JP6385941B2 - 吸水性担持体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、湿熱滅菌用の吸水性担持体の製造方法に関する。

従来より、例えば、１２１℃の高温であっても、乾燥状態では芽胞菌の生存があり得ることが経験則として知られる。そこで、滅菌されるべき医療用品の包装袋のうちに水を含んでいない部分を滅菌する目的で、その包装袋の少なくとも一部に水蒸気透過性の良い、不織布等を用いて滅菌剤である水蒸気を導入し、湿熱滅菌法で滅菌していた。
湿熱滅菌では、水蒸気により微生物の蛋白質成分及び核酸構造を変性させて、その結果微生物を死滅させるべく熱を帯びた水蒸気を滅菌箇所に行き渡らせる工夫が必要であった。このように湿熱滅菌では水蒸気が滅菌剤として機能する。特に、高圧蒸気滅菌では、飽和水蒸気が滅菌剤として機能するといえる。
しかし、この様な従来の包装袋は不織布の破損、滅菌後の乾燥不足によるカビ等の繁殖が起こることから滅菌処理後、包装袋内を含めた乾燥時間が必要であった。

これを解決する手段として特許文献１では、実質的に水蒸気を透過させない可撓性材料（ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等、あるいは他の合成樹脂との積層体）で医療用品を気密包装し、その中に水分を予め含有した吸水体（濾紙）を含有させる「医療用物品包装体」が提案されている。

また、特許文献２には、「容器の加熱殺菌方法」として容器と水を吸着あるいは担持させたシリカゲルと共に外装体で密封し、５０℃以上の温度で一定時間加熱後、室温で放冷する方法が紹介されている。特許文献２では、水を吸着あるいは担持させたシリカゲルをポリエチレン製の袋に入れて、開口部を輪ゴムで封じて殺菌対象（容器）とともに外装体で密封して５０℃以上の温度で一定時間加熱し、その後室温で放置冷却する。

更に特許文献３には、プレフィルドシリンジの滅菌時にキャップやノズルの水分の残存を防止するためにプレフィルドシリンジを真空包装して滅菌する「薬剤充填注射器包装物およびその滅菌または滅菌方法」が提案されている。その中でシリンジ本体に温度センサーを入れて温度が１２１℃になっている事が示されている。

特公昭５９−０４１７４４号公報 特公平０５−０１４５８５号公報 特開２００３−０５２８１９号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術では、吸水体（濾紙）を用いることで滅菌を可能としたが、その吸水体本体が繊維製品であるため、繊維くずのような異物を発生させる可能性があり、医療用品（例えば、血管カテーテル）の機能性を阻害する可能性があることから利用範囲は広くなかった。特に、狭い空間に水蒸気を行き渡らせる目的でこの吸水体（濾紙）を配置しようとする場合には、濾紙を小さくする必要がある。そのために濾紙を切ると、切り口からより繊維くずが出やすくなり好ましくない。
また、繊維製品の吸水能力は、シリカゲルやゼオライトの様な相対湿度３０％ＲＨ以下でも吸水できる能力はないため、包装内が５０％ＲＨ以上の湿度となり、金属表面に錆を生じさせたり、臨界湿度５０％ＲＨ以下の粉体の水分を除く事が出来ない。

上述した特許文献２の技術では、上記、特許文献１における欠点である異物の発生を解決するために、ポリエチレン製の袋にいれて、開口部を輪ゴムで封じている。
しかし、ポリエチレン製の袋に入れることでは、狭い空間における利用は困難である。一方、粒状のシリカゲルそのものを医療用品と共に梱包して加熱すると加熱時にシリカゲルが小片に破断し、微細化する事が判っている。この微細化した小片が医療用品にガラスの小片の様な異物として入っている形状となり、医療用品を体内に埋め込んだり、他の医療用品と接合したりするときに異物が混入することとなり相応しくない。また、擦動面に使用した場合に微粉末が擦動面に入り込むため用いることが出来ず、用途が限定される。
さらに、特許文献２における加熱は、５０℃以上の温度であるから、加熱温度が芽胞形成菌の滅菌が可能な１００℃以上になっていない。したがって医療用品には適用できないものである。

上述した特許文献３は、プレフィルドシリンジのキャップやノズルの水分の残存を防止する技術であるので、高圧蒸気滅菌で必要な水分を含んだ滅菌剤（飽和蒸気）が当該キャップやノズルに到達したかどうかについては明らかにしていない。上述したように、一般に１２１℃の乾燥状態で芽胞菌の残存があり得ることが経験則として知られる。したがって、特許文献３では、芽胞菌の存在が危惧される。

例えば、湿潤により血管内走行性を保持した血管カテーテルの滅菌に湿熱滅菌を用いた場合に当該カテーテルは２ｍを超えるものも多く、その内部のすみずみにわたって蒸気を到達させることが困難であった。また、カテーテルとそのカバーの間にシリカゲル等を用いると使用時にシリカゲルがカテーテル上に残存して異物となり、更には動きを滞らせることがあり使用できなかった。
本発明は、狭い空間においても利用可能であり、異物の発生や医療用品の機能の低下を起こさない湿熱滅菌用の吸水性担持体の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、吸水性物質（例示：シリカゲル、ゼオライト、ポリアクリル酸）を合成樹脂（例示：低分子ポリエチレン、シリコーン樹脂）で埋設した吸水性担持体を用い、予め湿熱滅菌可能な量の水分を吸水性物質に保持させておき、その吸水性担持体を蒸気の侵入しにくい空間に入れることによりこの課題が解決できることに想到した。

