JP2013169976A - ガスバリア性包装方法および包装袋 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、内容物が滅菌処理済であることおよびバリア性が保持されていることが確認可能なガスバリア性包装方法を提供する。
【解決手段】
内容物に対してガスバリア性の包装を施すガスバリア性包装方法は、内容物を、湿熱処理でガスバリア性を発揮するフィルムを用いて形成され、対象ガスの進入または抜けを検知するバリアインジケーターが設けられた包装袋で包装する包装工程Ｓ１０と、包装袋および包装された内容物を所定の条件で湿熱処理して滅菌処理する滅菌工程Ｓ２０とを備え、フィルムは、所定の条件で湿熱処理することによりガスバリア性を発揮することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、包装方法、より詳しくは、酸素等の特定のガスにより品質が劣化する内容物を、当該ガスから保護するためにガスバリア性を有するフィルムで包装するガスバリア性の包装方法および当該包装方法に好適に使用できる包装袋に関する。

従来、輸液等の医療用医薬品は、その成分により、ある種のガスの存在下で品質の劣化が発生することが知られている。例えば、アミノ酸の一種であるＬ−トリプトファンは、酸素の存在下で酸化分解されるため、Ｌ−トリプトファンを含む輸液を酸素の存在下で長期間保管すると、着色を生じ、使用に適さなくなる。

これを防ぐため、輸液を充填した容器を脱酸素剤と共に気密性容器に収容して包装する方法が提案されている（特開平４−２１０６２９号公報参照）。このようにすると、気密性容器外から酸素は進入せず、気密性容器内に残留している酸素は脱酸素剤により吸収されるため、気密性容器内が無酸素の環境になり、輸液の品質劣化を防ぐことができる。

特開平４−２１０６２９号公報

ところで、通常輸液等の医薬品は、オートクレーブ等の高熱を伴う滅菌処理を行ってから出荷される。輸液は体内に直接投与されるため、滅菌処理が行われたことを確実に確認してから出荷する必要がある。また、上述のように気密性容器に収容される医薬品は、滅菌処理後、菌が再付着することを防ぐため、包装後に滅菌処理が行われることが多い。

滅菌処理済であるかどうかを判別する手段として、熱インジケーターを気密性容器に設けることが考えられる。しかしながら、一般的な熱インジケーターでは、滅菌処理に伴う熱履歴と、例えば保管中の意図しない熱履歴とを区別することが難しいのが実情である。したがって、滅菌処理に伴う熱履歴を熱インジケーターにより確実に識別するには、特別な検出温度範囲を持つ専用の熱インジケーターが必要となり、製造コストが上昇してしまうという問題がある。

また、上述の包装を行う場合は、ピンホールの存在等によるバリア性の破綻についても確実に発見する必要があるため、熱インジケーターとは別にバリアインジケーターも必要となり、これも製造コスト上昇の一因となっている。
このため、より低コストで、かつ確実に滅菌処理済であることおよびバリア性が保持されていることを確認できる包装方法が求められている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストで、内容物が滅菌処理済であることおよびバリア性が保持されていることが確認可能なガスバリア性包装方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、上記ガスバリア性包装方法に好適に使用できる包装袋を提供することである。

本発明の第一の態様は、内容物に対してガスバリア性の包装を施すガスバリア性包装方法であって、前記内容物を、湿熱処理でガスバリア性を発揮するフィルムを用いて形成され、対象ガスの進入または抜けを検知するバリアインジケーターが設けられた包装袋で包装する包装工程と、前記包装袋および包装された前記内容物を所定の条件で湿熱処理して滅菌処理する滅菌工程とを備え、前記フィルムは、前記所定の条件で湿熱処理することにより前記ガスバリア性を発揮することを特徴とする。
前記湿熱処理としては、レトルト処理やボイル処理が好ましい。

本発明の第二の態様は、湿熱処理でガスバリア性を発揮するフィルムを用いて形成された前面部および後面部を有する包装袋であって、前記前面部および前記後面部の少なくとも一方に設けられ、または前記包装袋内に配置されて対象ガスの進入または抜けを検知するバリアインジケーターを備えることを特徴とする。
前記バリアインジケーターは、印刷により前記前面部および前記後面部の少なくとも一方に設けられるのが好ましい。

本発明のガスバリア性包装方法およびガスバリア性包装袋によれば、低コストで、内容物が滅菌処理済であることおよびバリア性が保持されていることを確認することができる。

本発明の一実施形態のガスバリア性包装方法の流れを示すフローチャートである。 同ガスバリア性包装方法の包装工程で使用される包装袋の一例を示す斜視図である。

本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態は、Ｌ−トリプトファンを含むアミノ酸輸液を内容物とし、この内容物にガスバリア性の包装を施す例である。

