DE69809554T2

DE69809554T2 - Kunstoffzusammensetzung für klinische behälter und zur lagerung von roten blutkörperchen

Info

Publication number: DE69809554T2
Application number: DE69809554T
Authority: DE
Inventors: Tung-Kiung Ling; Shaye-Wen Shang; Lecon Woo
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: US5952423A; DE69809554D1; EP0996677A1; NZ502009A; AU736086B2; WO1999003924A1; AU8158998A; EP0996677B1; CA2296367A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kunststoffzusammensetzungen im allgemeinen und insbesondere solche Kunststoffzusammensetzungen, die für medizinische Behälter, wie Behälter zum Aufbewahren von Blut und/oder Blutzellen, verwendet werden können. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Kunststoffzusammensetzungen, aus diesen Zusammensetzungen hergestellte Kunststoffbehälter und Verfahren zum Aufnehmen oder Aufbewahren von Vollblut oder Blutzellen, wie Erythrocyten, die die Hämolyse der Blutzellen unterdrücken.

Hintergrund

Vollblut wird typischerweise so beschrieben, daß es aus verschiedenen Zellbestandteilen besteht, wie z. B. Erythrocyten (RBC), Leukocyten (WBC) und Thrombocyten, bestehend beschrieben, die in einer flüssigen Bestandteil, dem Plasma, suspendiert sind. Jeder Bestandteil spielt im menschlichen Körper eine bestimmte und wichtige Rolle. Zum Beispiel sind Thrombocyten (zusammen mit Blutgerinnungsfaktoren und anderen Substanzen im Blut) für das Aufhören einer Blutung verantwortlich.
Die Leukozyten WBC sind primär für die Bekämpfung einer Erkrankung verantwortlich. Die Erythrozyten RBC transportieren Sauerstoff (O&sub2;) und Kohlendioxid (CO&sub2;) zu und aus Körpergeweben. O&sub2; und CO&sub2; werden von einem Protein getragen, das als Hämoglobin bezeichnet wird und im Inneren von Erythrocyten vorliegt.
Vollblut kann durch Zentrifugieren, Membranfiltration oder andere Verfahren in seine Bestandteile getrennt werden (und wird routinemäßig so getrennt), und der abgetrennte Bestandteil kann einem Patienten verabreicht werden, der diesen bestimmten Bestandteil benötigt. Erythrozyten RBC können z. B. Patienten verabreicht werden, die einen rapiden Blutverlust erlitten haben, oder um das Sauerstofftransportvermögen von Blut bei Patienten zu verbessern, die an Anämie und dgl. leiden.
Es ist am üblichsten, die Erythrozyten RBC vom Vollblut abzutrennen, indem ungerinnbar gemachtes Vollblut in eine rotierende Zentrifugenkammer eingeführt wird. Insbesondere wird Vollblut durch eine in die Vene des Spenders eingesetzte Nadel vom Spender abgezogen. Die Nadel steht mit einem Kunststoffschlauch in Verbindung, durch den das Blut zu einem (gewöhnlich vorher angebrachten) Kunststoffbehälter fließt. Das Blut im Inneren des Kunststoffbehälters wird dann durch Rotieren der Zentrifuge einer Zentrifugalkraft unterworfen.
Die Rotation der Zentrifuge führt dazu, daß sich die Bestandteile des Vollbluts aufgrund der unterschiedlichen Dichten der Bestandteile in Schichten oder Bändern ablagern. Die dichteren (oder "schwereren") Bestandteile, wie Erythrozyten RBC, werden somit von den leichteren Bestandteilen, wie Thrombocyten und Plasma, "abgetrennt".
Die abgetrennte Schicht oder das abgetrennte Band aus den Erythrozyten RBC kann dann in einen getrennten Behälter (gewöhnlich aus Kunststoff) gegeben werden, in der sie aufbewahrt werden, bis sie einem Patienten transfundiert werden. Alternativ können das Plasma und die Thrombocyten aus dem Auffangbehälter herausgedrückt werden, so daß im Auffangbehälter die Erythrozyten RBC zum Aufbewahren zurückbleiben.
Aus vielen Gründen kann der Aufbewahrungszeitraum einige Tage und gelegentlich sogar einige Wochen dauern. Leider kann eine längere Aufbewahrung der Erythrozyten RBC die Funktion und Lebensfähigkeit der Erythrozyten RBC negativ beeinflussen. Ein Problem bei der Aufbewahrung von Erythrozyten RBC besteht z. B. darin, daß die den Erythrozyten RBC umgebende Membran reißt.
Das Reißen der Membran der Erythrozyten RBC wird gewöhnlich als "Hämolyse" bezeichnet. Die Hämolyse von Erythrozyten RBC führt zur Freisetzung von Hämoglobin, so daß die Fähigkeit der Erythrozyten RBC, O&sub2; und CO&sub2; zu transportieren, beeinträchtigt wird. Diese Erythrozyten RBC sind für eine Transfusion bei einem Patienten weniger geeignet.