即ち、高圧蒸気滅菌機の中、あるいは密閉された空間に、吸水性担持体を配置し、熱や電子線等で加熱して蒸気を発生させることで、外部からの蒸気の侵入しにくい区域が湿熱滅菌され無菌環境となる。この無菌環境内では冷却すると再度担持体に水分が吸着される。無菌環境が保たれると共に、環境が水ぬれ状態とならないため、滅菌対象である構造体が金属でできている場合であっても錆の発生が起きない。また、隣接する隔壁内に乾燥粉末が存在しても水分が影響を与えて劣化させることが無い。また、この吸水性担持体を成形品とする事が出来るため、製造時に形状に合わせて１個の部品として組み込むことが容易である。

この吸水性担持体の製造方法としては、吸水性物質に水溶性物質を含浸し、その後乾燥し、熱可塑性合成樹脂に埋設し、洗浄して水溶性物質を除去する方法が挙げられる。

即ち、本発明は、以下の（１）および（２）に記載されたものである。
（１） 水溶性物質を溶解した水性溶液に、吸水性物質を浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程にて前記吸水性物質に担持された水溶性物質を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程を経て乾燥された水溶性物質を担持した吸水性物質を熱可塑性合成樹脂に埋設する埋設工程と、
前記埋設工程にて得られた成形体を洗浄して前記水溶性物質を除去する洗浄工程と
を有する吸水性担持体の製造方法。
（２） 前記埋設工程における前記熱可塑性合成樹脂による埋設は、熱可塑性合成樹脂に熱を加えて溶解した状態で前記吸水性物質と混合し、その後、冷却することによりなされる上記（１）に記載の吸水性担持体の製造方法。

本発明によれば、狭い空間においても利用可能であり、異物の発生や医療用品の機能の低下を起こさない湿熱滅菌用の吸水性担持体の製造方法を提供することができる。

手術ロボットのアームの軸受に関する吸水性担持体の使用実施例を示す図である（参考例２）。 薬剤投与器具に関連する部材を示す図である（実施例４）。 薬剤投与器具に関する吸水性担持体の使用実施例を示す図である（実施例４）。 袋状容器に関する吸水性担持体の使用実施例を示す図である（実施例５）。 ２室型プレフィル用シリンジに関する吸水性担持体の使用実施例を示す図である（参考例３）。

《本明細書に用いる用語、概念の説明》
芽胞菌は、一部の細菌が形づくる極めて耐久性の高い細胞構造を持つものである。芽胞は通常の細菌と比較して極めて高温に強く、１００℃での煮沸消毒にも耐え、更には一般消毒薬等の化学物質にも耐えうる。
湿熱滅菌とは、高温の水蒸気を滅菌剤として用いて滅菌する方法一般をいう。高圧蒸気滅菌は、飽和水蒸気中で１２１℃２気圧１５分以上（通常２０分）加熱して滅菌することをいう。オートクレーブ装置は、通常、高圧蒸気滅菌に用いる装置である。
滅菌とは、物質からすべての微生物を殺滅または除去することをいう。無菌性保証水準は、滅菌後の製品に１個の微生物が存在する確率（１０の何乗分の１かの確率）で表わし、例えば１０の−（マイナス）６乗の水準、即ち１０の６乗分の１の菌の存在確率で無菌性の保証がなされる。
医療用品は、各種の医療機器、医療機器と医薬品との組み合わせ、医療機器用容器または医薬品用容器、医療機器または医薬品を収納した容器等を含む用語、即ち医療に用いられる物品を広義に包含する用語である（後記の《滅菌対象》を参照）。
吸水性担持体は、湿熱滅菌の際に水蒸気を行き渡らせる目的で用いるものであって、吸水性物質が合成樹脂に埋設されてなるものである。合成樹脂に埋設されているので、機械的な外力によっても破壊されにくい。また、合成樹脂の中に埋設されている吸水性物質は、１〜３０℃の室温で水を吸着し、加温によりその水を放出する性質を有する。合成樹脂に埋設されていても、中の吸水性物質と外側との間で水分子（例えば、単量体から５量体等）が通過できる通り道が設けられている。

埋設とは、埋め込むことをいう。本発明にあっては、吸水性物質が周囲からの機械的力等を受けて破壊されるのを防ぐべく、合成樹脂を用いて囲むことをいう。このとき、吸水性物質の吸水性を阻害しないように、分子量１０００以下の低分子化合物、水および水蒸気の通り道が確保されている。
空隙は、埋設する合成樹脂と吸水性物質間や合成樹脂中に設けられた分子量１０００以下の低分子化合物、水および水蒸気の通り道となるものである。その大きさは、水、分子量１０００以下の低分子化合物等が自由に通過できる大きさである。

《技術思想の核》
本発明の技術思想の核となるのは、吸水性物質、例えばシリカゲル、ゼオライト、ポリアクリル酸等は、粒状のものとして通常入手可能であるが、そのままでは機械的な力、熱等により形が崩れ、不具合が生じる場合があるので、それを合成樹脂により埋設して、力、熱等から保護することである。
そして、この吸水性物質が埋設された状態にあっても、吸水性が保持され、室温では水を吸着し、加温によりその水を離脱する性質を発揮する。このように吸水性物質を合成樹脂により埋設した吸水性担持体を用いれば、狭い空間においても、湿熱滅菌の滅菌剤である水蒸気を滅菌対象に到達させることが可能となる。なお、離脱した水は、滅菌対象を滅菌した後、室温に戻った時点では、少なくともその一部が吸水性物質に再び吸収されているものであることが好ましい。

