JPS61253062A - 含水医用材料の減菌 - Google Patents
含水医用材料の減菌Info
- Publication number
- JPS61253062A JPS61253062A JP60094617A JP9461785A JPS61253062A JP S61253062 A JPS61253062 A JP S61253062A JP 60094617 A JP60094617 A JP 60094617A JP 9461785 A JP9461785 A JP 9461785A JP S61253062 A JPS61253062 A JP S61253062A
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- Japan
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- sterilization
- radiation
- pva
- water content
- medical material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［工業上の利用分野］
本発明は、高強度、高含水率ポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）含水ゲルを、真空中、水中、あるいは窒素、アル
ゴンなどの不活性気体の雰囲気で放射線を照射すること
により、滅菌するとともに含水ゲル中のＰＶＡ分子鎮間
を架橋させることにより、力学的性質および耐熱性をさ
らに向上させる方法に間する。
ＶＡ）含水ゲルを、真空中、水中、あるいは窒素、アル
ゴンなどの不活性気体の雰囲気で放射線を照射すること
により、滅菌するとともに含水ゲル中のＰＶＡ分子鎮間
を架橋させることにより、力学的性質および耐熱性をさ
らに向上させる方法に間する。
［従来の技術］
含水ケルは、筋肉や肝臓などの生体軟８［と類似してい
るため、生体に刻する刺激が小さいのて、医用材料とし
て興味ある材料である。
るため、生体に刻する刺激が小さいのて、医用材料とし
て興味ある材料である。
しかし、含水ゲルを医用材料として生体に適用す志場′
合゛、生体適合性や安全・性の他に最も重要牟問題とし
て無菌性がある。これはいうまでもなく、微生物で汚染
された医用材料や医療用具を使用するならば、発熱や感
染症などを引きおこすためである、。従って、含水ゲル
も医用３材見として用いる゛場合、必ず滅菌されなけれ
ばならない。
合゛、生体適合性や安全・性の他に最も重要牟問題とし
て無菌性がある。これはいうまでもなく、微生物で汚染
された医用材料や医療用具を使用するならば、発熱や感
染症などを引きおこすためである、。従って、含水ゲル
も医用３材見として用いる゛場合、必ず滅菌されなけれ
ばならない。
医用高分子材料の滅菌方法としては、以下の３つの方法
が実際に行なわれている。
が実際に行なわれている。
１）高圧蒸気滅菌；この滅菌法は１１５でて３０分間以
上の蒸気に耐えろ材わ［に用いられる。
上の蒸気に耐えろ材わ［に用いられる。
２）カス滅菌法：この滅菌法では、エチレンオキシド・
ホ″２−ア）１デヒｌ’： 台る０はプロピレンオキシ
ドなどのガスが−いＱるが、主にエチレンオキシドが用
いられている。
ホ″２−ア）１デヒｌ’： 台る０はプロピレンオキシ
ドなどのガスが−いＱるが、主にエチレンオキシドが用
いられている。
３）放射線滅菌法；この滅菌法は、コバルト６０などの
放射線物質から発生するガンマ線、または加速による電
子線を照射することにより材↑゛１を滅菌する方法であ
る。
放射線物質から発生するガンマ線、または加速による電
子線を照射することにより材↑゛１を滅菌する方法であ
る。
４ 以上の滅菌方法は、それぞれの特長がある。高圧
蒸気滅菌法は、滅菌は安全であるが、高分子材料の１場
合には材質の熱変型や変質が起こりうるのに対して、ガ
ス滅菌法の場合は材質の変化は殆ん・ とないが、材
料による吸着が生じ残留ガスの問題・、がある。一方、
放射線滅菌法では材質によっては物性の変化を招くこと
と照射設備に多額の費用を要するなどの欠点はあるが、
