JP3890509B2 - 血液成分のための貯蔵容器 - Google Patents

Description

本発明の背景
本発明の分野
本発明は、一般的にはプラスチック処方物に関する。より具体的には、本発明はヒト血液及びその成分と接触するのに適した医療用グレードプラスチック処方物に関する。
先行技術の記述
収集された大部分の全血は、貯蔵されず輸血のために使用される。その代わりとして、全血はその治療法上証明された成分へと分離されて、それら自身がプラスチック容器中に貯蔵される。全血のこれらの治療的血液成分としては、赤血球、血小板、そして、アルブミン、血漿蛋白質画分、ガンマグロブリン、そして第VIII因子等のような他の血漿に基づくおびただしい数の画分が含まれる。
患者ケアは、全血のうち特定の疾病を治療するのに必要とされる、治療的血液成分のみを提供することによって改善される。全血の治療的血液成分に対する要求はこうして絶えず増大している。同様に、全血の治療的血液成分を収集、分離、そして貯蔵するための安全でそして効果的なシステム及び方法に対する要求は増大しつつある。
典型的には、全血及びその成分は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）プラスチック処方物等のような医療用グレードプラスチック処方物によってつくられた容器内に収集され貯蔵される。ＰＶＣはこれらの容器において使用するにはそれ自身十分には可撓性ではないので、やむを得ず、これらＰＶＣ処方物は可塑剤を含まなければならない。可塑剤は、ＰＶＣ容器中に貯蔵されている血液成分中へと溶出、または抽出されることが知られている。血液成分中への可塑剤の溶出に関連づけられた有害な生理学的結果は知られていないが、人体中に通常見出されないいかなる物質と血液成分との間の接触も可能な限り最小化することが、もちろん望ましい。
ＰＶＣ処方物はまた、ＰＶＣが工程の間及び後に熱劣化及び色調変化を受けることを防止するために熱安定剤を含む必要もある。可塑剤のように、熱安定剤も血液成分中へと溶出するかもしれない。可塑剤及び熱安定化システムを含むＰＶＣプラスチック処方物は、例えば米国特許番号4,505,708中に記述されている。
血液成分貯蔵容器の他の重要な一特性は、気体透過性である。気体透過性は、赤血球及び血小板等のような血液成分の生きている細胞が酸素と二酸化炭素を交換することができるように、必須である。これは、生きている血液成分の長期の生存性及び一層長い貯蔵時間を許容する。ＰＶＣプラスチック処方物に関しては、可塑剤の量が減少するにつれて、気体透過性は一般的に低下する。気体透過の低下は、血小板等のようなある血液成分の貯蔵のために最善ではない。
ＰＶＣプラスチック処方物の問題及び欠点の結果、血液成分を貯蔵するのに適した、プラスチック材料を非ＰＶＣプラスチックから開発するために幾つかの努力がなされてきた。これらの材料としては可撓性ポリエステル及びポリオレフィンが含まれる。驚くべきことに、試験された材料の多くが、血液バックの製造者にとって良好なプラスチック材料であることを示している一方、容器中に貯蔵された血液をして望ましくない程高い血漿ヘモグロビン濃度を呈させた。これは、これらの容器中の赤血球の溶血速度が高いことを示す。ＰＶＣ以外のプラスチック処理物からつくられる血液バッグの例は、米国特許番号4,112,982、4,140,162、4,301,800、4,479,989、そして5,026,347中に開示されている。これらの特許の幾つかは、クエン酸エステル等のような赤血球の溶解を減少させるための添加成分及びプラスチックインサート中へと導入される抗溶血性可塑剤も開示する。
血液成分貯蔵容器の滅菌も大いに重要である。容器は好ましくはエチレンオキシド、及び／又はγ線滅菌等のような放射線滅菌によって滅菌可能であるべきである。米国特許番号4,479,989は、ポリプロピレンを含むプラスチック処方物は熱滅菌可能であるがそれらは放射線滅菌できないことから望ましくないことを開示する。
更に、プラスチック処方物は貯蔵の間の低温において可撓性のままであるべきである。ポリプロピレンホモポリマー、または共重合体、またはそれらの混合物を含むプラスチック材料が低温において脆くそして本質的に堅いことが開示されている。もちろん、これは欠点である。
従って、良好な低温可撓性、軟化及び／または融解に対する十分な温度抵抗性、放射線滅菌可能性及び気体滅菌可能性、そしてその中の生きている血液成分または他の細胞物の生存性のために提供するに十分な気体透過性を有する、可撓性の圧壊可能なフィルム体を有する医療用液体容器を提供するための、押し出し成形及び／またはブロー成形によって成形できるプラスチック処方物を提供することは利益あるものになろう。もし、容器が卓越した光学的透明性及び、広い温度範囲に渡って卓越した取扱い特性を与える可撓性と強度の組み合わせを有するならば、これも利益あるものになろう。
本発明の要約