《滅菌対象》
本発明の滅菌対象としては、シリンジ（単室型あるいは複室型プレフィル用シリンジを含む）、注射針、メス、はさみ、血管用カテーテル、輸液用チューブ、輸液用三方活栓、電気メス、手術ロボット等の各種の医療機器や、医療機器と医薬品との組み合わせ、例えば単室型あるいは複室型プレフィルドシリンジ、薬剤投与器具等や、袋状や筒状や直方体状等をなす医療機器用容器または医薬品用容器や、医療機器または医薬品を収納した容器等を挙げることができる。そして、それらのうちの特に湿熱滅菌時に蒸気の入りにくい部分に本発明の吸水性担持体を適用する。

《吸水性物質と合成樹脂の具体例》
本発明で用いる吸水性物質は、シリカゲルやゼオライトあるいはポリアクリル酸等が用いられるが、これに限定されるものではなく、１〜３０℃の室温で水を吸着し、加温によりその水を放出する物質であって、１２１℃で損傷しないものであれば使用できる。粒径は成形された合成樹脂に埋設可能なサイズであれば特に制限はないが、例えばシリカゲルであれば、一般にクロマトグラフ用なら直径２〜２０μｍ、乾燥剤なら直径０．３〜５ｍｍが市販されており、これらのものはいずれも本発明で使用することができる。
また、本発明で用いる合成樹脂は、各種硬質プラスチック材料、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、非晶性ポリアリレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、非晶性ポリエーテルイミド等が好ましく、特に、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）、環状ポリオレフィン、ポリエチレンナフタレート、及び非晶性ポリエーテルイミド等や、各種軟質プラスチック、例えば熱可塑性エラストマー、軟質シリコーン樹脂、低密度ポリエチレン、ポリエチレン・酢酸ビニル共重合体、軟質ポリ塩化ビニル樹脂等があげられる。これらの合成樹脂のうち、熱成形の手法で本発明の吸水性担持体を調製する場合に好適な樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂等が挙げられる。また、有機溶媒や水等の溶剤（溶媒または分散媒）に樹脂を溶解したり分散したりすることにより本発明の吸水性担持体を調製する場合に好適な樹脂としては、アクリル酸メチル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロンを含むポリアミド、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
また、水溶性物質は、Ｄ−マンニトール、塩化ナトリウム等の水溶性低分子固体物質であって、吸水性物質の多孔質の吸水構造の中に入り込んで含浸することができる物質である。糖類や、塩類等をはじめ、シリカゲルやゼオライトの多孔質に入り込んで含浸できるとともに乾燥固化できる物質であればさまざまなものが使用できる。熱成形の方法で用いるときは、その成形温度でも溶融しない水溶性物質が好ましい。例えば、無水のブドウ糖を使用すると１４６℃まで溶融しないので、好ましい。

《吸水性担持体の製法１》
本発明の吸水性担持体は、吸水性物質が合成樹脂に埋設されている物であり、その製造方法は、その合成樹脂によって異なるが、一般に樹脂の成形方法を用いることで調製する事が可能である。
第一に、熱可塑性の樹脂である合成樹脂を溶融して吸水性物質を埋設させる場合の製法について述べる。
（１） 水溶性物質を溶解した水性溶液に、吸水性物質を浸して吸水性物質に水溶性物質を含浸する含浸工程、
（２） 前記含浸工程にて前記水溶性物質を含浸させた前記吸水性物質を乾燥する乾燥工程、
（３） 前記乾燥工程にて乾燥させた前記吸水性物質を熱可塑性合成樹脂に埋設する埋設工程、
（４） 前記埋設工程にて得られた成形体を洗浄して前記水溶性物質を除去する洗浄工程、
以上、４つの工程を有する製法であり、さらに、
（５） 前記洗浄工程と同時、あるいはその後、吸水可能となった吸水性物質に滅菌用水を供給して担持させる水分担持工程
を追加することで、用いることができるものである。すぐに用いない場合には、洗浄工程後、乾燥して保管し、その後使用前に水分担持工程を施して使用可能とする。
浸漬工程における「浸漬」とは、浸すことである。さらにいうと、吸水性物質を水性溶液中に浸すことにより、吸水性物質の多孔質構造の隙間に水溶性物質を浸み込ませる工程である。ここでは、通常の室温、１気圧のもとで水性溶液中で水溶性物質（例えば、Ｄ−マンニトール、塩化ナトリウム等）と吸水性物質とを混合することにより、水溶性物質を吸水性物質に浸み込ませることができる。
乾燥工程における乾燥は、例えば１昼夜放置することによる自然乾燥でもよいが、熱を加えて強制的に乾燥してもよい。水溶性物質を含浸させた吸水性物質をステンレス製の篩にとり、１００℃前後の熱風をあてて乾燥することができる。
埋設工程における埋設は、熱可塑性合成樹脂を用いて樹脂成形を行う方法に類似する方法で可能である。熱可塑性合成樹脂を例えば、１５０℃のシリコーン油浴で溶解する。溶解した熱可塑性合成樹脂の中に乾燥工程で乾燥した吸水性物質を混合する。その混合状態の樹脂を例えばステンレス板２枚で挟んで、３ミリ厚のシートができるように保持する。その後、室温の状態に放置すると、樹脂が冷却して固形化する。これにより埋設がなされる。即ち、吸水性物質が樹脂により埋め込まれる。
洗浄工程は、水を用いて洗浄することによりなされる。

