahl von Packungen, die allesamt auf die gleiche Weise hergestellt worden waren. Es wurden drei unabhängige Variablen: Ethylenoxid-Konzentration, Ethylenoxid-Verweilzeit und die Zeitspanne für das Umsetzen des restlichen Ethylenoxids mit Dampf („Dampfzeit") variiert, wie in Tabelle 1 zusammengefasst. Der Dampf wurde mit einem Druck eingespeist, bei welchem der Dampf zu Feuchtigkeit kondensiert, bevor die Gesamttemperatur der sterilisierbaren Ware auf ungefähr 49°C anstieg.
Tabelle 1 STERILISATIONSBEDINGUNGEN
Die Ethylenoxid-Restkonzentration auf der Vorrichtung wurde nach dem Sterilisationsprozess und sowohl vor als auch nach der Hochvakuum-Entgasung gemessen. Die mechanischen Eigenschaften der Vorrichtung, der chemische Abbau der Vorrichtung und der Gesamteffekt auf die Vorrichtung wurden nach der Hochvakuum-Entgasung gemessen.
In den Läufen Nr. 2, 12 und 14 wurden die gesamten Probenvorrichtungen zusätzlich hinsichtlich Ethylenchlorhydrin und hinsichtlich Ethylenglycol getestet. Das Ethylenchlorhydrin und das Ethylenglycol wurden unter Verwendung von Lösemitteln extrahiert und die Mengen bestimmt unter Verwendung von Vorgehensweisen, die den Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt sind.
Um das restliche Ethylenoxid zu bestimmen, wurde eine umfassende Extraktion ausgeführt, gefolgt von einer Kopfraum-Analyse durch Gaschro matographie, welche durch die Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI) erläutert worden ist, Vorgehensweisen, die den Fachleuten in der Industrie wohlbekannt sind.
Um zu bestimmen, ob es irgendeinen Abbau des Polymers, aus dem die Vorrichtung bestand, gab, erfolgte eine Bestimmung der Eigenviskosität der Vorrichtungen vor und nach der Ethylenoxid-Sterilisation und Dampfbehandlung unter Verwendung von Kapillarglasviskosimetern und Verfahren, die den Fachleuten in der Industrie wohlbekannt sind.
Das mechanische Testen der Platten vor und nach der Sterilisation erfolgte durch einen statischen Dreipunkt-Biegeversuch, dessen Einzelheiten den Fachleuten in der Industrie wohlbekannt sind.
Um zu bestimmen, ob die Anwendung von Hochvakuum die Ethylenoxid-Restkonzentration in dem Produkt weiter verringern würde, wurden Proben von sämtlichen der DOE-Läufe in einer speziell gebauten Hochvakuumkammer evakuiert. Das Vakuumniveau war 0,0133 mPa (10^–7 Torr) und die Kammermanteltemperatur betrug 37°C. Aus der Kammer wurden Proben nach einer oder zwei Wochen Evakuierung entnommen.
Ethylenoxid-Rückstände der drei Proben aus jedem DOE-Lauf nach der Sterilisation unter Einsatz der Erfindung sind in Tabelle 2 gezeigt zusammen mit dem Ethylenchlorhydrin- und Ethylenglycol-Gehalt von einigen der Proben.
Tabelle 2 Ethylenoxid (EO)-, Ethylenchlorhydrin (EC)- & Ethylenglycol (EG)-Gehalt nach der Sterilisation
Die Daten aus den Tabellen 1 und 2 sind nachfolgend in Tabelle 3 zusammengestellt.
Die obigen Daten aus Tabelle 3 wurden auf einem dreidimensionalen Graphen, der in 4 veranschaulicht ist, graphisch aufgetragen. 4 zeigt eine Auftragung des restlichen Ethylenoxids (x-Achse) gegenüber der Dampfzeit (y-Achse) gegenüber der Ethylenoxid-Konzentration, multipliziert mit der Sterilisationsverweilzeit (z-Achse).
Die Daten zeigen, dass die Ethylenoxid-Restkonzentration von der Ethylenoxid-Konzentration und der Ethylenoxid-Verweilzeit in dem Sterilisator abhängig ist, Ergebnisse, die im Stand der Technik bereits wohlbekannt waren. Die Daten zeigen auch, dass die Dampfzeit der Erfindung die Ethylenoxid-Restkonzentration beeinflusst, insbesondere bei den höheren Werten, die aus der Multiplikation der Ethylenoxid-Konzentration und der Verweilzeiten resultieren.
Die Ergebnisse der Eigenviskositätstests von zehn Proben von jedem DOE-Lauf sind in Tabelle 4 gezeigt. Die Eigenviskosität der Platten vor der Sterilisation betrug 1,64 ± 0,47 dl/g.
