JP2016101240A - ノズルキャップおよびそのノズルキャップを使ったプレフィルドシリンジ - Google Patents

Abstract

【課題】接液部におけるゴム中の成分の薬液への移行を阻止でき、かつ、ノズルキャップによる薬液の確実な封止ができ、しかもノズルキャップの取り外しがスムーズに行えるノズルキャップを提供すること。【解決手段】この発明のノズルキャップ１は、医療用プレフィルドシリンジのノズルに被せるノズルキャップであって、前記ノズルキャップ１の少なくとも内表面にフィルム８がラミネートされており、かつ、内表面のうち、シリンジ内に充填される薬液に接する可能性のある接液部６のフィルム８の厚みが、内表面のうち、ノズル外周面に接する保持部７のフィルム８の厚みよりも厚いことを特徴とする。【効果】内部の薬液への悪影響が少なく、かつ封止性に優れたプレフィルドシリンジ用のノズルキャップが得られる。また、そのノズルキャップを使用した医療用プレフィルドシリンジが得られる。【選択図】図１

Description

この発明は、医療用途に用いられる注射器を構成するプレフィルドシリンジと、当該プレフィルドシリンジに使用されるノズルキャップに関する。

医療用途に用いられる注射器として、予め薬液が充填された注射器（プレフィルド注射器）がある。プレフィルド注射器は、薬液を移し変える手間が必要ないことから簡便に使用できることや、また薬液を移し変える時点での医療過誤を防止できることから近年使用が増えている。
このプレフィルド注射器においては、従来の注射器（使用直前にバイアル等他の容器から薬液を吸い上げて使用するもの）とは異なり、長期間薬液と接触する容器としての性能が必要とされる。

すなわち、プレフィルド注射器は、シリンジ内にガスケットが配され、注射針が取り付けられる先端部分がノズルキャップで密閉されて、この間に薬液が密閉されている。投与の際には、先端部分のノズルキャップを外して注射針を取り付け、プランジャをガスケットに連結し、当該プランジャを先端側に向けて押し込んでガスケットを摺動させることにより、薬液を投与できる。

注射器に使用されるノズルキャップとしては、一般に架橋ゴムが使用される。架橋ゴムには一般に架橋用の様々な成分が添加されており、このような成分もしくはその熱分解物は、薬液と接触することで薬液中へと移行することが知られている。一部の薬液に対してこれらの移行物は、薬液の効果、安定性に悪影響を与えることが知られている。
このような観点から、ゴム製ノズルキャップの表面を化学的安定性の良いフィルムでラミネートしたラミネートキャップと呼ばれる製品が知られている。その目的としては、ゴム製ノズルキャップの接液部をフィルムで覆うことにより、架橋ゴムの成分が薬液へ移行することを防ぐことである。

このような目的で使用されるフィルムとしては、化学的安定性の良い超高分子量ポリエチレンやフッ素系樹脂が使用される。このうち、フッ素系樹脂は摺動性が良く、かつ化学的に安定であるため好適であり、フッ素系樹脂のなかでもポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は摺動性、安定性ともにきわめて良好であり特に好ましい。
一方で、ゴム製ノズルキャップの機能として、保管中はシリンジと強固に嵌合し薬液を封止すると共に、使用時においては容易に取り外すことができることが求められる。このため、適度な嵌合のためのゴム弾性と、容易に取り外すことができるための摺動性が求められる。

しかしながら、上記の目的で使用されるフィルムはゴム弾性を有しておらず、内部の架橋ゴムのゴム弾性を阻害してしまう。ノズルキャップのゴム弾性は内部の薬液の確実な封止に必須であり、ゴム弾性が十分でない場合、内部の薬液が漏れてしまうという欠点がある。内部のゴム弾性を阻害しないためには、フィルムの厚みが薄いほど好適であるが、薄いフィルムでは架橋ゴムの成分の薬液への移行を十分に阻止できない。また、ＰＴＦＥフィルムは一般にスカイブ法により成形されるが、フィルムの厚みが薄いとピンホールの発生頻度が上昇し、そのようなピンホールが存在すると架橋ゴムの成分の薬液への移行を阻止できない。