Die Kunststoffbehälter, die zum Aufbewahren von Blut und/oder Blutzellen verwendet werden, müssen aus Materialien hergestellt sein, die natürlich zum Aufbewahren von Blut geeignet sind und vorzugsweise die Lebensfähigkeit der aufbewahrten Blutzellen verbessern. Einige Kunststoffe, die sonst zum Aufbewahren von Blut und/oder Blutzellen geeignet sein können, können für die Verwendung in medizinischen Behältern zu steif sein. Folglich benötigen diese Materialien einen Weichmacher, damit das Material weich wird und der Behälter eine Flexibilität erhält. Ein solches Material, das gewöhnlich für medizinische Behälter verwendet wurde, ist Polyvinylchlorid (PVC). Da PVC allein zu steif ist, um es für flexible Blutbehälter zu verwenden, wird es typischerweise mit einem Weichmacher kombiniert.
Einige verschiedene Weichmacher sind für die Verwendung mit PVC geeignet. Weichmacher aus der Gruppe der Phthalatester und insbesondere Di-2-ethylhexylphthalat (DEHP) wurden z. B. in Kombination mit PVC-Harzen verwendet. Zusätzlich zu DEHP wurden bei PVC-Harzen auch Weichmacher, wie Triethylhexyltrimellitat (TEHTM), verwendet. Kürzlich wurde entdeckt, daß Citratester PVC weich machen können. Mit Citratester weich gemachtes PVC ist z. B. in US-Patenten Nr. 4 710 532, 4 789 700, 4 870 204, 4 883 905, 4 892 967, 4 931 583, 4 824 893, 4 711 922 und 4 954 649 beschrieben.
Es wurde beobachtet, daß einige Weichmacher anscheinend einen vorteilhaften Einfluß auf die Lebensfähigkeit des aufbewahrten Bluts und/oder der aufbewahrten Erythrocyten haben. Insbesondere wurde beobachtet, daß Erythrocyten, die in Kunststoffbehältern aufbewahrt werden, die bestimmte Weichmacher aufweisen, einen geringere Hämolyserate als in Behältern zeigen, die frei von Weichmachern sind.
Es wird angenommen, daß die Wechselwirkung zwischen den aufbewahrten Blutzellen und dem Weichmacher (in der Behälterwand) dazu beiträgt, die Integrität der Membran der Erythrozyten RBC aufrechtzuerhalten, was somit zu einer geringeren Hämolyse führt. Selbst bei den Materialien, die nicht so steif wie PVC sind und sonst für die Verwendung bei der Aufbewahrung von Blut geeignet sind, kann es somit von Vorteil sein, wenn der Kunststoffbehälter eine ausreichende Menge Weichmacher aufweist, um die Hämolyserate im aufbewahrten Blut zu verringern.
Beispiele solcher Behälter zum Aufbewahren von Blut sind in US-Patenten Nr. 5 026 347, 5 100 401 und 5 167 657 beschrieben, die alle auf den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen sind. Die dort beschriebenen Behälter zum Aufbewahren von Blut bestehen aus einer Kunststoffzusammensetzung, die Polyolefin und Weichmacher aus einem Citratester aufweisen. Das in diesen Patenten beschriebene Polyolefin ist ein Polyolefin- Copolymer, das einen mittleren Block aus Ethylen- und Butylen-Einheiten und endständige Blöcke aus Styrol aufweist.
Das Polyolefin ist mit einem Weichmacher aus einem Citratester kombiniert, so daß eine Kunststoffzusammensetzung erzeugt wird, die für die Verwendung bei einem Behälter zum Aufbewahren von Blut geeignet ist und bei der die Menge des Citratesters ausreicht, um den Hämolysewert in den aufbewahrten Erythrocyten gering zu halten. Das dort beschrieben Kunststoffmaterial kann außerdem eine Polypropylenmenge aufweisen.
Obwohl angenommen wird, daß die vorstehend beschriebenen Behälter befriedigend wirken, wurde beobachtet, daß einige Polyolefine, wenn sie mit Weichmachern kombiniert sind, anscheinend einen Teil ihrer Flexibilität verlieren und spröder werden, nachdem sie dem Erwärmen auf eine hohe Temperatur unterzogen worden sind (wie es beim Dampfsterilisieren der Fall ist).
Es wird angenommen, daß der Grund dafür, daß das Material nach dem Sterilisieren spröder wird, zumindest teilweise darin bestehen kann, daß das Erwärmen auf eine hohe Temperatur zu einer Umgruppierung der Moleküle des Materials führt, so daß die Kristallinität (und somit die Steifheit) des Materials zunimmt. Außerdem wird jedoch angenommen, daß sich die Verringerung der Flexibilität dadurch ergibt, daß das Kunststoffmaterial den Weichmacher nicht im Körper des Kunststoffmaterials zurückhalten kann.
Anders ausgedrückt, es wird angenommen, daß der Weichmacher beim Erwärmen aus dem Kunststoffmaterial zur Außenseite des Materials wandert. Das Wandern des Weichmachers führt deshalb dazu, daß weniger Weichmacher für den Kontakt mit den aufbewahrten Blutzellen zur Verfügung steht. Schließlich kann das dazu führen, daß die Unterdrückung der Hämolyse in den aufbewahrten Erythrocyten geringer wird.
Aus diesen Gründen ist es erwünscht, eine Kunststoffzusammensetzung bereitzustellen, die als medizinischer Behälter, wie als Behälter zum Aufbewahren von Blut und/oder Erythrocyten, verwendet werden kann, der nach dem Einfluß von Wärme flexibel bleibt und/oder beim Erwärmen, wie einem Dampfsterilisierungsverfahren, den größten Teil des Weichmachers zurückhält.