このようにして得られた吸水性担持体は、吸水性、即ち１〜３０℃の室温で水を吸着し、加温によりその水を放出する性質を引き続き有している。
吸水性物質が水を吸水したり、排出したりする通り道となる部分に水溶性物質が付着することで熱可塑性合成樹脂がその通り道を塞ぐことがないようにしているものと考えられる。そして、熱可塑性合成樹脂で埋設後に水溶性物質を洗浄によりこの水溶性物質を取り除くことができる。その結果、吸水性物質の水分子の通り道が形成される。
この製法１に適した熱可塑性合成樹脂としての高分子化合物は一般的にはペレット状態で供給され、熱を加えることで溶融するポリエチレンやポリプロピレンの様な樹脂が好適に用いられる。

また、この製法１により得られる吸水性担持体の形状は、粒状（後述する作製例２）、またはシート状（後述する作製例１）のものとなる。また、上に述べた洗浄の工程において、またはその後、水分を含ませることで、水分を吸着した担持体とすることができる。

《吸水性担持体の製法２（参考例）》
第二に、分散媒を蒸発させて硬化させるタイプの合成樹脂の場合には、水溶性物質を予め付着する操作をしなくとも分散液が蒸発した分の体積減少により、吸水性を発揮する空間を形成することが可能である場合が多い。溶剤希釈型のシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が好適に用いられる。
ここで、分散とは、液体である分散質が、液体である分散媒と混じって懸濁している状態をいう。例えばシリコーンエラストマーには、反応性シリコーン樹脂とシランカップリング剤等の架橋剤とを原料とするものなど、２剤からなる原料を分散媒に用時混合して反応・硬化させる２剤反応型シリコーンがあり、これら双方をそれぞれ分散質とし、トルエンを分散媒として１０％トルエン分散液を調製するものがある。なお、この分散液を調製した後、分散媒であるトルエンを揮発させるとシリコーン樹脂が固形化し、シリコーンエラストマーとなる。なお、ここでは分散質を液体であるとして説明をおこなったが、本願において分散質は液体に限定されない。
このような樹脂を「溶剤希釈型の樹脂」というが、厳密にいえば、このときのトルエンは溶剤ではなく、分散媒である。また、製法２においては、このような分散媒を蒸発させて硬化させるタイプの合成樹脂ではなく、溶媒を蒸発させて硬化させる、すなわち合成樹脂が溶媒に溶解している、厳密な意味での「溶剤希釈型の樹脂」タイプの合成樹脂を用いることも同様に可能である。
製法２は、次の３つの工程を有する。
（１） 合成樹脂（溶剤希釈型の樹脂）を分散媒に分散させる分散液調製工程、
（２） 前記分散液に吸水性物質を混合する混合工程、
（３） 前記混合工程にて混合した液から前記分散媒を揮発させる成形工程、
の３つの工程である。
ここで分散液調製工程は、それぞれの溶剤希釈型の樹脂により異なり、その製造会社の取り扱い説明書にしたがって、調製することとなる。
混合工程における混合は、まんべんなく混合できるように撹拌すること等によって行う。
成形工程は、混合した液を放置することによって分散媒を揮発させる工程である。揮発後、入っていた容器にしたがった形に成形される。例えば、バットに入れる場合には、厚さがほぼ一定のシート状に成形される。したがって、入れる容器を選定することで所望の形に成形することが可能である。

これにより例えば、５ｍｍ厚の薄膜（シート状）として吸水性担持体が製造できる。シート状の吸水性担持体を得てからそれをカットして所望の形状とすることができる。または、所望の型を用意してそれに上述の混合液を流し込んで分散媒を揮発させることで所望の形状を得ることができる。この意味において、吸水性担持体を成形品として作製することが可能であるといえる。
製法２によって製造した吸水性担持体もまた、上述した吸水性（１〜３０℃の室温で水を吸着し、加温によりその水を放出する性質）を有している。
分散媒の揮発の結果、吸水性物質の水の通り道が形成される。即ち、製法１における水溶性物質の機能を、製法２にあっては分散媒が果たしている。

《吸水性担持体の機能》
本発明の吸水性担持体は、熱により水分の吸水力が弱まるため、加熱により水を放出し、湿熱雰囲気下で滅菌することが可能となる。かつ冷却をすると吸水性担持体の吸水力が回復することにより、放出した水を吸水することが可能となる。このことにより室温時において滅菌対象物が、余分な水分により、悪影響を受ける虞を防止することができる。

《吸水性担持体の保管》
これらの吸水性物質を合成樹脂に埋設した担持体は、保管する場合には、乾燥状態で保管を行い、滅菌用の吸水性担持体として利用する直前に沸騰水に入れて、冷却することにより水分を担持した状態とする事が出来る。水分を担持した吸水性担持体はカビ等の増殖を防ぐ意味で速やかに使用する事が望ましい。吸水性担持体と水を密封した袋に入れて高圧蒸気滅菌をかけて使用するまで開封しないで保存する方法で行えば、カビ等の発生の不都合を回避できる上、直ぐに使用できる点で簡便である。

《吸水性担持体を医療用品に用いること》
吸水性担持体は、先に述べた各種の医療機器、医療機器と医薬品との組み合わせ、医療機器用容器または医薬品用容器、医療機器または医薬品を収納した容器等、即ち医療に用いられる物品に適宜使用される。詳しくは、これらのうちの特に湿熱滅菌時に蒸気の入りにくい部分に吸水性担持体を配置して使用する。医療機器または医薬品を収納した容器は、必要に応じて再度オートクレーブ滅菌が施される。