特願２０１３−１０３４５１号の明細書

この発明の目的は、接液部におけるゴム中の成分の薬液への移行を阻止でき、かつ、ノズルキャップによる薬液の確実な封止ができ、しかもノズルキャップの取り外しがスムーズに行えるノズルキャップを提供することである。
また、この発明の他の目的は、上記ノズルキャップを使用した医療用プレフィルドシリンジを提供することである。

請求項１に記載の発明は、医療用プレフィルドシリンジのノズルに被せるノズルキャップであって、前記ノズルキャップの少なくとも内表面にフィルムがラミネートされており、かつ、内表面のうち、シリンジ内に充填される薬液に接する可能性のある接液部のフィルムの厚みが、内表面のうち、ノズル外周面に接する保持部のフィルムの厚みよりも厚いことを特徴とする、ノズルキャップである。

請求項２に記載の発明は、前記接液部のフィルムの厚みが、前記保持部のフィルムの厚みに対して、１．２倍以上であることを特徴とする、請求項１に記載のノズルキャップである。
請求項３に記載の発明は、前記フィルムが、フッ素系樹脂からなるフィルムであることを特徴とする、請求項１または２に記載のノズルキャップである。

請求項４に記載の発明は、前記フィルムが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、変性ＰＴＦＥ樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）樹脂のいずれかからなることを特徴とする、請求項３に記載のノズルキャップである。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のノズルキャップが装着されている医療用プレフィルドシリンジである。

内部の薬液への悪影響が少なく、かつ封止性に優れたプレフィルドシリンジ用のノズルキャップが得られる。また、そのノズルキャップを使用した医療用プレフィルドシリンジが得られる。

図１は、この発明の一実施形態に係るノズルキャップの断面図である。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るノズルキャップ１の断面図である。ノズルキャップ１は、円筒状をした周側壁２と、周側壁２の一端（図１では上端）を塞ぐ端壁３と、周側壁２の他端（図１では下端）から外側方へ張り出したフランジ４とを含んでいて、これら周側壁２、端壁３およびフランジ４はゴム素材により一体成形されている。

プレフィルドシリンジの先端から突出するノズル（図示せず）に対し、ノズルキャップ１は、図１における下端の入口５から装着され、ノズル先端がノズルキャップ１の端壁３の内面（接液部）６に圧接される。
また、ノズルキャップ１の装着時において、ノズルキャップ１の周側壁２の内面（保持部）７がノズルの外周面を弾力的に保持する。

なお、この実施形態では、端壁３は、周側壁２の上端から内側下方へ屈曲して、周側壁２の上端よりも一段下がった上端壁３となっているが、端壁３はかかる形態でなくてもよく、周側壁２の一端（上端）を塞ぐものであればよい。
この実施形態のノズルキャップ１は、その内面にフィルム８がラミネートされている。そして、薬液と接触する接液部６のフィルム８の厚みが、ノズル外周面と接触する保持部７のフィルム８の厚みより厚いラミネートノズルキャップ１となっている。

架橋ゴム中の成分の薬液への移行を阻止するために、接液部６のラミネートフィルムの厚みは厚いほうが好適である。厚みは厚いほど架橋ゴム中の成分の薬液への移行を阻止しやすくなるためである。一方でノズルキャップ１がノズル外周面を保持する力は、ゴム弾性による。よってゴム弾性を持たないフィルム８の厚みは薄い方が好ましい。しかし、適度な摺動性のためにラミネートフィルムが存在することが求められる。

このため、接液部６のフィルム８の厚みが、保持部７のフィルム８の厚みより厚いことが好適である。
接液部６の厚みとしては、薬液と接触するノズルキャップ１の端壁３の内底部分６の厚みを言う。
保持部７の厚みとしては、ノズル外周面と接触するノズルキャップ１の内側面部７を言う。

厚みの絶対値としては、製品に求められる性能から選択すれば良い。すなわちゴム中の成分の移行をより阻止したい場合はフィルム全体としての厚みを厚くすれば良く、薬液の封止をより求める場合はフィルム全体としての厚みを薄くすれば良い。このような場合でも、接液部６のフィルム８の厚みを保持部７のフィルム８の厚みより厚くすることで、ゴム中の成分の移行阻止と薬液の封止性の両立が得られる。