Kurze Beschreibung der beanspruchten Erfindung

Es gibt einige unterschiedliche Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung, die zusammen oder getrennt verwendet werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Gemäß einem Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung z. B. eine flexible Kunststoffzusammensetzung, die ein Polyolefin-Copolymer in Form poröser, sphärischer Partikel und einen Weichmacher aufweist. Die Flexibilität der Kunststoffzusammensetzung bleibt beim Erwärmen auf eine Sterilisierungstemperatur im Verhältnis zu ihrer Flexibilität vor dem Erwärmen im wesentlichen unverändert.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung auch flexible Kunststoffbehälter, die von einer Behälterwand gebildet werden, wobei zumindest ein Teil der Innenseite der Behälterwand aus einer Kunststoffzusammensetzung hergestellt ist, die ein Polyolefin-Copolymer in Form poröser, sphärischer Partikel und einen Weichmacher aufweist. Die Flexibilität des Kunststoffbehälters bleibt beim Erwärmen auf eine Sterilisierungstemperatur im Verhältnis zu seiner Flexibilität vor diesem Erwärmen im wesentlichen unverändert.
Die vorliegende Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters zum Aufbewahren von Blut an. Das Verfahren beinhaltet das Bereitstellen eines ersten Polyolefin- Copolymers in Form porösen, sphärischen Partikeln und das Kombinieren dieses Polyolefin- Copolymers mit einem Weichmacher, so daß eine Kunststoffzusammensetzung hergestellt wird.
Diese Kunststoffzusammensetzung wird extrudiert und zu Folien geformt, die dann zu einem Behälter geformt werden. Dann wird der Behälter sterilisiert. Die Flexibilität des Behälters bleibt nach dem Erwärmen auf eine Sterilisierungstemperatur im Verhältnis zu seiner Flexibilität vor diesem Erwärmen im wesentlichen unverändert.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufbewahren von Erythrocyten. Das Verfahren beinhaltet das Bereitstellen eines flexiblen Kunststoffbehälters, bei dem mindestens ein Teil seiner Innenseite aus einer Kunststoffzusammensetzung hergestellt ist, die ein Polyolefin-Copolymer in Form von porösen, sphärischen Partikeln und ein Material, das die Hämolyse der Erythrocyten unterdrücken kann, wie z. B. einen Weichmacher, aufweist.
Die Flexibilität des Kunststoffbehälters bleibt nach dem Erwärmen auf eine Sterilisierungstemperatur im Verhältnis zu seiner Flexibilität vor diesem Erwärmen im wesentlichen unverändert. Das Verfahren beinhaltet das Einführen einer Menge von Blutzellen in den Behälter und das Halten dieser Menge der Blutzellen im Behälter.

Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines medizinischen Behälters, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines medizinischen Behälters, die ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 die Fourier-IR-Absorptionsspektren (FTIR-Absorptionsspektren) für bestimmte medizinische Behälter, die die vorliegenden Erfindung verkörpern, vor dem Dampfsterilisieren;
Fig. 4 die FTIR-Absorptionsspektren für bestimmte medizinische Behälter, die die vorliegende Erfindung verkörpern, nach dem 20-minütigen Dampfsterilisieren; und
Fig. 5 die FTIR-Absorptionsspektren für bestimmte medizinische Behälter, die die vorliegende Erfindung verkörpern, nach dem 60-minütigen Dampfsterilisieren.