本発明の一面は、押し出し成形及びブロー成形、及び放射線滅菌されることができる可撓性プラスチック処方物を提供する。該プラスチック処方物は、ａ）約60重量％から約94重量％の、本質的にエチレン及び酢酸ビニル単位からなる共重合体と、ｂ）約５重量％から約25重量％のブロック共重合体であって、ほぼ等しい割合のエチレン及びブチレン単位を含む中央ブロック共重合体分子とポリスチレンよりなる末端ブロックとから本質的になるブロック共重合体と、そしてｃ）約1.0重量％から約15重量％の超低密度ポリエチレン材料とを含む。
本発明の他の一面は、本発明のプラスチック処方物からつくられる押し出し成形及び／またはブロー成形され、及び放射線滅菌されることができる、可撓性の圧壊可能な、容器を提供する。
本発明の更なる一面は、本発明のプラスチック材料からつくられた容器内で、パック赤血球または血小板等のような血液成分を貯蔵する方法に向けられている。
図面の簡単な記述
図１は、本発明の特徴を具体化するプラスチック処方物によってつくられた血液成分容器の平面図である。
好ましい具体例の記述
本発明は、可撓性プラスチック処方物及びそのようなプラスチック処方物を製造しそして使用するための方法を提供する。本発明のプラスチック処方物は、プラスチックの血液バッグ、チューブ等ならびに医療用溶液容器等のような可撓性の圧壊可能な容器をつくるために好ましく使用される。本発明は、押し出し可能な及びブロー成形可能であり、低温脆性が良好で、およびガスおよび放射線滅菌可能であるという利点を提供することから本発明のプラスチック処方物は、他の可撓性の容器および種々の種類の物において一般に使用することができることも予期される。本発明の更なるそして非常に重要な一利点は、本発明のプラスチック処方物から製造される血液含有バックが卓越した気体透過性を示すことである。
本発明のプラスチック材料は広い温度範囲にわたって柔軟で可撓性である。同様に、本発明のプラスチック処方物は、好ましくは液体可塑剤、熱安定剤及び抗溶血添加剤を本質的に不含である。従って、例えば血液バックを製造するために使用される場合、プラスチックから血液中への溶出材料を非常に低いレベルにすることができる。本発明によれば、可撓性プラスチック処方物が提供され、そのようなプラスチックは放射線滅菌可能な可撓性の圧壊可能な容器へと押し出され及び／又はブロー成形されることができる。
本発明のプラスチック処方物は３成分を好ましくは含む。第一成分は本質的に、エチレン及び酢酸ビニル単位からなる共重合体である。第二成分はブロック共重合体である。ブロック共重合体は、本質的に、中央ブロック共重合体分子及び末端ポリマーブロックからなる。中央共重合体分子はほぼ等しい割合のエチレン及びブチレン単位を含みそして末端ポリマーブロックはポリスチレンである（ＳＥＢＳ）。第三成分は超低密度ポリエチレン材料である。本発明のプラスチック処方物をつくるのに使用される成分は、取り分け血液成分を中に受け入れるための可撓性容器をつくるために慣用のプラスチックブレンド技術を用いて十分に混合され、そして、薄膜フィルム、管その他へと押し出され及び／またはブロー成形される。
エチレン−酢酸ビニル共重合体成分（ＥＶＡ）について、この共重合体は該プラスチック処方物の約60重量％から約96重量％までの量で本発明のプラスチック処方物中に含まれる。一層好ましくは、この共重合体は該プラスチック処方物の約70重量％から約87重量％までの量で該プラスチック処方物中に含まれる。しかしながら、最も好ましくは、エチレン−酢酸ビニル共重合体は該プラスチック処方物の約78重量％から約82重量％までの量で本発明のプラスチック処方物中に含まれる。
本発明において使用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体は好ましくは、約18重量％から約40重量％までの酢酸ビニル単位を含む。一層好ましくは、この共重合体は約22重量％から約35重量％までの酢酸ビニル単位を含む。しかしながら、最も好ましくは、この共重合体は約25重量％から約30重量％までの酢酸ビニル単位を含む。好ましい一エチレン−酢酸ビニル共重合体材料は、Quantum Chemicalsによって製品表示UE-634、商品名Ultratheneの下に販売され、そして約28重量％の酢酸ビニル単位を含む。
ブロック共重合体成分について、好ましい一具体例によれば、ブロック共重合体成分はプラスチック処方物の約5.0重量％から約25重量％までの量で本発明のプラスチック処方物中に含まれる。一層好ましくは、ブロック共重合体はプラスチック処方物の約10重量％から約20重量％までの量で含まれる。しかしながら、最も好ましくは、ブロック共重合体はプラスチック処方物の約14重量％から約18重量％までの量で本発明のプラスチック処方物中に含まれる。
特に好ましいブロック共重合体成分は、例えばShell Chemical Companyから商標名Kraton G、製品表示1652及び1657の下に商業的に入手可能である。ブロック共重合体は、好ましくは約50,000から約120,000ダルトンの分子量を有する。一層好ましくは、ブロック共重合体は約70,000から約100,000ダルトンの分子量を有する。本発明において有用なブロック共重合体成分は、ここに参照によって導入される米国特許番号4,140,162中に記述されている。ブロックポリマーのエチレン及びブチレン共重合体部分がブロック共重合体分子の約50重量％から約85重量％までを構成することが好ましい。