《吸水性担持体を用いた滅菌方法》
吸水性担持体に担持された水分は、湿熱滅菌の滅菌剤として機能する。そして、滅菌が完了して温度が下がるとともに吸水性担持体の中に再び吸水される。
湿熱滅菌法の特別な場合として、高圧蒸気滅菌がある。飽和水蒸気中で１２１℃、２気圧、１５分以上という条件下でなされる。この高圧蒸気滅菌における滅菌剤は湿熱（熱水および水蒸気）である。高圧蒸気滅菌の場合にも、吸水性担持体に担持された水分が滅菌剤として機能し、滅菌完了後、温度が下がるとともに吸水性担持体の中に再び吸水される。

次に実施例、試験例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例、試験例に限定されるものではない。
《実施例１：吸水性担持体の作製例１ 製法１による》
実施例１では、上述した製法１により、吸水性担持体を作製した作製例１を示す。
吸水性物質：ゼオライト モレキュラーシーブ ３Ａ １／１６（ナカライテスク）
合成樹脂：低分子ポリエチレン：ノバテックＬＤ グレードＬＪ８０２（融点（ＤＳＣ測定）：１０６℃）(日本ポリエチレン)
水溶性化合物：Ｄ−マンニトール（Ｒｏｑｕｔｔｏ社）
を用いた。

１００ｍＬビーカーでゼオライト１０ｇと２０％マンニトール水溶液５０ｍＬを混合し、ステンレスの笊に取り１００℃で乾燥する。別にガラスビーカーにポリエチレン１０ｇを入れ、１５０℃のシリコーン油浴で溶解する。溶解したポリエチレンに先の乾燥させたゼオライト粉末５ｇを入れてかき混ぜてから油浴から取り出し、厚さ３ｍｍのステンレス板にのせ、その上からもう一枚のステンレス板ではさんで、厚さ約３ｍｍで保持する。室温で冷却して固形化させる。
このシートを１００ｍＬガラスビーカーに入れた注射用水に浸し、そのままオートクレーブで１２１℃６０分間注射用水でマンニトールを溶出させる。冷却後、注射用水で洗浄して、水分を担持した状態の吸水性担持体を得る。

《実施例２：吸水性担持体の作製例２ 製法１による》
実施例２では、上述した製法１により、吸水性担持体を作製した作製例２を示す。
吸水性物質：シリカゲル ６０ＨＦ 粒径約２μｍ〜２０μｍ（ナカライテスク株式会社）
合成樹脂：シリコーンエラストマー：それぞれ、それ自体が液状である反応性シリコーン樹脂とシランカップリング剤である架橋剤とからなる２液反応型シリコーンであるメディカルグレードエラストマーベースＭＤＸ４−４２１０（ダウ・コーニング社）
水溶性化合物：塩化ナトリウム 日本薬局方塩化ナトリウム（富田製薬株式会社）
を用いた。

１００ｍＬビーカーでシリカゲル１０ｇと塩化ナトリウム５ｇを混ぜ、水５０ｍＬを加えて塩化ナトリウムを溶解し、１００℃で乾燥する。合成樹脂として、シリコーンエラストマーを選択した。すなわち、メディカルグレードエラストマーベースＭＤＸ４−４２１０の反応性シリコーン樹脂とシランカップリング剤である架橋剤とを１０：１で混合する。その後、合成樹脂が固化する前に合成樹脂を３重量部に対し、上記乾燥物を１重量部の割合（３：１）で入れて混合し、スポイトを用いてステンレス板上に約３ｍｍの液滴を作製し、６０℃で１時間架橋し、シリコーンエラストマーの粒を得る。作製したシリコーンエラストマーの粒を１００ｍＬビーカーに入れ、注射用水を加えてそのまま６０分煮沸するか、１２１℃６０分でオートクレーブを行って洗浄時に塩化ナトリウムが除去され易くしておき、冷却後更に注射用水で洗浄して塩化ナトリウムを取り除くことで水分を担持した状態の吸水性担持体を得る。

《参考例１：吸水性担持体の作製例３ 製法２による》
参考例１では、上述した製法２により、吸水性担持体を作製した作製例３を示す。
吸水性物質：ゼオライト ４Ａ（東ソー株式会社）
合成樹脂：シリコーンエラストマー メディカルグレードＥＴＲエラストマーＱ７−４７５０（ダウ・コーニング社）のＡ成分及びＢ成分１：１混合物の１０％トルエン分散液
を用いた。

合成樹脂と吸水性物質とを乾燥状態で吸水性物質１重量部に対して合成樹脂は乾燥重量換算で４重量部となるようにして混合し、ステンレスバットに入れて、分散媒であるトルエンを揮発させて５ｍｍの薄膜として作製する。
５ｍｍの薄膜を５ｃｍ×５ｃｍのシート状に切断した後、沸騰水に５分間入れ、そのまま冷却することで水分を担持した状態のシート状の吸水性担持体を得る。