Ausführliche Beschreibung der offenbarten Ausführungsbeispiele

Es wird nunmehr auf die Figuren Bezug genommen; Fig. 1 zeigt einen Kunststoffbehälter 10, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Der Behälter 10 weist flache Vorderwände 12 und 14 aus flexiblen Kunststoffolien auf, die an ihrem Umfang 16 in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise, wie Heißversiegeln, Hochfrequenz-Schweißen und Schallschweißen, miteinander verschweißt sind.
Andere Verfahren zum Bereitstellen eines Behälters, die das Verschweißen von Folien nicht erfordern, wie das Blasformen, können ebenfalls angewendet werden. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht darauf begrenzt, wie der Behälter hergestellt wird. Der Behälter 10 kann auch mindestens einen Schlauch 18 zum Auffangen von Blut aufweisen.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können die Wände 12 und 14 vollständig aus der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung hergestellt sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel können nur die Innenseite 19 (die Seite der Wand, die bei der Aufbewahrung mit dem Blut in Kontakt kommen würde) oder nur ein Teil der Innenseite 19 der Wände 12 und 14 aus der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung hergestellt sein.
Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 1 und 2; dementsprechend können die Behälterwände 12 und 14 aus einer einzigen Schicht der Kunststoffzusammensetzung hergestellt sein, oder die Behälterwände 12 und 14 können in einem anderen Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, aus zwei oder mehr Schichten 20 und 22 hergestellt sein, die miteinander laminiert oder koextrudiert sind, wobei zumindest die innere Schicht 20 oder ein Teil der inneren Schicht 20 aus der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung hergestellt ist.
Die Kunststoffzusammensetzung kann irgendein flexibles Polyolefin oder Copolymer davon sein, das für die Verwendung bei einer längeren Aufbewahrung von Erythrocyten geeignet ist und vorzugsweise dem Dampfsterilisieren unterzogen werden kann. Bestimmte Polyolefine sind in Kombination mit einem Weichmacher für die Verwendung bei der Aufbewahrung von Erythrocyten mit einer unterdrückten Hämolyse geeignet.
Wie vorstehend erläutert, wurde jedoch beobachtet, daß einige auf Polyolefin basierende Zusammensetzungen anscheinend jedoch beim Erwärmen auf eine hohe Temperatur (wie es beim Dampfsterilisieren der Fall ist) einen Teil ihrer Flexibilität verlieren. Es wird angenommen, daß ein Grund für die geringere Flexibilität darin bestehen kann, daß der Weichmacher aus der Zusammensetzung wandert, weil das Polyolefin nicht in der Lage ist, den Weichmacher zurückzuhalten.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schließt die Kunststoffzusammensetzung somit mindestens einen nicht aus PVC bestehenden Kunststoff, wie ein Polyolefin oder ein Copolymer davon, in Form poröser, sphärischer Partikel ein, wobei die Flexibilität der Kunststoffzusammensetzung nach dem Erwärmen auf eine Sterilisierungstemperatur im Verhältnis zur Flexibilität der Zusammensetzung vor dem Erwärmen im wesentlichen unverändert bleibt.
Insbesondere sollten die Polyolefine und Polyolefin-Copolymere mit einer solchen Zusammensetzung für das Vermischen und Vermengen mit einem Weichmacher geeignet sein und den Weichmacher adsorbieren können und den Weichmacher beim Dampfsterilisieren oder einem anderen Erwärmen auf eine hohe Temperatur zurückhalten können.
Obwohl viele verschiedene Polyolefine und Copolymere davon mit Weichmachern kompatibel sind und den Weichmacher adsorbieren können, können bestimmte Polyolefine, die mit bestimmten Polymerisationsverfahren (und unter Verwendung bestimmter Katalysatoren für diese Polymerisation) hergestellt sind, für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzungen besser geeignet sein.
Zum Beispiel liefern Polyolefine, die mit dem sogenannten "Catalloy"-Verfahren hergestellt sind, Polyolefin-Copolymere, die den ursprünglichen Weichmacher adsorbieren können und den größten Teil davon sogar nach dem Dampfsterilisieren zurückhalten können. Das "Catalloy"-Verfahren ist in dem US-Patent Nr. 5,302,454 allgemein beschrieben, das hier als Bezug erwähnt wird. Wie in dem US-Patent Nr. 5,302,454 aufgeführt, weist das Catalloy- Polymerisationsverfahren mindestens zwei Stufen auf.