超低密度ポリエチレン材料（ULDPE）について、本発明の目的のためには、ULDPEは約0.925g/cm³未満、そして一層好ましくは約0.900g/cm³未満又は一層小さく、そして0.800g/cm³未満であってさえもよい密度を有するエチレン／α−オレフィン共重合体を意味する。ULDPE材料はプラスチック処方物の約1.0重量％から約15.0重量％までの量でプラスチック処方物中に含まれる。一層好ましくは、ULDPE材料はプラスチック処方物の約3.0重量％から約10.0重量％までの量で含まれる。最も好ましくは、ULDPE材料はプラスチック処方物の約4.0重量％から約6.0重量％までの量で含まれる。商業的には、好ましくはULDPE材料は、三井石油化学工業株式会社から商品名Tafmer^▲Ｒ▼、製品表示A4085の下で入手可能である。
図を参照して、図１は本発明の一面を具体化する血液成分貯蔵容器10を示す。容器10はさまざまに構成されてよい。図解された具体例においては、容器10は可撓性のチューブ14が一体的に連結される入口12を含む。
チューブ14はその末端において瀉血針（図示せず）を含んでよい。この配列において、チューブ14は、ある血液成分の処理及び好ましくは貯蔵のために、供与者から容器10内へと全血を導入する働きをする。好ましくは、全血または少なくとも一血液成分が容器内に収容される。好ましい血液成分としては、血小板、パック赤血球、血漿そして血漿に基づく画分を含む。
代わりに、チューブ14は、本発明のプラスチック処方物からつくられる他の一容器（やはり図示せず）の内部と連絡してよい。この配列において、チューブ14は、付加的な処理及び好ましくは貯蔵のために他の容器の内容物の一部を容器10中へと導入するよう働く。また、図解されるように、容器10は多数の通常シールされた、選択的に開放可能なアクセスポート16を含む。アクセスポート16及び入口12は、ある具体例においては、PVCの同時押し出しされたまたは積層された層（図示せず）を含むことができる。内部PVC層はPVCチューブの容器10の入口12への溶媒接着を許容する。
本発明によれば、容器10の壁18は、本発明のプラスチック処方物でつくられそして熱または高周波シール技術（RF）を用いてシール可能である。好ましくは、本発明のプラスチック処方物は本質的に可塑剤、熱安定剤不含である。好ましくは、壁18は、少なくとも0.005インチ、好ましくは約0.01〜約0.02インチの厚みを有するが、しかも室温において可撓性及び圧壊可能のままである。
本発明の個々の成分は、通常のポリマーブレンド機器において慣用的に配合されることができ、例えば成分はリボンブレンダーにおいてタンブルブレンドされることができる。均一の混合物を得るためのブレンドの後、本発明のプラスチック処方物は、慣用の機器を使用して加熱され、溶融され、そして押し出されることができる。所望により、次いで材料は、適した容器を形成するために、ブロー成形または慣用の技術による他の処理をされることができる。
以下の実施例は、本発明の好ましい具体例及び有用性を記述するために与えられており、そして別に述べない限りこれに添付された請求の範囲の発明を制限することを意図したものでない。
実施例１
フィルムの気体透過性試験
気体透過性が、ASTM D-398（北米），DIN 53380（欧州），JIS K-7126（アジア）の「酸素気体透過性」を用いて測定された。使用された「OX TRAN」のシステムはMocon Inc.,（Minneapolis，ミネソタ州）によって製造された。OX TRANシステムは、平面フィルムを通過する酸素透過速度を検知するための特有のセンサーを利用する。使用された方法に従って、フィルム標本が拡散セル中へと把持されそして上側及び下側チャンバーが、系から残留酸素を除去し及びサンプルから酸素を脱着させるために酸素不含キャリアガスによって最初にパージされた。次いで、酸素センサーはキャリアガス流中へと切り換えられた。安定した零が確立されたとき、酸素は上部拡散チャンバー中へと導入された。フィルムを通して下側チャンバー中へと拡散した酸素の分子は、キャリアガスによってセンサーへと搬送された。得られた結果が下の表１中にまとめられている。
二酸化炭素ガス透過性について、「Permatron-C-Rod」システムが、平面フィルムを通過する二酸化炭素透過速度を検知するために使用された。フィルムは上側及び下側の半分の間に把持された。CO₂不含窒素キャリアガスが底の半分を通って流される一方、気体の二酸化炭素が上部の半分部分中へとはいることを許容された。窒素側が赤外線センサーへと自動的に切り換えられたとき、試験サイクルが始まった。CO₂の分子が、試験サンプルを通して閉じたループ中へと透過するとき、赤外線センサーはフィルムを通過する二酸化炭素透過速度をモニターする。