カス滅菌法に比へ透過力がはるかに強く材料に均一に効
果が及ぶとともに、材料を密封した状態て滅菌てきるな
ｅの利゛ 点がある。従って、今後ますます医用高分
子材料・ の滅菌には、放射線滅菌法が用いられる。
蒸気滅菌法は、滅菌は安全であるが、高分子材料の１場
合には材質の熱変型や変質が起こりうるのに対して、ガ
ス滅菌法の場合は材質の変化は殆ん・ とないが、材
料による吸着が生じ残留ガスの問題・、がある。一方、
放射線滅菌法では材質によっては物性の変化を招くこと
と照射設備に多額の費用を要するなどの欠点はあるが、
カス滅菌法に比へ透過力がはるかに強く材料に均一に効
果が及ぶとともに、材料を密封した状態て滅菌てきるな
ｅの利゛ 点がある。従って、今後ますます医用高分
子材料・ の滅菌には、放射線滅菌法が用いられる。
前述したように、含水ゲルは生体刺激が少ないので医用
材料として注目されだしてから約１０年□ が経過
したが、臨床応用されているものは殆どなく、唯一、知
られているのは、ソフトコンタクトレンズに応用されて
いるヒドロキシエチルメタアクリレートとＮ−ビニルピ
ロリドンである。これらの材料は、含水率が低くてかつ
耐熱性に優れているため、滅菌方法としては高圧蒸気滅
菌法が用いられている。
材料として注目されだしてから約１０年□ が経過
したが、臨床応用されているものは殆どなく、唯一、知
られているのは、ソフトコンタクトレンズに応用されて
いるヒドロキシエチルメタアクリレートとＮ−ビニルピ
ロリドンである。これらの材料は、含水率が低くてかつ
耐熱性に優れているため、滅菌方法としては高圧蒸気滅
菌法が用いられている。
一方、高強度、高含水率ＰＶＡゲルの滅菌法に間しては
、これまで全く報告がみあたらない。特開昭５８−１２
１９１５′７には、抗血栓性医用材料としてのＦ’ＶＡ
含水ゲルの製造において、成型後のＰＶＡ含水ゲルの滅
菌については言及されておらず、原料であるＰＶＡ水溶
液の高圧水蒸気滅菌処理後に、製造を無菌室にで行うこ
とが教示されているのみである。 □ 勿論、医用材料も医薬品と内桟、無菌室での製造が基本
となるが、医薬品のように無人の完全自動化による製造
と異なり、製造工程が複雑な場合が多いため、完全無菌
環瑣下その製造は、はなはだ困難である。従って、滅菌
後の無菌的包装作業工程が不要となる大きな利点がある
。
、これまで全く報告がみあたらない。特開昭５８−１２
１９１５′７には、抗血栓性医用材料としてのＦ’ＶＡ
含水ゲルの製造において、成型後のＰＶＡ含水ゲルの滅
菌については言及されておらず、原料であるＰＶＡ水溶
液の高圧水蒸気滅菌処理後に、製造を無菌室にで行うこ
とが教示されているのみである。 □ 勿論、医用材料も医薬品と内桟、無菌室での製造が基本
となるが、医薬品のように無人の完全自動化による製造
と異なり、製造工程が複雑な場合が多いため、完全無菌
環瑣下その製造は、はなはだ困難である。従って、滅菌
後の無菌的包装作業工程が不要となる大きな利点がある
。
［発明が解決しようとす／Ｓ曲ｍ点コ
一般に含水ゲルは含水率と機械的強度とは比例せず、高
含水率にすると機械的強度は犠牲にせざる得ない。従来
、ＰＶＡ含水ゲルの製造のための手段の一つとしてＰＶ
Ａ水溶液の放射線照射が試みる（特開昭５Ｏ−５５６４
７）や、水膨潤ＰＶＡ膜の放射線による架橋（Ｒａｄ
ｉ ａ ｔ、Ｐｂｙｓ、Ｃｂｅｍ、１９７７、Ｖｏｌ、
９．ＰＰ、６３３）については知られている。しかし、
本発明の如く、高強度、高含水率であるＰＶＡゲルの放
射線照射に関する報告はみあたらず、従って、製造後に
高含水率を保持したまま放射線を照射することによって
機械的強度の向上については全く知られていなかった。
含水率にすると機械的強度は犠牲にせざる得ない。従来
、ＰＶＡ含水ゲルの製造のための手段の一つとしてＰＶ
Ａ水溶液の放射線照射が試みる（特開昭５Ｏ−５５６４
７）や、水膨潤ＰＶＡ膜の放射線による架橋（Ｒａｄ
ｉ ａ ｔ、Ｐｂｙｓ、Ｃｂｅｍ、１９７７、Ｖｏｌ、
９．ＰＰ、６３３）については知られている。しかし、
本発明の如く、高強度、高含水率であるＰＶＡゲルの放
射線照射に関する報告はみあたらず、従って、製造後に
高含水率を保持したまま放射線を照射することによって
機械的強度の向上については全く知られていなかった。