In der ersten Stufe wird Polypropylen polymerisiert, so daß eine Polypropylen-Hauptkette erzeugt wird (die ein Homopolymer von Polypropylen sein kann), und in den folgenden Stufen werden Ethylen-Propylen und möglicherweise andere Monomere, wie Butadien, Buten und Octen, polymerisiert und dem Polypropylen zugesetzt. Das Catalloy-Verfahren führt zu sphärischen Partikeln mit einer bestimmten Porosität und Dichte, durch die sie vermutlich beim Adsorbieren von Weichmachern effektiv werden und den Weichmacher beim Dampfsterilisieren bei etwa 120ºC zurückhalten.
Insbesondere wird angenommen, daß der Weichmacher, wenn er mit den sphärischen Partikeln des Polyolefin-Copolymers kombiniert wird, schnell und leicht in die Poren der Partikel wandert. Der Weichmacher bleibt in den Poren der Polyolefinsphären eingebettet und ist für eine Wanderung zur Oberfläche der Behälterwand, z. B. unter dem Einfluß von Wärme, weniger anfällig. Trotzdem ist selbstverständlich und wird angenommen, daß der Weichmacher die Hämolyse der Erythrozyten RBC mit dem Behälter noch verringern oder unterdrücken kann.
Beispiele solcher Polyolefin-Copolymere sind die thermoplastischen Olefine (die Polyolefin- Copolymere von Polypropylen, Ethylen und Buten sind) KS-050, KS-052P, KS-059P und KS- 051P, die alle von Montell Technology Company BV, Hoofddorp, Niederlande erhältlich sind. Zusätzlich zu den durch das Catalloy-Verfahren erhaltenen Polyolefinen liefern auch die "Spheripol"- und "Spherilene"-Verfahren Polyolefin-Copolymere mit Eigenschaften, die denen der "Catalloy"-Polyolefin-Copolymere ähnlich sind. Beispiele solcher Polyolefin- Copolymere sind Copolymere von Polypropylen, wie SA-849S, die ebenfalls von Montell Technology Company BV erhältlich sind.
Natürlich ist das Polyolefin-Copolymer nicht auf die Polyolefin-Copolymere begrenzt, die mit den vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt sind, und es kann irgendein anderes Polyolefin oder Polyolefin-Copolymer in Form poröser, sphärischer Partikel verwendet werden, das den Weichmacher adsorbieren und nach dem Sterilisieren zurückhalten kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel können zwei oder mehr der vorstehend genannten Polyolefine und/oder Copolymere davon kombiniert werden. In einem Ausführungsbeispiel können in der Kunststoffzusammensetzung z. B. sowohl die Polyolefin-Copolymere KS-051P als auch SA-8495 verwendet werden.
Es sollte selbstverständlich sein, daß die vorstehend beschriebenen Catalloy- und Spheripol- Polymere in Form nicht-poröser Granulatkörner und in porösen, sphärischen Formen zur Verfügung stehen. In der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung ist mindestens eines der Copolymere aus der Vielzahl der porösen, sphärischen Copolymere, so daß der Weichmacher besser adsorbiert wird.
Das vorstehend beschriebene Polyolefin oder die vorstehend beschriebenen Polyolefin- Copolymere können mit einer ausgewählten Menge eines geeigneten Weichmachers und/oder eines anderen Materials kombiniert werden, das die Hämolyse der Erythrocyten unterdrücken kann. Ein mit dem Polyolefin-Copolymer kompatibler Weichmacher (das heißt, der mit dem Polyolefin-Copolymer gemischt und vermengt werden kann und beim Erwärmen von Polyolefin-Copolymer zurückgehalten wird) ist bevorzugt.
Weichmacher, die mit den vorstehend beschriebenen Polyolefin-Copolymeren kombiniert werden können, umfassen DEHP, TEHTM und vorzugsweise Citratester, sind jedoch nicht darauf begrenzt. Natürlich können auch andere bekannte Materialien verwendet werden, die die Hämolyse unterdrücken können. Bevorzugte Citratester der Formel
wobei R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; = CH&sub3; bis C&sub1;&sub8;H&sub3;&sub7; sind und R&sub4; = CH&sub3; bis C&sub7;H&sub1;&sub5; ist, können mit den vorstehend beschriebenen Polyolefin-Copolymeren kombiniert werden. Es sind z. B. Citratester, wie Acetyltri-n-hexylcitrat, n-Butyryitri-n-hexyicitrat, Acetyitri-n- (hexyl/octyl/decyl)citrat oder Acetyl-n-(octyl/decyl)citrat geeignet, und n-Butyryltri-n- hexylcitrat (gelegentlich als BTHC abgekürzt) ist bevorzugt.
Solche Citratester sind in den US-Patenten Nr. 4 710 532, 4 789 700, 4 870 204, 4 883 905, 4 892 967, 4 931 583, 4 711 922 und 4 954 649 beschrieben und von Morflex Chemical Co., Greensboro, N. C. erhältlich.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Polyolefinen und Weichmachern können in der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung andere Verbindungen enthalten sein. Es kann z. B. erwünscht sein, ein Polyolefin-Copolymer mit einem geringeren Modul aufzunehmen, um der Kunststoffzusammensetzung eine noch bessere Flexibilität zu verleihen, die Kerbschlagzähigkeit der Kunststoffzusammensetzung zu verbessern und/oder die Bindung zwischen den verschiedenen Verbindungen der Kunststoffzusammensetzung zu verbessern.
