JP2015195813A - プレフィルドシリンジ用ガスケットおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、バイオ製剤等の一部の薬剤においては、ゴム材質の原料ゴム、配合剤由来の溶出物、およびコート剤の脱落等の相互作用により、ガスケットやノズルキャップから悪影響を受けることがある。
また、ガスケットのシリンジバレル内周面と接触する摺動部は、薬液と直接接触する可能性は低いが、ガスケットのバレルへの打栓時や薬液注入時のプランジャ押出し時のバレル内周面との摺動性改善の目的で、潤滑剤としてオイルタイプまたは硬化タイプのシリコーンが塗布される。このため、シリコーンが異物となって薬液に移行し、薬液によってはその品質に悪影響が生じる場合がある。特にシリンジバレル内周面には、ガスケットに塗布する量より多量のシリコーンコート剤が塗布されていることが多く、シリンジバレル内に充填されている薬液との接液面積の大きさからも、その影響は大きい。
上記提案により、薬液と直接接触するガスケット先端面部からの薬液へのゴム成分の溶出を防止することができ、さらにシリンジバレル内面と接するガスケット側面部(円周面部)の摺動抵抗を低下させることができる。このために、シリンジバレル内面への多量のシリコーンコート剤塗布が不要となり、シリコーンの脱落等によるバレル内面からの薬液への汚染を防止することができる。すなわち、フッ素樹脂フィルムをガスケット本体の少なくとも外面にラミネートすることにより、シリンジ内部に充填された薬液の安全性がより高まることになる。
請求項3記載の発明は、前記基材が、天然高分子、合成高分子、金属、またはセラミックスであることを特徴とする、請求項2に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法である。
請求項5記載の発明は、前記布が、コットン、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルからなる布であることを特徴とする、請求項4に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法である。
請求項7記載の発明は、前記ガスケット摺動部の表面粗さの測定結果において、円周方向の最大高さRy//と、円周と垂直方向(摺動方向)の最大高さRy⊥との差△Ryが、0.100μm以下であることを特徴とする、請求項6記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットである。
請求項9記載の発明は、接液部と、シリンジバレル内面と接する摺動部とを備えるプレフィルドシリンジ用ガスケットであって、成型されたガスケットの摺動部表面を所定の基材と摺動部円周方向に擦り合わせる工程を経て得られることを特徴とするプレフィルドシリンジ用ガスケットである。
請求項11記載の発明は、前記ガスケット摺動部の表面粗さの測定結果において、円周方向の最大高さRy//と、円周と垂直方向(摺動方向)の最大高さRy⊥との差△Ryが、0.100μm以下であることを特徴とする、請求項10記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットである。
請求項13記載の発明は、医療用シリンジであって、筒状をしたシリンジバレルと、前記シリンジバレルに組み合わされ、シリンジバレル内を移動し得るプランジャと、前記プランジャの先端に装着された請求項6〜12のいずれか一項に記載のガスケットを含む、医療用シリンジである。
図1は、この発明の一実施形態に係る医療用シリンジ、いわゆるプレフィルドシリンジと呼ばれるシリンジを分解状態で示す図である。図1において、シリンジバレル11およびガスケット13は、半分が断面で表わされている。
図1を参照して、プレフィルドシリンジ10は、円筒形状のシリンジバレル11と、シリンジバレル11と組み合わされ、シリンジバレル11内を往復移動し得るプランジャ12と、プランジャ12の先端に装着されるガスケット13とを含んでいる。ガスケット13は、弾性材(ゴムまたはエラストマ等)で構成された本体14と、本体14の表面に積層されたラミネートフィルム15とを含むいわゆるラミネートガスケットである。ガスケット13にはシリンジバレル11の内周面16と気密的・液密的に接する摺動部としての2つの円周面部17A、17Bが備えられている。
ガスケット13は、短軸の略円柱形状で、その先端面は、たとえば軸中心部が突出する鈍角の山形形状をしている。そして後端面から軸方向に彫り込まれた雌ねじ形状の嵌合凹部21が形成されている。プランジャ12のヘッド部18が、ガスケット13の嵌合凹部21にねじ込まれることにより、プランジャ12の先端にガスケット13が装着される。
図2を参照して、この実施形態に係るガスケット13の構成について、より詳細に説明をする。
ガスケット13は、本体14と、本体14の表面に積層されたラミネートフィルム15とを含む。本体14は、弾性材であるゴムで構成されている。
一例として、以下に、本体14とラミネートフィルム15の成分を例示する。