本発明では、ＰＶＡ含水ゲルの機械的強度の向上ととも
に医用材料として臨床応用するための滅菌法を開発しよ
うとするものである。
に医用材料として臨床応用するための滅菌法を開発しよ
うとするものである。
［問題点を解決するための手段および作用コ本発明者ら
は、ＰＶＡ含水ゲルの滅菌と機械的強度の向上を目的と
して、種種検討した結果、放射線照射の雰囲気を空気中
で行なうと材料は大きく劣化するが、真空中、水中ある
いは窒素やアルゴンなどの不活性気体雰囲気下で材料の
放射線滅菌に必要な線量（化学総説Ｎｏ、２１．１９７
８、゛医用材料の化学”Ｐ、１９７、日本化学会編学Ｇ
− 生出版センター）である２〜３ＭＲａ（ｌ放射線照射を
行うと、材料の滅菌とともに機械的強度が増大すること
を見い出した。本発明はこの知見に基ずいてなされたも
のである。
は、ＰＶＡ含水ゲルの滅菌と機械的強度の向上を目的と
して、種種検討した結果、放射線照射の雰囲気を空気中
で行なうと材料は大きく劣化するが、真空中、水中ある
いは窒素やアルゴンなどの不活性気体雰囲気下で材料の
放射線滅菌に必要な線量（化学総説Ｎｏ、２１．１９７
８、゛医用材料の化学”Ｐ、１９７、日本化学会編学Ｇ
− 生出版センター）である２〜３ＭＲａ（ｌ放射線照射を
行うと、材料の滅菌とともに機械的強度が増大すること
を見い出した。本発明はこの知見に基ずいてなされたも
のである。
放射線照射しようとするＰＶＡ含水ゲルの形状は、繊維
状、チューブ状、フィルム状、シート状、ブロック状、
ロット状の任意の形状でよく、また、包装状態もポリエ
チレン包装あるいはポリエチレン−アルミラミネート包
装などの任意の包装形態でもよい。
状、チューブ状、フィルム状、シート状、ブロック状、
ロット状の任意の形状でよく、また、包装状態もポリエ
チレン包装あるいはポリエチレン−アルミラミネート包
装などの任意の包装形態でもよい。
また、放射線照射の雰囲気は空気中に存在するような多
量の酸素を除去する程度でよく、特別な高真空による酸
素の除去は必要ない。更に、水中に存在する程度の酸素
の除去も必要がない。従って、ＰＶＡ含水ゲルの雰囲気
を窒素やアル５ゴンて簡単に置換するか、あるいは水中
やアスピレータ−による脱気程度の真空中の雰囲気下で
充分である。
量の酸素を除去する程度でよく、特別な高真空による酸
素の除去は必要ない。更に、水中に存在する程度の酸素
の除去も必要がない。従って、ＰＶＡ含水ゲルの雰囲気
を窒素やアル５ゴンて簡単に置換するか、あるいは水中
やアスピレータ−による脱気程度の真空中の雰囲気下で
充分である。
放射線の種類は、コバルト６０からのγ線、あるいは加
速による電子線を用いることも可能である。
速による電子線を用いることも可能である。
［発明の効果］
本発明のＰＶＡ含水ゲルの放射線照射は、材料の滅菌が
可能になるのみてなく、機械的性質も向上するという画
期的な方法であるため含水ゲルの医用材料としての臨床
応用における未開拓分野を′拓くことになる。例えば、
高強度、高含水率Ｆ）ＶＡから製造した人工血管、カテ
ーテル、コンタクトレンズ、癒着防止材、活性炭含有人
工肝複助材、人工気管、人工軟骨、徐放性医薬製剤、酵
素固定化材、細胞固定化材、限外３濾過材、その他含水
ゲルとしての医用材料として利用される。
可能になるのみてなく、機械的性質も向上するという画
期的な方法であるため含水ゲルの医用材料としての臨床
応用における未開拓分野を′拓くことになる。例えば、
高強度、高含水率Ｆ）ＶＡから製造した人工血管、カテ
ーテル、コンタクトレンズ、癒着防止材、活性炭含有人
工肝複助材、人工気管、人工軟骨、徐放性医薬製剤、酵
素固定化材、細胞固定化材、限外３濾過材、その他含水
ゲルとしての医用材料として利用される。
［実施例および比較例コ
ＰＶＡ（ユニチカ製、ケン化度９９．５モル％、平均重
合度１７００）を用い２０Ｗ／Ｗ％水溶）夜を調製した
。このＰｖＡ水溶液を任意の容器に入れ一２０℃のフリ
ーザにて約１０時間凍結させた後、５℃の冷蔵庫中にて
約１０時間結晶化を行うことにより高強度、高含水率Ｐ
ＶＡゲルを作製した。このようにして作製した直径５ｍ
ｍ、長さ１０ｃｍのロッド状のＰＶＡ含水ゲルをポリエ
チレン−アルミラミネート袋中にて窒素置換した後ヒー