《実施例３：シリンジに関する吸水性担持体の使用実施例（試験例）》
実施例３は、シリンジに関する吸水性担持体の使用実施例であり、上述した吸水性担持体の作製例２、作製例３についての滅菌効果を示す試験例を兼ねている。
１０ｍＬタイプのガラス製のシリンジのノズル部に注射針を付属したものを滅菌対象として、高圧蒸気滅菌を行う試験を行った。ブチルゴム製ゴムキャップであるプロテクター内に実施例２で作製したシリカゲル入りシリコーンエラストマー１粒（作製例２）を入れた。また、滅菌用のポリプロピレン外袋に参考例１で作製したシート（作製例３）を２ｃｍ×５ｃｍの大きさに切って入れた。シリンジと注射針とゴムキャップ、更にゴムキャップ内にバイオロジカルインジケーター（以下ＢＩ）としてＧｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ（ジオバチラス ステアロサーモフィルス）を１０の６乗ＣＦＵ／担持体の付着した濾紙を入れたものをそれぞれ用意して、シリンジのノズル部に注射針を装着し、該注射針にゴムキャップを被せることによりシリンジバレル組立体を組み立て、その状態で外袋内にセットして入れ、開口を熱シールして密封する。この外袋をトミー精工社製オートクレーブで１２１℃、２０分間滅菌を行う。滅菌後クリーンベンチ内で外袋を開封してからＢＩを取り出し、ＳＣＤ液体培地に入れ、５５〜６０℃で７日間培養した。その結果、培養液の濁りはなく、滅菌されている事が証明された。
ここで、ＢＩは、バイオロジカルインジケータ、即ち生物指標であり、蒸気加熱滅菌の滅菌保証に用いられる。ＩＳＯ規定でバリデーション（妥当性確認）研究でのＢＩの初期菌数は、１０の６乗ＣＦＵ／担持体と規定されている。ＣＦＵは、ｃｏｌｏｎｙ ｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔであり、菌量を量る単位である。

《参考例２：手術ロボットのアームの軸受に関する吸水性担持体の使用実施例（試験例）》
参考例２は、手術ロボットのアームの軸受に関する吸水性担持体の使用参考例であり、上述した吸水性担持体の作製例３についての滅菌効果を示す試験例を兼ねている。
先ず、図１（ａ）〜図１（ｅ）に示すように、ＳＵＳ３１６ステンレスで作られた第一の軸５１および第二の軸５５とフッ素樹脂で作られた第一のスペーサ５２および第二のスペーサ５４を用意した。また、吸水性担持体５３はポリプロピレンとゼオライトを用いて参考例１の方法で製造した。詳しくは、参考例１の方法で作製した吸水性担持体（作製例３）はシート状であり、これを所望の寸法に裁断したものを得て左右の両端をつなぐと円筒形状のものが得られる。その円筒形状の吸水性担持体をこの参考例２において用いる。

軸受は、図１（ｆ）に示すように、第一の軸５１が最も中心部にあり、その周りに第一のスペーサ５２、さらにその周りに本発明に係る吸水性担持体５３、そしてその周りに第二のスペーサ５４、最も外側に第二の軸５５が入子状態で構成されている。
また、比較例として、スペーサ５２及び５４と同じ材質で吸水性担持体５３と同形状のものを用意してその一部に円周部分に欠落部分を作り、該欠落部分にバイオロジカルインジケーターとしてＧｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ（ジオバチラス ステアロサーモフィルス）の１０の６乗ＣＦＵ／担持体の付着した濾紙を入れて組み立てたものを、実施例５の吸水性担持体５３の代わりに用いた軸受を作製した。

この軸受を片面不織布で作られている滅菌袋で包み、トミー精工社製オートクレーブで１２１℃、１５分滅菌を行った。滅菌後クリーンベンチ内で外袋を開封してからＢＩを取り出し、ＳＣＤ液体培地に入れ、５５〜６０℃で７日間培養した。その結果、参考例２の軸受の培養液の濁りはなく、滅菌されている事が証明された。
一方、比較例として吸水性担持体を用いない軸受に同様の滅菌を行ったところ、培養液に濁りが認められ菌の生存が確認され滅菌が不充分である事が判った。

《実施例４：薬剤投与器具に関する吸水性担持体の使用実施例（試験例）》
実施例４は、薬剤投与器具に関する吸水性担持体の使用実施例であり、上述した吸水性担持体の作製例２についての滅菌効果を示す試験例を兼ねている。

図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、バイアル製剤容器６２は、凍結乾燥剤や粉末剤等の固形薬剤が封入されている。生理食塩液入りバッグ６３は、投与直前に薬剤を溶解して静脈注射可能なものとするための生理食塩水の溶解液が充填されている。樹脂製両頭針６１は、合成樹脂製の部材でありゴム栓等を刺し通すことが可能な針先を両端に有しており、両方の容器内を連通可能とする。連通させることによって、溶解液を薬剤容器に導入し固形薬剤を溶解し薬剤を溶解したものを溶解液容器に戻す。この操作を必要ならば何度か繰り返すことによって薬剤を投与可能な状態とすることができる。

薬剤投与器具は、図３に示すように、無菌粉末を無菌操作して密封したバイアル製剤容器６２と無菌溶解液充填した生理食塩液入りバッグ６３を別々に製造後、バイアル製剤容器６２と生理食塩液入りバッグ６３との間に、樹脂製両頭針６１と吸水性担持体６４を収納した両端開放の円筒状部材６０を配置する。円筒状部材６０はフレキシブルであり、該円筒状部材６０は、内部が密封状態となるようにバイアル製剤容器６２と生理食塩液入りバッグ６３に結合されている。また、フレキシブルな円筒状部材６０の密閉空間内には、実施例２で作製した吸水性担持体６４（作製例２）を１０粒、封入してある。