<ゴムについて>
本体14の原料となるゴムには、ブチル系ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等のニトリル系ゴム、水素化ニトリル系ゴム、ノルボルネンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリルゴム、エチレン・アクリレートゴム、フッ素ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、シリコ
ーンゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、フォスファンゼンゴムまたは1,2−ポリブタジエン等が使用される。
本体14に使用されるゴムは、上記に限定されないが、ブチル系ゴムまたは/およびエチレン−プロピレン−ジエンゴム(以下、EPDMゴムという)が好ましい。
ブチル系ゴムは耐気体透過性および耐水蒸気透過性に優れることから好ましい。
ブチル系ゴムとしては公知の化合物を用いてよいが、例えばイソブチレン−イソプレン共重合ゴム、ハロゲン化イソブチレン−イソプレン共重合ゴム(以下、「ハロゲン化ブチルゴム」という)、またはその変性物が挙げられる。変性物としては、イソブチレンとp−メチルスチレンの共重合体の臭素化物等が挙げられる。なかでも、架橋の容易さからハロゲン化ブチルゴムがより好ましく、塩素化ブチルゴムまたは臭素化ブチルゴムが更に好
ましい。
挙げられる。
この実施形態では、本体14はシリンジ用のガスケットという医療用ゴム製品であり、ゴムの主成分として気体透過性の低いブチルゴムが好ましい。架橋剤としては、清浄性の観点から、トリアジン誘導体架橋の使用が好ましい。
ラミネートフィルム15は、不活性フィルムであればよく、特に限定されないが、良好な耐薬品性が得られるという点から、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、変性ポリテトラフルオロエチレン(変性PTFE;4Fモノマーと微量のパーフルオロアルコキシドとの共重合体)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE))、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリクロロテトラフルオロエチレン(PCTFE)からなる群より選択される少なくとも1種のフッ素樹脂、及び/又はオレフィン系樹脂が好ましい。
この実施形態のラミネートガスケット13は、密封式混練機、オープンロール混練機などを用いて、所定配合比で配合材料を混練した混練物を、カレンダーまたはシート成型機で未加硫ゴムシートを作製し、次に、一定重量、サイズの未加硫ゴムシートと不活性フィルムを重ねて金型に置き、真空プレスで成型することにより、積層ガスケットの成型シートを得ることができる。
この実施形態に係るラミネートガスケット13の特徴は、シリンジバレル11の内周面16に気密的、液密的に接する摺動部としての2つの円周面部17A、17Bを備えている上記の一次完成品に対し、先方側の円周面部17Aの表面を所定の基材で円周方向に擦り合わせている(磨いている)ことである。
次に、一次完成品を擦り合わせる工程について説明する。
<擦り合わせる工程と、それに用いる基材について>
基材としては、特に限定されないが、天然高分子、合成高分子などからなる有機系基材、金属、セラミックスなどからなる無機系の基材、乃至は無機−有機複合体からなる基材のいずれでもよい。より好ましくは、天然高分子乃至は合成高分子いずれかからなる布、サンドペーパーの使用が好適である。
擦り合わせは、機械的に回転ロータなどを用い、一定速度で所定時間行う。
摺動部に存在する摺動方向の傷が、本発明により少なくなったことを判定する方法としては、基材とガスケット摺動部擦り合わせ工程後のガスケット摺動部の円周方向、円周垂直方向(=摺動方向)それぞれに沿って算術平均粗さRa//、Ra⊥を測定する方法がある。摺動方向に傷が存在すると、円周方向の算術平均粗さは摺動方向の平均粗さよりも大きな値となるため、摺動方向、円周方向の算術平均粗さの比(Ra⊥/Ra//)は1.00よりも小さな値となる。本発明により、摺動方向の傷が少なくなると、円周方向により平滑な表面が形成され、円周方向の算術平均粗さは小さくなるため、摺動方向、円周方向の算術平均粗さの比(Ra⊥/Ra//)は1.00以上となる。
ΔRy=|(Ry//−Ry⊥)|
(||は絶対値を示す。よって、ΔRy≧0である)
は0.100μm以下、好ましくは0.080μm、より好ましくは0.06μmである。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
塩素化ブチルゴムを含む未加硫のゴムシートと厚み100μmの不活性フィルムとを張り合わせ、真空プレスで175℃、10分間加硫接着しながら成形し、ガスケットの形状が複数成形された成形シートを得た。得られた成形シートを打ち抜き、図2に示す形状のガスケットを得た。得られたガスケットを洗浄、滅菌乾燥して所定のガスケットAを得た。