材料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ及びＧは、血小板貯蔵容器の構成において用いられる商業的に入手可能なフィルムである。材料Ｄは、実施例４に記述されたようにして構成された本発明のプラスチック処方物でつくられたフィルムである。0₂拡散に関して、本発明のフィルムは試験されたいかなるフィルムよりもはるかに卓越していた。CO₂拡散について、本発明のフィルムはフィルムＣ及びＦを除いて、試験された全てのフィルムよりも良かった。フィルムＢ，Ｃ及びＦはＰＶＣに基づくフィルムである。材料Ａ，Ｂ，Ｃ及びＥは、Baxter Healthcare Corporationから入手可能な、それぞれPL-732,PL-2209,PL-1240及びPL-269である。材料ＥはCobe Corporationから入手可能である。
実施例２
衝撃特性
本発明の一フィルムの衝撃特性（低温取扱い）が、Applied Science SOP No.06KP09-00中に記述されている方法を用いて測定された。衝撃特性は、およそ3m/秒の衝撃速度及び5.77kgの落下おもりを用いて−60℃から45℃まで測定された。本発明のプラスチック処方物で構成されたフィルム（G）（実施例４を見よ）は、延性から脆性への不合格が約−55℃で起こったことを明らかに示した。試験の結果は表２中にまとめられている。