そして、例えば２台のドライヤーを用い、一方のドライヤーで円筒状部材６０のみに１２０℃の熱風を吹き付けて１５分間加熱し、これと同時に他方のドライヤーでバイアル製剤容器６２に冷風を吹き付けてその温度上昇を防いで薬剤の保護を行う。この後、加熱された円筒状部材６０を放置冷却して薬剤溶解のキット製品とする。
当該実施例の滅菌性を確認するために上記の製造工程操作に吸水性担持体と共にＢＩとしてＧｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ（ジオバチラス ステアロサーモフィルス）の１０の６乗ＣＦＵの付着した濾紙をいれ組み立てた状態でセットし、キット製品を製造後ＢＩをとり出して培地に入れ培養した結果、菌は認められず滅菌されている事が確認できた。

《実施例５：袋状容器に関する吸水性担持体の使用実施例（試験例）》
実施例５は、袋状容器に関する吸水性担持体の使用実施例であり、上述した吸水性担持体の作製例１についての滅菌効果を示す試験例を兼ねている。
図４（ａ）は、ＯＰＰ／ＣＰＰのフィルムで作製された閉鎖可能な袋状容器の中に、実施例１の吸水性担持体７１（作製例１）を６個収容した例を示している。袋状容器の中には滅菌を必要とする医療機器（図示を省略）が収容されており、その状態で袋状容器内に１２１℃、２０分間の加熱を行うことで該袋状容器内を湿熱滅菌（高圧蒸気滅菌）することができる。滅菌を終えた後の水蒸気、水分は、吸水性担持体７１に吸収されるので、閉鎖後の袋状容器の中は余分な水分の無い状態となる。
図４（ｂ）は、閉鎖後の袋状容器から、吸水性担持体７１が存する部分をシール部７２を境として切り離すことが可能な例を示している。詳しくは、滅菌完了後にシール部７２を例えば熱により作製した後、該シール部７２に設けた切り取り線７３で切り離すことによって、医療機器が収納された閉鎖袋を提供可能となる。
この様な袋状容器は、人から切り離した組織、臓器を入れる容器として利用できる。

《参考例３：２室型プレフィル用シリンジに関する吸水性担持体の使用実施例（試験例）》
参考例３は、２室型プレフィル用シリンジに関する吸水性担持体の使用実施例であり、上述した吸水性担持体の作製例３についての滅菌効果を示す試験例を兼ねている。

２室型プレフィル用シリンジ８１は、図５に示すように、図中右端に開口８１ａ１を有するバレル部８１ａと、図中左端に開口８１ｂ１を有するノズル部８１ｂとを、連続して有している。加えて、バレル部８１ａの図中中央よりも左側には、バイパス通路８１ｃ１をその内側に確保するための部位８１ｃが少なくとも外周の一部に形成されている。また、バレル部８１ａ内の図中右側には第１ガスケット８２配置され、該第１ガスケット８２にはプランジャ８３が連結されている。さらに、バレル部８１ａ内の図中略中央には第２ガスケット８４が配置され、該第２ガスケット８４の周囲にはＯリング状の吸水性担持体８５が配置されている。詳しくは、第２ガスケット８４は円盤状部８４ａと円錐状部８４ｂとの間に環状凹部８４ｃを有していて、該環状凹部８４ｃにＯリング状の吸水性担持体８５が装着されている。

ここで、前記作製例３に準じたＯリング状の吸水性担持体８５の作製方法について説明する。先ず、
吸水性物質：ゼオライト ４Ａ（東ソー株式会社）
合成樹脂：シリコーンエラストマー メディカルグレードＥＴＲエラストマーＱ７−４７５０（ダウ・コーニング社）のＡ成分及びＢ成分１：１混合物の１０％トルエン分散液
と、Ｏリング状の吸水性担持体に対応した環状溝を有するステンレス製の型を用意する。
次に、型の環状溝に吸水性物質を入れ、その上から合成樹脂を流し込む。合成樹脂と吸水性物質とは、乾燥重量換算で吸水性物質１重量部に対して樹脂は４重量部となるようにする。そして、トルエンを揮発させて、型の環状溝内（底部）にＯリング状の成形物（吸水性担持体）を作製する。
作製したＯリング状の吸水性担持体を食塩の飽和溶液を入れたデシケーター内に３日間放置し、該吸水性担持体の吸水能力の上限まで水分を担持させたところ、ゼオライト重量の２２％に当たる分の重量が増加した。つまり、前記吸水性担持体の吸水能力は２２％であることが明らかになった。また、前記吸水性担持体の作製に使用したゼオライトの１００℃における水分担持量はゼオライト重量の１０％に当たることから、ここでは水分担持量を１５％に設定した。以上を踏まえて、作製したＯリング状の吸水性担持体を、その重量の１５％の水分と共にデシケーター内に入れて、水分担持量が１５％のＯリング状の吸水性担持体を得た。