製造方法1で得られたガスケットを電動ルーター(Proxxon社製 ミニルーター)の先端に固定し、コットン布(妙中パイル織物株式会社製、品番MK0012)に押し当て、一定速度(8000rpm)・一定時間(5秒間)でガスケット摺動部を円周方向に擦り合わせた。該処理で得られたガスケットを純水に浸漬し、超音波洗浄器で洗浄を実施した。その後、滅菌乾燥を行い、所定のガスケットBを得た。
製造方法2において、ガスケットをコットン布に押し当てる時間を30秒間とした他は、製造方法2と同じ方法でガスケットの処理を実施し、所定のガスケットCを得た。
<製造方法4>
製造方法2において、ガスケットをコットン布に押し当てる時間を60秒間とした他は、製造方法2と同じ方法でガスケットの処理を実施し、所定のガスケットDを得た。
製造方法2において、基材をレーヨン布(吉川化工株式会社製、YA−18−R、フィラメント径2.5D)を用い、ガスケットをコットン布に押し当てる時間を5秒間とした他は、製造方法2と同じ方法でガスケットの処理を実施し、所定のガスケットEを得た。
<製造方法6>
製造方法5において、ガスケットをレーヨン布に押し当てる時間を30秒間とした他は、製造方法2と同じ方法でガスケットの処理を実施し、所定のガスケットFを得た。
製造方法5において、ガスケットをレーヨン布に押し当てる時間を60秒間とした他は、製造方法2と同じ方法でガスケットの処理を実施し、所定のガスケットGを得た。
上記各製造方法で得られたガスケットを用いて、下記に示す各種試験に供した。
<薬液封止性試験>
プレフィルドシリンジに封入する液体として、ノニオン性界面活性剤(ポリソルベート80)を0.1wt%溶解させた水溶液を調整した。容量1mLのプラスチック(環状オレフィンポリマー)製シリンジ(内径、6.35mm)にガスケットを打栓し、シリンジ内部に水溶液を注入した。その後、シリンジ先端にゴムキャップをし、40℃のオーブンに1週間おいた。その後、オーブンからサンプルを取り出し、ガスケットに2か所存在する摺動部の間(すなわち、円周面部17Aと17Bとの間であり、以下、谷部と呼ぶ)に薬液が達しているかどうかをビデオマイクロスコープ(ライカマイクロシステムズ社製、DVM5000)を用いて測定倍率50倍で確認した。谷部まで薬液が達している場合、薬液の漏れがあったと判定した。
ガスケット摺動部である円周面部17Aの表面粗さをレーザーマイクロスコープ(キーエンス社製、VK−X100)で測定した。総合倍率は1000倍で測定を実施し、摺動部17Aの円周に垂直な方向(縦方向)、摺動部17Aの円周に平行な方向(横方向)各々の算術平均粗さRaおよびに最大高さRy(JIS B06014:1994に準拠、カットオフ0.25mm)を測定した。
製造方法3で得られたガスケットC摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.077μm、0.071μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.541μm、0.532μmであった。ガスケットC 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れは見られなかった。
製造方法4で得られたガスケットD摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.074μm、0.067μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.536μm、0.503μmであった。ガスケットD 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れは見られなかった。
製造方法6で得られたガスケットF摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.076μm、0.071μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.536μm、0.561μmであった。ガスケットD 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れは見られなかった。
製造方法7で得られたガスケットG摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.072μm、0.066μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.531μm、0.558μmであった。ガスケットD 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れは見られなかった。
製造方法1で得られたガスケットA摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.078μm、0.096μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.537μm、0.658μmであった。ガスケットA 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れをしているガスケットは6個であった。