図１は、本実施形態のガスバリア性包装方法（以下、単に「包装方法」と称する。）の流れを示すフローチャートである。本実施形態の包装方法は、内容物を包装する包装工程Ｓ１０と、包装された内容物を所定値以上の温度および湿度で湿熱処理する滅菌工程Ｓ２０とを備えている。

包装工程Ｓ１０では、所定値以上の温度による湿熱処理でガスバリア性を発揮するフィルムを用いて内容物を密封包装する。内容物を包装する包装袋は、当該フィルムで気密性を保持して形成されていれば、その形状等に特に制限はない。

熱処理によりガスバリア性を発揮するフィルムとしては、例えば、凸版印刷株式会社製の商品名ベセーラ（登録商標）を挙げることができる。ベセーラは、基材フィルムの面上に、ポリアクリル酸系樹脂等のカルボン酸系樹脂層と、酸化亜鉛等の多価金属化合物の微粒子を分散されたコーティング層とを形成したものである。
ベセーラの酸素透過度は、湿熱処理前は酸素バリア性を有するとは必ずしも言えない水準であるが、ボイル、レトルト処理等の所定条件の湿熱処理を施すと、コーティング層に生じた金属イオンがカルボン酸系樹脂層に移行し、樹脂を架橋させることによりガスバリア性を発現する。
湿熱処理の条件は７０℃を超えることが必要であり、８０℃以上が好ましい。温度の上限は特にないが、フィルムが耐えられる１３５℃前後が実質的上限となる。処理時間は内容物の殺菌、滅菌の要求により、１０〜９０分程度の範囲内で適宜設定してよい。
本実施形態のような目的の場合、ガスバリア性の指標としての酸素バリア性は、１０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ（３０℃、７０％ＲＨ）以下が好ましく、５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ（３０℃、７０％ＲＨ）以下がより好ましい。

本実施形態の包装工程Ｓ１０では、ベセーラを用いて包装袋を形成し、その中に内容物を封入する。
図２に当該包装袋の一例を示す。包装袋１はベセーラを含んで形成された前面部１０および後面部２０と、前面部１０に設けられたバリアインジケーター１１とを備えている。

前面部１０および後面部２０は、含まれるベセーラが湿熱処理された際に、ガスバリア性を発揮するように構成されればよく、片面あるいは両面に他の材料からなる層が積層された積層フィルムであってもよい。本実施形態では、前面部１０および後面部１０をベセーラの面上に熱融着可能なシーラント層を設けた積層フィルムとし、当該シーラント層を対向させて前面部１０と後面部２０とを重ねあわせ、ヒートシールにより周縁部を接合することで包装袋１を形成している。

バリアインジケーター１１は、前面部１０において、ベセーラとシーラント層との間に配置されている。バリアインジケーター１１は、進入を検知すべき対象ガスの具体的種類等により、公知のものを適宜選択して使用することができ、例えば特許第４１５８３０２号に記載の酸素インジケーターなどを用いることができる。バリアインジケーター１１は、印刷により前面部または後面部に設けるのが簡便であるが、小袋等に封入した状態で内容物と一緒に包装袋１内に密封してもよい。

包装工程Ｓ１０の直後では、ベセーラがまだガスバリア性を発揮していないため、対象ガスは前面部１０および後面部２０を通って包装袋１内に進入することができる。すなわち、内容物はまだ対象ガスから保護された状態ではない。

続く滅菌工程Ｓ２０では、内容物が包装袋１内にある状態で、包装袋１ごと所定の温度および湿度で湿熱処理して滅菌する。湿熱処理により、包装袋１は、所望のガスバリア性を発揮するため、滅菌工程Ｓ２０を行った後は、包装袋１を透過して対象ガスが包装袋1内に進入することがなくなる。
滅菌工程Ｓ２０の前に包装袋１内に存在する対象ガスは、公知の方法で除去しておくことが好ましい。たとえば、対象ガスが酸素の場合は、脱酸素剤を包装袋内に封入したり、窒素などの不活性ガスにより包装袋内のガスを置換したり、あるいは包装工程Ｓ１０を無酸素環境下で行ったりすればよい。