試験に際しては、５ｍＬタイプのガラス製の２室型プレフィル用シリンジ８１を用意し、前記のようにして作製したＯリング状の吸水性担持体８５をブチルゴム製の第２ガスケット８４の環状凹部８４ｃに装着する。そして、Ｏリング状の吸水性担持体８５が装着された第２ガスケット８４を、開口８１ａ１からバレル部８１ａ内に押し込んで、バレル部８１ａ内の図中略中央に位置させる。そして、第２ガスケット８４の図中後側の室Ｓ１に溶解用水（符号８７を参照）を入れた後、ブチルゴム製の第１ガスケット８２を開口８１ａ１からバレル部８１ａ内に押し込んで封をする。そして、この状態のものを、オートクレーブで１２１℃２０分の滅菌を行う。そして、滅菌後のシリンジ８１を乾燥した後、第２ガスケット８４の図中前側の室Ｓ２に開口８１ｂ１を通じて粉末状のブドウ糖１ｇ（符号８８を参照）を入れ、開口８１ｂ１をブチルゴム製のキャップ８６で塞いで、参考品とした。
一方、Ｏリング状の吸水性担持体８５を第２ガスケット８４の環状凹部８４ｃに装着しないものを前記と同様に作製して、これを比較品とした。

前記の参考品と比較品を４０℃７５％ＲＨで３ヶ月保管し、前側室Ｓ２内のブドウ糖８８の水分量を測定したところ、参考品では初期値１．２％と略同等の１．３％であることが確認された。一方、比較品では、初期値１．２％に対し、３ヶ月保管後の水分量が４．３％であることが確認された。
また、滅菌性を確認するために前記の参考品と比較品の環状凹部８４ｃにそれぞれ、ＢＩとしてＧｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ（ジオバチラス ステアロサーモフィルス）を１０の６乗ＣＦＵ／担持体の付着した濾紙を入れたところ、参考品では菌の増殖は認められなかったが、比較品では菌の増殖が認められた。
以上から、Ｏリング状の吸水性担持体８５が滅菌時に滅菌剤としての水分を提供するのみならず、長期保存時においては、後側室Ｓ１から前側室Ｓ２に浸入しようとする水分を吸収して、ブドウ糖８８の乾燥状態及び品質を保持していることが判明した。この結果に依れば、本実施例に係る２室型プレフィル用シリンジは、水分劣化のおそれがある生物学的薬物を収納した２室型プレフィルドシリンジとして有用であることが理解される。

因みに、前記の参考品は２室型プレフィルドシリンジであり、図５の状態において、キャップ８６を外してからノズル部８１ｂに注射針やチューブ等（図示省略）を接続した後、プランジャ８３を図中左側（破線矢印を参照）に押し込んで第１ガスケット８２を図中左側に移動させ、該移動により溶解用水８７を介して第２ガスケット８４を図中左側（破線矢印を参照）に移動させることによって使用に供される。第２ガスケット８４が図中左側に移動して破線で表した位置に到達すると、後側室Ｓ１内の溶解用水がバイパス通路８１ｃ１を通じて前側室Ｓ２内に流れ込み、ブドウ糖８８が溶解された液体（薬剤）が注射針やチューブ等を通じて流出する。吸水性担持体８５から十分な湿熱が溶解用水滅菌時に環状凹部および該環状凹部を囲むバレルとガスケットの表面からなる領域に供給されることにより滅菌されているため、このような操作を行った場合に当該領域から菌が溶解用水８７、および溶解された液体に持ち込まれて、それらが菌汚染させるおそれがなくなる。

《本発明の作用》
加熱することで担持している水分が水蒸気として蒸発し、冷却すると放出した水分を吸水する事を目的とした吸水性物質を合成樹脂で埋設した吸水性担持体を提供できたので、狭い空間においても異物の発生や医療用品の機能の低下を起こさないように作用して、湿熱滅菌の滅菌剤（水蒸気）を所望の空間に到達させるように作用する。
吸水性物質と合成樹脂との間に空隙を有するので、吸水性物質の吸水性を阻害せずに発揮できる。
また、吸水性物質の内孔部に合成樹脂が侵入しないように合成樹脂に埋設させる製造方法を提供できたので、吸水性担持体の製造が可能となった。
蒸気の侵入しにくい空間を湿熱滅菌する滅菌方法を提供できたので、滅菌されるべき閉鎖空間（＝袋状容器内）に包装された医療用品を提供できるように作用する。

本発明は、狭い空間においても利用可能であり、異物の発生や医療用品の機能の低下を起こさない湿熱滅菌用の吸水性担持体、その製造方法、医療用品および湿熱滅菌方法に適用可能である。

５１ 第一の軸
５２ 第一のスペーサ
５３ 吸水性担持体
５４ 第二のスペーサ
５５ 第二の軸
６１ 両頭針
６２ バイアル製剤容器
６３ 生理食塩液入りバッグ
６４ 吸水性担持体
７１ 吸水性担持体
７２ シール部
７３ 切り取り線
８１ ２室型プレフィル用シリンジ
８１ａ バレル部
８１ｂ ノズル部
８１ｃ１ バイパス通路
８２ 第１ガスケット
８３ プランジャ
８４ 第２ガスケット
８５ Ｏリング状の吸水性担持体
８６ キャップ

Claims (2)

1. 水溶性物質を溶解した水性溶液に、吸水性物質を浸漬する浸漬工程と、
   前記浸漬工程にて前記吸水性物質に担持された水溶性物質を乾燥する乾燥工程と、
   前記乾燥工程を経て乾燥された水溶性物質を担持した吸水性物質を熱可塑性合成樹脂に埋設する埋設工程と、
   前記埋設工程にて得られた成形体を洗浄して前記水溶性物質を除去する洗浄工程と
   を有する吸水性担持体の製造方法。
2. 前記埋設工程における前記熱可塑性合成樹脂による埋設は、熱可塑性合成樹脂に熱を加えて溶解した状態で前記吸水性物質と混合し、その後、冷却することによりなされる請求項１に記載の吸水性担持体の製造方法。

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