接液部６の厚みは前述のように、厚みが厚いほど架橋ゴムの成分の移行を阻止しやすいが、２５μｍより厚いことが好ましく、３５μｍより厚いことがより好ましい。上限は特に指定しないが、成形性や経済性の観点から１５０μｍ以下が好ましい。
保持部７の厚みは前述のように、厚みが薄いほど好適である。厚みは２５μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。しかし前述のように摺動性のためにラミネートフィルムの存在が必要であり、均一なフィルムを保持部７上に存在させるためには、５μｍ以上の厚みが好ましい。

フィルム８の種類としては、架橋ゴムからの成分の移行を阻止でき、かつゴムより摺動性の優れる、すなわちゴムより摩擦係数の小さいフィルムであれば特に指定しないが、例として医療用途として実績の多い、超高分子量ポリエチレンやフッ素系樹脂が挙げられる。このうちフッ素系樹脂は摺動性に優れ、かつ表面の化学的な安定性に優れているので好ましい。フッ素系樹脂としては、フッ素を含む樹脂であれば公知のものを使用すればよく、例としてＰＴＦＥ, 変性ＰＴＦＥ, エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、パーフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡ）などが挙げられる。ＰＴＦＥや変性ＰＴＦＥは摺動性、化学的な安定性共に特に優れており好ましく、ＥＴＦＥはγ線滅菌への耐性が良く好ましい。フィルムは前記の厚みの条件を満たせば単層でも積層でも良い。

ノズルキャップ１本体の素材に関しては特に指定しない。例えば熱硬化型ゴムや、熱可塑性エラストマーが挙げられる。このうち耐熱性に優れることから熱硬化型ゴムや、熱可塑性エラストマーのうち架橋点を有する動的架橋型熱可塑性エラストマーがより好ましい。これらのポリマー成分も特に指定しないが、成形性に優れるエチレン−プロピレン−ジエンゴムやブタジエンゴムが好ましく、また耐ガス透過性に優れるブチルゴム, 塩素化ブチルゴム, 臭素化ブチルゴムも好ましい。

接液部６、保持部７以外のフィルムの厚みは特に指定しない。成形性および経済性の観点から厚みを選択すれば良い。５μｍ以上１５０μｍ以下が好ましい。
内部の薬液がシリコーンオイル、もしくは硬化型シリコーンにより悪影響を受けない場合は、通常用いられるシリコーンオイル、もしくは硬化型シリコーンオイルをノズル外周面、もしくはノズルキャップの内周面７に塗布することで、より高い摺動性を得ても良い。

各種フィルムと未加硫ゴムにて、図１に示すキャップ形状に加硫成形し、フィルム８の厚みを後述の方法で測定し、表１に記載の実施例１〜７と比較例１〜３を得た。製品形状として、ノズルキャップ１の内径φ９．８５ｍｍに成形した。
この時、製品として接液部６になる素材フィルム部分と、製品として保持部７になる素材フィルム部分の厚みを変更することで、接液部６と保持部７の製品としてのフィルム厚みの変更を実施した。

［製造方法］
＜フッ素樹脂＞
ＰＴＦＥフィルム (日本バルカー株式会社製 バルフロン(登録商標))
変性ＰＴＦＥフィルム(日本バルカー株式会社製 バルフロンEx1(登録商標))
ＥＴＦＥフィルム (旭硝子株式会社製、ＦｌｕｏｎＥＴＦＥ（登録商標）
＜フッ素樹脂ディスパージョン＞
ダイキン工業株式会社製 ポリフロンD210-C(登録商標)
フィルムの接着処理は、表面を粗面化し、ゴムを重ね合わせて加硫成形する接着方法（特許第４９０８６１７号公報に記載の方法）で実施した。使用したフィルムの厚みは表１に記載した。
＜未加硫ゴムシート＞
ハロゲン化ブチルゴム
＜架橋剤＞
２−ジ−n−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−s−トリアジン 三協化成株式会社製、ジスネットDB(登録商標)