トシールを行った。この試料をコバルト６０からのγ線
を１．２．３．５および８ＭＲａｄ照射した。比較のた
め窒素置換せずにヒートシールを行った試料についても
同線量照射した。窒素および空気中雰囲気での放射線照
射による機械的性質の変化を第１図と第２図に示す。第
１図は引張り破断強度の照射線量の影響であり、第２図
は破断伸度の変化を示している。未照射試料の引張り強
度は約３０Ｋｇ／ｃｍ２であるが、空気中で照射すると
、照射線量とともに強度が大きく低下し３Ｍ Ｒａ ｄ
の線量では強度が全く無かった。また、伸度も線量の増
大とともに低下し３ＭＲａｄでは０であった。これに対
して、窒素雰囲気中で照射した場合、３ＭＲａｄまでの
照射ては強度が増大し、３ＭＲａｄでは約１．５倍強度
が大きくなっている。それ以上の線量ては強度の低下が
認められるが、８ＭＲａｄの照射ても未照射の値に比べ
て殆んど差はなかった。また、伸度の場合も３ＭＲａｄ
での線量ては未照射に比べて高い値を示している。これ
らの機械的性質の向上は、空気中での照射はＰ、ＶＡ分
子鎖の切断が優先的に生じるが、窒素雰囲気中では切断
よりも分子間の架橋が優先的に起ったためである。事実
、窒素雰囲気中にて放射線照射した試料を１００℃の水
中にて約５時間浸漬、させても溶解はしなかった。尚、
アルゴンガス雰囲気中、真空中および水中にてｐＨ削し
た場合は、窒素雰囲気中の結果と殆んど同してあった。
合度１７００）を用い２０Ｗ／Ｗ％水溶）夜を調製した
。このＰｖＡ水溶液を任意の容器に入れ一２０℃のフリ
ーザにて約１０時間凍結させた後、５℃の冷蔵庫中にて
約１０時間結晶化を行うことにより高強度、高含水率Ｐ
ＶＡゲルを作製した。このようにして作製した直径５ｍ
ｍ、長さ１０ｃｍのロッド状のＰＶＡ含水ゲルをポリエ
チレン−アルミラミネート袋中にて窒素置換した後ヒー
トシールを行った。この試料をコバルト６０からのγ線
を１．２．３．５および８ＭＲａｄ照射した。比較のた
め窒素置換せずにヒートシールを行った試料についても
同線量照射した。窒素および空気中雰囲気での放射線照
射による機械的性質の変化を第１図と第２図に示す。第
１図は引張り破断強度の照射線量の影響であり、第２図
は破断伸度の変化を示している。未照射試料の引張り強
度は約３０Ｋｇ／ｃｍ２であるが、空気中で照射すると
、照射線量とともに強度が大きく低下し３Ｍ Ｒａ ｄ
の線量では強度が全く無かった。また、伸度も線量の増
大とともに低下し３ＭＲａｄでは０であった。これに対
して、窒素雰囲気中で照射した場合、３ＭＲａｄまでの
照射ては強度が増大し、３ＭＲａｄでは約１．５倍強度
が大きくなっている。それ以上の線量ては強度の低下が
認められるが、８ＭＲａｄの照射ても未照射の値に比べ
て殆んど差はなかった。また、伸度の場合も３ＭＲａｄ
での線量ては未照射に比べて高い値を示している。これ
らの機械的性質の向上は、空気中での照射はＰ、ＶＡ分
子鎖の切断が優先的に生じるが、窒素雰囲気中では切断
よりも分子間の架橋が優先的に起ったためである。事実
、窒素雰囲気中にて放射線照射した試料を１００℃の水
中にて約５時間浸漬、させても溶解はしなかった。尚、
アルゴンガス雰囲気中、真空中および水中にてｐＨ削し
た場合は、窒素雰囲気中の結果と殆んど同してあった。
また、電子線照射による結果も、γ線の結果と同様であ
った。
った。
特許出願人 株式会社バイオマテリアル・ユニバース
ケ１〉ショウキュウ
代表取締役 玄 丞掠
−Ｉ〇 −
第 １ 図
線量（Ｍｒａｄ）
第 ２ 図
Ｂ員（Ｍｒａｄ）
手続補正書（方式）
％式％
１、事件の表示 昭和６０年特許願第９４６１７号２
、発明の名称 含水医用材料の滅菌３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市天王寺区玉造元町２番１１号名称 株式
会社 バイオマテリアル１ユニバースケ１〉 ショウキ
ュウ 昭和６０年７月３０日 ６、補正の対象
、発明の名称 含水医用材料の滅菌３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市天王寺区玉造元町２番１１号名称 株式
会社 バイオマテリアル１ユニバースケ１〉 ショウキ