Die Kunststoffzusammensetzung kann somit Polyolefin-Copolymere, wie Blockcopolymere, aufweisen. Wie in der US-Patentanmeldung, Seriennr. 08/360,913 aufgeführt, die am 21. Dezember 1994 in Namen von Shang et al. eingereicht worden ist und auf die Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen worden ist, können die Blockcopolymere entweder "funktionalisiert" sein (d. h. eine funktionelle Gruppe von z. B. Maleinsäureanhydrid enthalten) oder "nicht funktionalisiert" sein.
Es können z. B. Blockcopolymere von Ethylen und Butylen mit endständigen Blöcken aus Styrol einbezogen sein. Solche Polyolefin-Copolymere sind unter der Bezeichnung Kraton von Shell Chemical Co. erhältlich. Für die Aufnahme in die Kunststoffzusammensetzung besonders geeignet sind Kraton G-1924X und Kraton K-1660. Andere geeignete Blockcopolymere sind Septon 2007, 4033, 8007, 8006, 1001, 2002, 2043, 2063, 2006, 2104 und 4005, die von Kuraray Corporation, Tokyo, Japan erhältlich sind.
Außerdem kann die Kunststoffzusammensetzung auch eine ausgewählte Menge eines Polyamids, (wie z. B. Nylon) aufweisen. Es wird angenommen daß die Aufnahme eines Polyamids, wie Nylon, dazu führt, daß sich der Behälter mit Hochfrequenzenergie (RF-Energie) besser verschweißen läßt. Polyamide sind von vielen verschiedenen Herstellern erhältlich, und ein bestimmtes Polyamid, das mit der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung verwendet werden kann, ist TPX-159, das von Henkel Corporation erhältlich ist.
Die Kunststoffzusammensetzung kann auch andere Verbindungen aufweisen, die bei der Herstellung der Kunststoffzusammensetzung (und daraus hergestellter Behälter) vorteilhaft sind und für die längere Aufbewahrung von Blutzellen nützlich sind. Wie in dem US-Patent Nr. 5 037 415 berichtet, wurde z. B.. bei Vitamin E festgestellt, daß es die Hämolyse von Blutzellen ebenfalls unterdrücken kann.
Wie bei Laermer et al. "Use of Biological Antioxidants as Propylene stabilizers", Plastics and Rubber Processing and Applicants 14 (1990) 235-239 und Laermer et al. "Alpha-Tocopherol (Vitamin E) - The natural Antioxidant for Polyolefins "Journal of Plastic Film and Sheeting, Bd. 8, Juli 1992 beschrieben, stellt Vitamin E (das ein Gemisch von Tocopherolen und Tocotrienolen ist) ein Antioxidans dar, das bei der Extrusion von Polyolefinen als Stabilisator wirken kann.
Vitamin E ist als Antioxidans bevorzugt, da es, wie im Artikel von Laermer von 1992 berichtet, nicht toxisch ist und von der FDA "im allgemeinen als sicher angesehen wird" (GRAS).
Natürlich können auch andere Antioxidantien (die ebenfalls Weichmacher darstellen), wie epoxidiertes Öl, verwendet werden.
Es wird somit in Betracht gezogen, daß eine oder mehrere Verbindungen, wie Vitamin E, Citratester, TEHTM und/oder epoxidiertes Öl, mit den vorstehend beschriebenen Polyolefin- Copolymeren kombiniert werden kann bzw. können. In einem Ausführungsbeispiel werden z. B. Vitamin E und BTHC mit dem Polyolefin-Copolymer kombiniert. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die BTHC-Menge verringert werden, und ein zweiter Weichmacher, wie TEHTM, wird mit dem Vitamin E und dem Polyolefin-Copolymer kombiniert. Natürlich sind auch andere Kombinationen von Weichmachern, Stabilisatoren und Polyolefin- Copolymeren möglich und liegen im Umfang der vorliegenden Erfindung.
Die Verwendung von Vitamin E, Citratester, TEHTM und/oder epoxidiertem Öl mit den Kunststoffzusammensetzungen ist in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung mit dem Titel "Plastic Compositions Including Vitamin E for Medical Containers and Methods For Providing Such Compositions and Containers" ausführlicher offenbart, die gleichzeitig hiermit im Namen von Shaye-wen Shang eingereicht worden ist. Vitamin E ist von einigen Zulieferern, einschließlich Hoffman-La Roche Corporation, Nutley, New Jersey, erhältlich.