材料Ａ〜Ｆは、血小板貯蔵容器の構成において用いられる商業的に入手可能なフィルムである。材料Ｇは実施例４に記述されるように構成された、本発明のフィルムである。本発明のフィルムは、卓越した低温取扱い特性を明らかに示した。血液成分は非常な低温においてしばしば凍結されることから、これは大いに重要である。材料Ａ〜Ｄは、Baxter Healthcare Corporationから入手可能な、それぞれPL-146,PL-732,PL-1240及びPL-2209である。材料ＥはCutter Ine.からのCutter CLX^TMである。材料Ｆは川澄化学工業株式会社からである。材料Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦはＰＶＣを主成分にした材料である。
実施例３
血小板貯蔵能力
本発明のフィルムから構成された血小板容器（Ｂ）中における血漿100ml中の血小板貯蔵能力が商業的血小板容器（Ａ）（PL-732,Baxter Healthcare Corporation）についてのものよりも大きいことをデータが示した。

実施例４
処方物

各成分は秤量されそしてリボンブレンダーを用いてブレンドされた。標準の押し出し技術に従って、この混合物はペレット化された。ペレット化された材料は単層フィルムを押し出すために使用された。フィルム厚みは0.010インチから0.011インチであった。フィルム表面仕上げは、パネル粘着を防止するためのタフタ／艶消し仕上げであった。フィルムの厚み範囲は好ましくは約0.005インチから約0.02インチである。
ここに記述した本発明の成分、方法の実施及び配列における変更が、これに続く請求の範囲中に規定された本発明の概念及び範囲から外れることなく行うことができる。

Claims (6)

1. 血小板容器を製作するための可撓性プラスチック処方物であって、該処方物は血小板を汚染することなく血小板との接触に適し、さらに押出し成形、ブロー成形および放射線滅菌することができ、該処方物は、
   ａ）酢酸ビニル単位２５〜３０重量％を含むエチレンと酢酸ビニル単位によりなる共重合体７８〜８２重量％、
   ｂ）エチレンおよびブチレン単位を１：１の比で含んでいる中央ブロック共重合体分子とポリスチレンの末端ブロックよりなるブロック共重合体であって、該中央ブロック共重合体分子がブロック共重合体全体の５０〜８５重量％を占めるスチレン−エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体１４〜１８重量％、および
   ｃ）超低密度ポリエチレン４〜６重量％を含み、
   ｄ）該処方物は安定剤および可塑剤を含んでいない、前記プラスチック処方物。
2. 請求項１のプラスチック処方物で製作された可撓性の圧潰可能なそして放射線滅菌可能な血小板のための容器。
3. 請求項２の容器の血小板を収容するステップを含む血小板の貯蔵方法。
4. 血小板を収容した請求項２の容器。
5. 血小板を貯蔵するために用いる多層ラミネートフィルムであって、該フィルムは請求項１のプラスチック処方物からつくられた少なくとも一つの層を含んでいる多層ラミネートフィルム。
6. 請求項５の多層ラミネートフィルムで製作された血小板容器。

Images