Tabelle 4 Eigenviskositäten
Es kann geschlossen werden, dass weder die Ethylenoxid-Konzentration, die Verweilzeit noch die Dampfzeit irgendeine statistisch signifikante Auswirkung auf die Eigenviskosität des biologisch absorbierbaren Plattenmaterials hatte.
Ergebnisse aus dem mechanischen Testen der Platten sind in Tabelle 5 zusammengefasst.
Tabelle 5 Festigkeit und Steifheit für Dreipunkt-Biegetests an Platten
Es wird geschlossen, dass die mechanische Festigkeit durch die Wechselwirkung der Ethylenoxid-Konzentration und der Dampfzeit geringfügig beeinflusst wird, jedoch wird dieser Effekt als sehr gering angesehen. Der Ethylenoxid-Rückstand in der Vorrichtung nach der Reaktion mit Dampf wurde vor dem Entgasen in der ursprünglichen Packung, nach einer Woche Entgasung und nach zwei Wochen Entgasung bei 0,0133 mPa (10^–7 Torr) bei 37°C gemessen, wie in den 1, 2 bzw. 3 gezeigt.
Die Daten zeigen auch, dass die Entfernung des Ethylenoxids durch die Nachreaktions-Vakuumentgasung sich während der zweiten Entgasungswoche beträchtlich verlangsamte, aber während dieses Zeitraums noch weiterging.
Es ist nicht beabsichtigt, dass das hier angegebene Beispiel so aufgefasst werden sollte, dass es die Erfindung einschränkt; es wird vielmehr eingereicht, um einige der speziellen Ausführungsformen der Erfindung zu veranschaulichen.

Claims

Verfahren zur Verringerung von Ethylenoxid-Restkonzentrationen in einem sterilisierten Erzeugnis für die medizinische Versorgung, hergestellt aus einem sterilisierbaren biologisch absorbierbaren polymeren Material, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: das sterilisierbare Material für 3 s bis 10 h Verweilzeit in eine Sterilisationskammer mit einer Ethylenoxid-Konzentration von 300 mg/l bis 800 mg/l zu legen; und das sterilisierbare Material dann einer Nachsterilisationsbehandlung mit 3 h bis 13 h gepulstem oder kontinuierlichem Dampf mit einem Druck von 6,895 bis 11,032 kPa (1,0 bis 1,6 psia) und 43,333°C bis 51,667°C (110°F bis 125°F) zu unterwerfen; so dass ein Teil des Ethylenoxids mit Wasser unter Bildung von Ethylenglycol umgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gepulste oder kontinuierliche Dampf sich bei einem Druck von 8,963 kPa bis 9,653 kPa (1,3 bis 1,4 psia) und 47,778°C bis 48,889°C (118°F bis 120°F) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter umfasst, das sterilisierbare Material 1 Tag bis 3 Wochen einer (Ultra)Hochvakuum-Entgasung, welche der Nachsterilisationsbehandlung mit gepulstem oder kontinuierlichem Dampf folgt, zu unterwerfen.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter umfasst, das sterilisierbare Material 2 Wochen bis 3 Wochen einer (Ultra)Hochvakuum-Entgasung, welche der Nachsterilisationsbehandlung mit gepulstem oder kontinuierlichem Dampf folgt, zu unterwerfen.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter umfasst, eine Konzentration von 600 mg/l als Ethylenoxid-Konzentration auszuwählen.
Verfahren nach Anspruch 5, welches weiter umfasst, eine Dauer von 0,5 h bis 5 h als Verweilzeit auszuwählen.
Verfahren nach Anspruch 5, welches weiter umfasst, eine. Dauer von 2 ½ h als Verweilzeit auszuwählen.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner eine Nachsterilisationsbehandlungsdauer von 10 h umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter umfasst, ein amorphes oder halbkristallines Polymer als das biologisch absorbierbare polymere Material auszuwählen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das biologisch absorbierbare Polymer in Form einer biologisch absorbierbaren medizinischen Vorrichtung vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das (Ultra)Hochvakuum von 0,133 mPa (10^–6 Torr) bis 0,00133 mPa (10^–8 Torr) reicht.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das (Ultra)Hochvakuum 0,0133 mPa (10^–7 Torr) beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei eine Temperatur von 20°C bis 55°C beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei eine Temperatur von 37°C beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter umfasst, die Ethylenglycol-Konzentration durch Variieren der Temperatur, des Drucks und der Verweilzeit bei oder unter 5000 Teilen pro Million zu halten.