ュウ 昭和６０年７月３０日 ６、補正の対象
７、補正の内容
別紙のとおり
４、図面の簡単な説明
第１図はＰＶＡ含水ゲ）しの空気および窒素雰囲気下士
の放射線照射による引張り破断強度の変化を示している
。また第２図は第１図と同じ試料の放射線照射による破
断伸度の変化を示している。 尚、いずれの図においても黒丸印は窒素中および白丸印
は空気中照射である。 ［以下余白］
の放射線照射による引張り破断強度の変化を示している
。また第２図は第１図と同じ試料の放射線照射による破
断伸度の変化を示している。 尚、いずれの図においても黒丸印は窒素中および白丸印
は空気中照射である。 ［以下余白］
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ポリビニルアルコール含水ゲルに放射線を照射する
ことにより、その含水率は一定のままで機械的強度を向
上させると同時に滅菌化も行う含水医用材料の製造法 ２）放射線照射を真空中、水中、あるいは窒素、アルゴ
ンなどの不活性気体雰囲気中て行うことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の方法 ３）ポリビニルアルコール含水ゲルの含水率が４０％〜
９７％の範囲で引張り強度が１０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法 ４）放射線がコバルト６０などの放射性物質から発生す
るガンマ線、または加速による電子線を用いることを特
徴とする特許請求範囲第１項記載の方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094617A JPS61253062A (ja) | 1985-05-01 | 1985-05-01 | 含水医用材料の減菌 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094617A JPS61253062A (ja) | 1985-05-01 | 1985-05-01 | 含水医用材料の減菌 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253062A true JPS61253062A (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=14115211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60094617A Pending JPS61253062A (ja) | 1985-05-01 | 1985-05-01 | 含水医用材料の減菌 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61253062A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988003414A1 (en) * | 1986-11-05 | 1988-05-19 | Sumitomo Bakelite Company, Limited | gamma-RAY STERILIZATION PROCESS FOR POLYVINYL ALCOHOL GEL |
-
1985
- 1985-05-01 JP JP60094617A patent/JPS61253062A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988003414A1 (en) * | 1986-11-05 | 1988-05-19 | Sumitomo Bakelite Company, Limited | gamma-RAY STERILIZATION PROCESS FOR POLYVINYL ALCOHOL GEL |
| JPS63115561A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | 住友ベークライト株式会社 | ポリビニルアルコ−ルゲルのγ線滅菌法 |
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