製造方法2で得られたガスケットB摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.076μm、0.092μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.536μm、0.644μmであった。ガスケットB 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れをしているガスケットは5個であった
<比較例3>
製造方法5で得られたガスケットE摺動部17Aの表面粗さ測定を実施したところ、円周垂直方向、円周方向の算術平均粗さはそれぞれ0.078μm、0.094μmであった。また、円周垂直方向、円周方向の最大高さはそれぞれ0.532μm、0.644μmであった。ガスケットA 50個に対して薬液封止性試験を実施したところ、薬液の液漏れをしているガスケットは4個であった。
11 シリンジバレル
12 プランジャ
13 ガスケット
17A、17B 円周面部(摺動部)
Claims (13)
- 接液部と、シリンジバレル内面と接する摺動部とを備えるプレフィルドシリンジ用ガスケットであって、
成型されたガスケットの摺動部表面を所定の基材と擦り合わせる工程を含み、
前記擦り合わせる工程において行われる擦り合わせ方向が摺動部円周方向であることを特徴とするプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。 - ガスケット摺動部表面と基材とを擦り合わせる工程において、基材は、有機系または無機系の基材であることを特徴とする、請求項1に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
- 前記基材が、天然高分子、合成高分子、金属、またはセラミックスであることを特徴とする、請求項2に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
- 前記基材が、天然高分子または合成高分子のいずれかからなる布であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
- 前記布が、コットン、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルからなる布であることを特徴とする、請求項4に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
- 接液部と、シリンジバレル内面と接する摺動部とを備えるプレフィルドシリンジ用ガスケットであって、ガスケット摺動部の円周方向、円周と垂直方向(摺動方向)それぞれの算術平均粗さRa//、Ra⊥の比(Ra⊥/Ra//)が1.00以上であることを特徴とするプレフィルドシリンジ用ガスケット。
- 前記ガスケット摺動部の表面粗さの測定結果において、
円周方向の最大高さRy//と、円周と垂直方向(摺動方向)の最大高さRy⊥との差△Ryが、0.100μm以下であることを特徴とする、請求項6記載のプレフィルドシリンジ用ガスケット。 - 前記ガスケット摺動部の表面粗さの測定結果において、
円周方向の最大高さRy//が、0.600μm未満であることを特徴とする、請求項6または7に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケット。 - 接液部と、シリンジバレル内面と接する摺動部とを備えるプレフィルドシリンジ用ガスケットであって、成型されたガスケットの摺動部表面を所定の基材と摺動部円周方向に擦り合わせる工程を経て得られることを特徴とするプレフィルドシリンジ用ガスケット。
- 前記ガスケットの摺動部の円周方向、円周と垂直方向(摺動方向)それぞれの算術平均粗さRa//、Ra⊥の比(Ra⊥/Ra//)が1.00以上であることを特徴とする、請求項9に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケット。
- 前記ガスケット摺動部の表面粗さの測定結果において、
円周方向の最大高さRy//と、円周と垂直方向(摺動方向)の最大高さRy⊥との差△Ryが、0.100μm以下であることを特徴とする、請求項10記載のプレフィルドシリンジ用ガスケット。 - 前記ガスケット摺動部の表面粗さの測定結果において、
円周方向の最大高さRy//が、0.600μm未満であることを特徴とする、請求項10または11に記載のプレフィルドシリンジ用ガスケット。 - 医療用シリンジであって、
筒状をしたシリンジバレルと、
前記シリンジバレルに組み合わされ、シリンジバレル内を移動し得るプランジャと、
前記プランジャの先端に装着された請求項6〜12のいずれか一項に記載のガスケットを含む、医療用シリンジ。
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