Einige der oder sämtliche vorstehend beschriebenen Verbindungen können in der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung enthalten sein. Zum Beispiel kann irgendeine Menge zwischen etwa 30 und 99 Gew.-% eines Polyolefin-Copolymers, das z. B. nach dem Catalloy-, Spheripol-, Spherilene-Verfahren oder anderen Verfahren hergestellt worden ist, mit 0 bis 50 Gew.-% eines anderen Polyolefin-Copolymers, das entweder nach dem Catalloy-, Spheripol-, Spherilene-Verfahren oder einem anderen Verfahren hergestellt worden ist, kombiniert werden. Das (die) Polyolefin-Copolymer(e) wird (werden) außerdem mit 1 bis 50 Gew.-% Weichmacher, wie einem Citratester, kombiniert.
Außerdem können auch 0 bis 15 Gew.-% Polyamid und 0 bis 70 Gew.-% von einem oder mehreren Blockcopolymeren, wie Kraton, enthalten sein. Schließlich kann die Kunststoffzusammensetzung 0 bis 30 Gew.-% Vitamin E (und falls erforderlich 0 bis 10 Gew.-% TEHTM und/oder 0 bis 15 Gew.-% anderer Antioxidantien, wie epoxidiertes Öl) enthalten.
In einem Ausführungsbeispiel enthält die Kunststoffzusammensetzung etwa 40 bis 90 Gew.- % eines Catalloy-Polyolefin-Copolymers, etwa 5 bis 30 Gew.-% eines Spheripol-Polyolefin- Copolymers, etwa 5 bis 10 Gew.-% Polyamid, etwa 5 bis 10 Gew.-% eines ersten Blockcopolymers, wie G-1924X, etwa 10 bis 30 Gew.-% eines zweiten Blockcopolymers, wie Kraton-1660, etwa 5 bis 30 Gew.-% eines Citratesters, wie n-Butyryltri-n-hexylcitrat, und etwa 0 bis 5 Gew.-% Vitamin E. Weitere Formulierungen A bis E, die die vorliegenden Erfindung verkörpern, sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Mengen der verschiedenen Polymere und Verbindungen sind als Prozentsätze (auf das Gewicht bezogen) der Kunststoffzusammensetzung angegeben. Tabelle 1: Formulierungen von Kunststoffzusammensetzungen
Medizinische Behälter, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, können durch Mischen der vorstehend beschriebenen Komponenten ungefähr in den vorstehend beschriebenen Mengen in einem großen Mischer hergestellt werden. Die Polyolefin- Copolymere und der Weichmacher werden bei irgendeinem Wert zwischen 1 bis 30 Minuten und besonders typisch etwa 5 Minuten gemischt.
Die anderen vorstehend beschriebenen Komponenten können der Zusammensetzung zugesetzt werden, und das ganze Gemisch kann in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise extrudiert werden, so daß kleine Granulatkörner hergestellt werden. Diese Granulatkörner können weiter gemischt und/oder zu Kunststoff-Folien mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 20 mil und vorzugsweise 5 bis 15 mil geformt werden.
Die Kunststoff-Folien werden in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise in einen Flächenkontakt gebracht, zu Behältern geformt und mit Schlauchanschlüssen (die aus dieser Kunststoffzusammensetzung oder irgendeiner anderen für das Dampfsterilisieren geeigneten Kunststoffzusammensetzung hergestellt sind) versehen. Die Folien aus dem geformten Kunststoffmaterial werden dann z. B. durch Nochfrequenzschweißen verschweißt und mit Dampf oder einer anderen Form des Sterilisierens sterilisiert.
Fig. 3 bis 5 zeigen die Fähigkeit der Kunststoffzusammensetzung, den Weichmacher beim Dampfsterilisieren zurückzuhalten. Die in Tabelle 1 aufgeführten Formulierungen wurden im allgemeinen mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt (wobei unterschiedliche Mengen der vorstehend beschriebenen Verbindungen verwendet wurden) und zu Behältern verarbeitet. Die Menge des Weichmachers wurde in jeder Formulierung vor dem, nach dem 20-minütigen und nach dem 60-minütigen Dampfsterilisieren bei etwa 120 ºC gemessen (durch FTIR-Spektroskopie). Die Meßergebnisse sind in den Fig. 3 bis 5 gezeigt.
Wie in den Fig. 3 bis 5 (und insbesondere den Fig. 4 und 5) gezeigt, können die erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzungen selbst nach einem 60-minütigen Einfluß einer Sterilisierungstemperatur (z. B. 120ºC) den größten Teil des ursprünglichen Weichmachers (BTHC) zurückhalten. Zum Beispiel ist die Fläche des BTHC-Peaks (bei etwa 1730 cm&supmin;¹) in jeder Probe beim 20- und/oder 60-minütigen Sterilisieren (Fig. 4 bzw. 5) im Vergleich mit der vor dem Sterilisieren (Fig. 3) im wesentlichen unverändert.
Die vorstehende Beschreibung dient nur der Erläuterung und soll die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeines der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele einschränken.
Der wahre Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Kunststoffzusammensetzung für die Verwendung bei der Herstellung eines flexiblen Kunststoffbehälters, die folgendes aufweist:

ein Polyolefin-Copolymer in Form von porösen, sphärischen Partikeln und einen Weichmacher,

wobei die Zusammensetzung beim Erwärmen auf eine Sterilisierungstemperatur eine ausreichende Menge des Weichmachers zurückhält, so daß die Zusammensetzung nach dem Erwärmen eine Flexibilität aufweist, die im Verhältnis zur Flexibilität vor dem Erwärmen im wesentlichen unverändert ist.

2. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyolefin-Copolymer im wesentlichen ein Polypropylen-Copolymer aufweist.

3. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Weichmacher einen Citratester aufweist.

4. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei der Citratester n-Butyryltri-n-hexylcitrat ist.

5. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner ein zweites Polyolefin-Copolymer aufweist, wobei das zweite Polyolefin- Copolymer im wesentlichen Polypropylen aufweist.

6. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die, auf das Gewicht der Zusammensetzung bezogen, folgendes aufweist:

etwa 30 bis 99% des Polypropylen-Copolymers,

etwa 0 bis 50% eines zweiten Polypropylen-Copolymers,

etwa 1 bis 50% des Weichmachers.

7. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner mindestens ein Blockcopolymer aufweist.

8. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner ein Polyamid aufweist.

9. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner einen Stabilisator umfaßt.

10. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei der Stabilisator Vitamin E aufweist.

11. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner ein Antioxidans aufweist.

12. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die ferner einen zweiten Weichmacher aufweist.

13. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 1, die, auf das Gewicht der Zusammensetzung bezogen, folgendes aufweist:

etwa 30 bis 90% eines ersten Polypropylen-Copolymers,

etwa 5 bis 30% eines zweiten Polypropylen-Copolymers,

etwa 0 bis 15% eines Polyamids,

etwa 0 bis 20% eines ersten Blockcopolymers,

etwa 0 bis 50% eines zweiten Blockcopolymers,

etwa 1 bis 40% eines Weichmachers und

etwa 0 bis 5% eines Stabilisators.

14. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 1, die auf das Gewicht der Zusammensetzung bezogen folgendes aufweist:

etwa 40 bis 90% eines ersten Polyolefin-Copolymers,

etwa 5 bis 30% eines zweiten Polyolefin-Copolymers,

etwa 5 bis 30% eines Citratesters,

etwa 5 bis 10% eines Polyamids,

etwa 5 bis 10% eines ersten Blockcopolymers,

etwa 10 bis 30% eines zweiten Blockcopolymers und

etwa 0 bis 5% Vitamin E.

15. Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 13 oder 14, wobei das erste Blockcopolymer nicht funktionalisiert ist und einen mittleren Block aus Ethylen und Butylen und endständige Blöcke aus Styrol aufweist und das zweite Blockcopolymer funktionalisiert ist und einen mittleren Block aus Ethylen und Butylen und endständige Blöcke aus Styrol aufweist.

16. Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Polyolefin-Copolymer nach einem mindestens 60-minütigen Erwärmen bei etwa 120ºC eine ausreichende Menge des Weichmachers zurückhalten kann.

17. Kunststoffbehälter, der ein Paar miteinander verschweißte, gegenüberliegende Wände aufweist, wobei zumindest ein Teil der Innenseite von mindestens einer dieser Wände aus einer Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt ist.

18. Verwendung der Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 bei der Herstellung eines Kunststoffbehälters.