滅菌工程Ｓ２０が終了し、包装袋１内の対象ガスが除去されると、内容物のガスバリア性包装が完成する。

ここで、万一湿熱処理の条件が適切でなかった等により滅菌が不完全である場合、包装袋１のベセーラはバリア性を発揮しないため、バリアインジケーター１１がバリア性の破綻を検知して、色が変化するなどの所定の変化を生じる。したがって、滅菌が完全でないものは不良品として識別され、市場に出回ることを防止できる。
また、ピンホール等の別の理由により包装袋１のバリア性が破綻している場合も、バリアインジケーター１１に変化が生じるため、不良品として識別される。

一方、湿熱処理の条件が適切であり、かつピンホール等も存在していない場合は、包装袋１がガスバリア性を発揮するため、バリアインジケーター１１は変化しない。ここで、包装袋１がガスバリア性を発揮しているということは、所定の条件で湿熱処理が確実に行われたことを意味するため、滅菌工程Ｓ２０が適切に行われたことをも同時に意味する。

ベセーラがバリア性を発揮するためには、所定の条件下における湿熱処理が必要である。そのため、ベセーラに対して当該所定の条件から外れた乾熱処理等を行っても、バリア性を発揮することはない。
したがって、本実施形態の包装方法によれば、ベセーラを含んで形成された包装袋１を用いて包装工程Ｓ１０を行うことで、滅菌工程Ｓ２０における滅菌のための熱処理と、他の目的の熱処理や意図しない熱履歴（例えば、輸送・保管中に高温にさらされる等）とを的確に区別して、滅菌のための熱処理の有無を確実に見分けることができる。
また、熱インジケーターが不要となり、バリアインジケーターのみ包装袋に設ければよいため、より低コストでありながら、信頼性は高く維持されたガスバリア性の包装を行うことができる。

本実施形態のガスバリア性包装方法について、実施例を用いてさらに説明する。
（実施例）
包装袋１の前面部１０および後面部２０を形成するフィルムとして、凸版印刷株式会社製の商品名ベセーラＥＴ−１４０Ｒを準備した。前面部となるフィルムのコーティング層が形成された面に、メチレンブルーとアスコルビン酸を主成分とする酸素インジケーターをグラビア印刷法により設けた。フィルムの他の箇所には、同時に絵柄の印刷も施した。

印刷を施した面に、ポリエステルウレタン系接着剤を用い、ドライラミネート法にて、２軸延伸ナイロンフィルム（厚さ１５μｍ）および熱融着するシーラント層としての線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、厚さ６０μｍ）を積層し、バリアインジケーターを備えた積層体を得た。この積層体の酸素透過度は２０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ（３０℃、７０％ＲＨ）であった。なお、酸素透過度は、酸素透過量測定装置（モダンコントロール社製「ＭＯＣＯＮ ＯＸ−ＴＲＡＮ」）を用いて測定した。
適当なサイズの長方形に切断した２枚の上述の積層体を、シーラント層を対向させて重ねあわせ、三辺をヒートシールにより接合して、一辺が開口した本実施形態の包装袋を得た。

（包装袋を用いた、加熱処理とバリアインジケーターの色変化の検討）
上述の実施例の包装袋を用いて様々な状態のサンプルを作成し、加熱処理や包装袋の状態とバリアインジケーターの色変化との関係について検討した。なお、実施例のバリアインジケーターは、無酸素下ではピンク色であり、酸素の存在下では青紫色となる。
各サンプルの作製手順を以下に示す。

（サンプル１）
窒素ガス雰囲気下で、包装袋に生理食塩水を密封包装したポリプロピレン製の輸液バッグを内容物として入れ、開口部をヒートシールにより密封した。したがって、この時点では包装袋内に酸素は殆ど存在していない。
密封した包装袋に対して湿熱処理（ボイル処理、７０℃×１０分）を施した。
（サンプル２）
湿熱処理の条件を、ボイル処理、９０℃×３０分とした以外は、サンプル１と同様に作製した。
（サンプル３）
湿熱処理の条件を、熱水式レトルト、１２０℃×３０分とした以外は、サンプル１と同様に作製した。
（サンプル４）
湿熱処理の条件を、熱水式レトルト、１３５℃×９０分とした以外は、サンプル１と同様に作製した。
（サンプル５）
サンプル２と同一条件で作製した包装袋の前面部に、針でピンホールを形成した。
（サンプル６）
サンプル３と同一条件で作製した包装袋の前面部に、針でピンホールを形成した。
（サンプル７）
サンプル１と同様の手順で密封した包装袋を９０℃、２０％ＲＨの恒温恒湿槽に３０分間保存して乾熱処理を施した。
（サンプル８）
サンプル１と同様の手順で密封した包装袋を処理せずそのまま使用した。