［製造条件］
加硫温度１８０℃、加硫時間８分、処理圧力２０ＭＰａ
部分的に厚みを変更した不活性フィルムは以下の方法により作成した。
ＰＴＦＥフィルム：表１に記載のＰＴＦＥ水性ディスパージョンを厚さ０．１ｍｍのポリイミドシートの片面に塗布する。９０℃で５分間予備加熱することで水を蒸発除去した後、３５０℃で５分間加熱することでＰＴＦＥフィルムの焼成を実施した。この操作を複数回繰り返すことで、所望の厚みのフィルムを得た。尚、部分的に厚みを変更するために、成型するキャップの接液部に相当する領域にディスパーションを塗布、あるいは塗布しないことにより部分的に厚みの異なるＰＴＦＥフィルムを得た。

変性ＰＴＦＥフィルム：表１に記載の変性ＰＴＦＥフィルムを基材として、上記と同じ方法で部分的にＰＴＦＥ水性ディスパーションを塗布、あるいは塗布しないことで、所望の部分的に厚みの異なるフィルムを得た。
ＥＴＦＥフィルム：表１に記載のＥＴＦＥフィルムを３００℃に加熱しながら、厚みを調整した２枚の金属板の間でプレスを実施し、部分的な厚みを変更したフィルムを得た。

［試験方法］
・フィルムの厚みの測定
成型後の製品を切断し、切断面を走査電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製S-3400N）にて倍率１５０倍で観察し、フィルムの厚みを測定した。接液部としてはキャップ底面の中心部を測定し、保持部としてはキャップがバレルと接触する場所を測定した。５個の製品の切断面を観察しその平均値を表１に記載した。
・ピンホール検査
成型後の製品の接液部分を、ビデオマイクロスコープ（ライカマイクロシステムズ株式会社製DVM5000）にて対物レンズ３００倍で観察し、直径１０μｍ以上のピンホールの個数を測定した。２０個の製品の接液部を５箇所(視野)観察し、その個数を表１に記載した。２以下を良好とした。
・ノズルキャップの保持性
成型後の製品を公称容量１００ｍリットルのシリンジバレルに装着した後、シリンジバレルに水を公称容量の半分まで充填しガスケットの打栓を行った。ガスケットを底部より押し込むことで内部の圧力を増大し、ノズルキャップが外れるまでの試験力を測定した。測定は試験機（（株）島津製作所製、ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ ＡＧ−１０００Ｄ型）にて実施し、押込み速度は５０ｍｍ／分とした。５個の製品にてノズルキャップが脱落した値を測定し、その平均値を記載した。４００Ｎ以上を良好とした。

［試験結果］
接液部のフィルム厚みが摺動部のフィルム厚みより厚い実施例１〜７は、ピンホールが少ないため架橋ゴムの成分の溶出が少なく、かつ保持性も良好であった。接液部のフィルム厚みが摺動部のフィルム厚みより薄い比較例１〜３はピンホールの個数が多いため架橋ゴムの成分の溶出が多いか、ノズル外周面の保持力が悪い結果となり不適であった。

１ ノズルキャップ
２ 周側壁
３ 端壁
４ フランジ
６ 接液部（端壁の内面）
７ 保持部(周側壁の内面）
８ フィルム

Claims (5)

1. 医療用プレフィルドシリンジのノズルに被せるノズルキャップであって、
   前記ノズルキャップの少なくとも内表面にフィルムがラミネートされており、かつ、内表面のうち、シリンジ内に充填される薬液に接する可能性のある接液部のフィルムの厚みが、内表面のうち、ノズル外周面に接する保持部のフィルムの厚みよりも厚いことを特徴とする、ノズルキャップ。
2. 前記接液部のフィルムの厚みが、前記保持部のフィルムの厚みに対して、１．２倍以上であることを特徴とする、請求項１に記載のノズルキャップ。
3. 前記フィルムが、フッ素系樹脂からなるフィルムであることを特徴とする、請求項１または２に記載のノズルキャップ。
4. 前記フィルムが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、変性ＰＴＦＥ樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）樹脂のいずれかからなることを特徴とする、請求項３に記載のノズルキャップ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のノズルキャップが装着されている医療用プレフィルドシリンジ。

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