各サンプルを２０℃、６５％ＲＨの室内で２４時間放置し、バリアインジケーターの色を確認した。その後、包装袋を切り開き、内部空間を２０℃、８５％ＲＨに調整したデシケータ内に１日以上放置してから、前面部の酸素透過度を上述の酸素透過量測定装置を用いて測定した。結果を表１に示す。

表１からわかるように、湿熱処理の条件が不十分であったサンプル１、乾熱処理を行ったサンプル７、および熱処理自体を行わなかったサンプル８においては、充分なガスバリア性が発現せず、バリアインジケーターの色が青紫色となった。これに対し、適切な条件で湿熱処理を施したサンプル２ないし４では、包装袋が好適なガスバリア性を発現したため、包装袋内に酸素が進入せず、バリアインジケーターの色はピンク色のままであった。また、湿熱処理条件の変化によりガスバリア性も変化した。
さらに、サンプル５および６では、包装袋を構成する積層体はガスバリア性を発現したものの、ピンホールから空気が進入したため、包装袋としてはガスバリア性が破綻し、バリアインジケーターの色が青紫色となった。

以上より、実施例のガスバリア性包装袋を用いた本実施形態のガスバリア性包装方法では、バリアインジケーターで、包装袋に湿熱処理が行われていることを確実に確認することができた。したがって、湿熱処理の条件を滅菌処理可能な条件に設定しておくことにより、滅菌処理済みであることおよびガスバリア性が保持されていることの両方をバリアインジケーターのみで確認できることが示された。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したり、あるいは各実施形態における構成要素を適宜組み合わせたりすることが可能である。

たとえば、本発明のガスバリア性包装方法およびガスバリア性包装袋における内容物は、上述の医薬品に限られず、食品等、ガスバリア性包装および滅菌や消毒等を必要とするあらゆるものに適用することができる。

また、対象となるガスも上述した酸素には限られない。一般に酸素バリア性を有するフィルムは、一定の二酸化炭素バリア性を有することが知られているため、本発明のガスバリア性包装方法およびガスバリア性包装袋は、内容物を二酸化炭素から保護する場合にも好適に用いることができる。

また、対象ガスの外部からの進入を防ぐ際だけでなく、包装袋内に充填した対象ガスの漏れを防ぐ際にも、本発明のガスバリア性包装方法およびガスバリア性包装袋は有効である。例えば、重炭酸塩を含有する眼内灌流液を充填した薬液バッグは、空気や窒素雰囲気下ではバッグ内のｐＨが変化するため、二酸化炭素を満たした包装袋内に収容して品質劣化を防ぐ。ここで、包装袋のガスバリア性が破綻していると、包装袋内の二酸化炭素が外部に抜けたり、他のガスが包装袋内に進入したりすることで、薬液バッグの品質が劣化するが、本発明のガスバリア性包装方法およびガスバリア性包装袋を適用することでそのような事態を好適に防止することができる。
このような場合、バリアインジケーターとしては、ｐＨインジケーターが用いられるが、上述の例と同様に、ｐＨインジケーターのみで滅菌・消毒等の処理済みであることおよびガスバリア性が保持されていることの両方を確認することが可能である。

また、本発明のガスバリア性包装袋において、バリアインジケーターは後面部に設けられてもよいし、前面部および後面部の両方に設けられても構わない。

１ 包装袋
１０ 前面部
１１ バリアインジケーター
２０ 後面部
Ｓ１０ 包装工程
Ｓ２０ 滅菌工程

Claims (4)

1. 内容物に対してガスバリア性の包装を施すガスバリア性包装方法であって、
   前記内容物を、湿熱処理でガスバリア性を発揮するフィルムを用いて形成され、対象ガスの進入または抜けを検知するバリアインジケーターが設けられた包装袋で包装する包装工程と、
   前記包装袋および包装された前記内容物を所定の条件で湿熱処理して滅菌処理する滅菌工程と、
   を備え、
   前記フィルムは、前記所定の条件で湿熱処理することにより前記ガスバリア性を発揮することを特徴とするガスバリア性包装方法。
2. 前記湿熱処理が、レトルト処理またはボイル処理であることを特徴とする請求項１に記載のガスバリア性包装方法。
3. 湿熱処理でガスバリア性を発揮するフィルムを用いて形成された前面部および後面部を有する包装袋であって、
   前記前面部および前記後面部の少なくとも一方に設けられ、または前記包装袋内に配置されて対象ガスの進入または抜けを検知するバリアインジケーターを備えることを特徴とするガスバリア性包装袋。
4. 前記バリアインジケーターは、印刷により前記前面部および前記後面部の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のガスバリア性包装袋。

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