WO2009121086A1 - Verschlussvorrichtung - Google Patents

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WO2009121086A1
WO2009121086A1 PCT/AT2009/000128 AT2009000128W WO2009121086A1 WO 2009121086 A1 WO2009121086 A1 WO 2009121086A1 AT 2009000128 W AT2009000128 W AT 2009000128W WO 2009121086 A1 WO2009121086 A1 WO 2009121086A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
closure device
closure
sample container
styrene
thermoplastic elastomer
Prior art date
Application number
PCT/AT2009/000128
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English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Konrad
Original Assignee
Greiner Bio-One Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Greiner Bio-One Gmbh filed Critical Greiner Bio-One Gmbh
Publication of WO2009121086A1 publication Critical patent/WO2009121086A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5082—Test tubes per se
    • B01L3/50825—Closing or opening means, corks, bungs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
    • A61J1/14—Details; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/042—Caps; Plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/123—Flexible; Elastomeric

Definitions

  • the invention relates to a closure device for an opening of a sample container comprising at least one in the direction of a longitudinal axis extending base body of a compounding containing at least one thermoplastic elastomer with soft and hard segments, a method for its preparation and a sample container with the closure device according to the invention.
  • Closure devices are used for a variety of containers, each with different requirements placed on the closure. For example, closures of bottles for food by the consumer should be easy and easy to open, but still be tight. Other closures, in turn, e.g. of medical containers, should not be disclosed by the customer / patient, but merely be opened by the specialist staff or be accessible to the specialist personnel.
  • Such closures consisting of a cap and a stopper are used primarily for blood sampling tubes for blood sampling.
  • the initially empty, negative pressure and sealed with a closure blood sample tubes are punctured at the blood sampling in the region of the sealing plug with a first end of a double-ended cannula, which is inserted with a second end in a vein of a person.
  • the negative pressure prevailing in the blood sample tubes draws the blood into the blood sample tube.
  • After filling the tube it is withdrawn from the cannula together with the closure device, whereby the closure device effects an automatic sealing of the blood sample tube.
  • An additional blood sample tube can be coupled to the cannula, which may still be in the person, with a closure device for taking off a further quantity of blood.
  • the cap In an examination lab, the cap is removed from the blood sample tube so that the blood can be analyzed. Another possibility is to pierce through the stopper and withdraw a sample with a cannula.
  • the closure device can also be used for other purposes, in which a seal of a sample collection container is required with an environmental pressure prevented from the environment.
  • the inner dice contained in the sample collection container is made operative during a sampling operation of a sample for aspirating a liquid in which the seal of the sample collection container to the vicinity of the sealing device is temporarily released by a hollow needle.
  • closure devices may only be used once, so that the closure devices are required in large numbers. Manufacturing and material-specific aspects can thus be decisive for product success.
  • closure devices which are mostly made in a single piece of rubber.
  • An example of this is given in US 3,974,930 A. Since this known closure device serves, in addition to a section to be pierced, at the same time to shield the negative pressure, it must be formed from a material having a relatively high shape recovery capacity, so that the negative pressure in the sample collection container is not reduced by accidentally engaging the closure device too firmly.
  • the material selection requires a higher resistance when piercing with a cannula.
  • a narrow central channel is provided, in which the tip of a cannula is difficult to insert and which also leads to a considerable wall thickness and thus to a high material requirement.
  • FIG. 1 Another closure device is known from US 5,494,170 A, in which a sealing element made of an elastomer is inserted into an outer cap made of hard plastic.
  • the use of materials in relation to the more expensive soft component is not optimal.
  • a closure device is known, which are made of thermoplastic elastomers of different hardness. In the area of the puncture zone, the thermoplastic elastomer has a Shore hardness of A 55 to 60. The preferred thermoplastic elastomer is Monsanto TPE 3281-60. In the contact area of the occlusive device with the blood sample tube, the occlusive device has sufficient softness to allow a tight seal with the inner surface of the blood sample tube.
  • the harder part can be made of polypropylene or polyethylene.
  • Object of the present invention is to provide a closure device with good gas barrier properties and optimal recovery behavior at low manufacturing and material costs.
  • the object of the invention is achieved in each case independently by a closure device, the proportion of soft segments being selected from a range with a lower limit of 15% by weight and an upper limit of 90% by weight, and a closure device, wherein the ratio of soft-to-hard segments from a range with a lower limit of 1: 3 and an upper limit of 9: 1, preferably a range with a lower limit of 1.5: 3 and an upper limit of 6 1, in particular from a range with a lower limit of 2.5: 3 and an upper limit of 4: 1, and a method for the production thereof, comprising the steps of i) mixing the constituents of the compounding and ii) injection molding of the closure device according to the invention.
  • the sealing device has gas barrier properties which correspond to those of a closure made from butyl rubber, in particular from bromobutyl rubber.
  • the closure device has a corresponding strength, so that the required dimensional stability and thus reclosability even with repeated opening, in particular piercing with a cannula, can be ensured.
  • the closure device according to the invention has a very good temperature stability. It is the required return behavior of the closure device gege- ben and thus the sample container repeatedly sealed, so that contamination of staff with biological fluids can be avoided.
  • the closure device can be selected from the group consisting of thermoplastic elastomers such as TPU (thermoplastic polyurethane) TPV (thermoplastic vulcanizates), TPS (styrene block copolymers), TPO (thermoplastic polyolefins), TP-NR (thermoplastic natural rubber), TP-NBR ( thermoplastic nitrile rubber), TP-FKM (thermoplastic fluorinated rubber), CPO or CPA (copolymeric ether esters), PEBA (polyether block amides), further EPDM / PP, CSM, CR (isoprene rubber), SBR (styrene-butadiene rubber), BR (butyl rubber; ), NBR (nitrile rubber), PU (polyurethane), and mixtures or blends thereof. It is thus the closure device universally usable for a variety of sample containers for a wide variety of requirements.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPV thermoplastic vulcan
  • thermoplastic elastomer of the closure device may be formed as a block copolymer or elastomer alloy, the plastic thus being composed either of a type of molecule containing both properties, i. the properties of the hard and soft segments, or consists of several types of molecules, whereby tailor-made materials can be produced.
  • the soft segment can be selected from a group comprising butadiene, isoprene, ethylene-butylene, isobutylene, natural rubber, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), etc., which on the one hand the performance properties of elastomers and on the other hand, the processing properties of thermoplastics in the inventive Closure device are united.
  • the thermoplastic elastomer may be a styrene type selected from a group comprising styrene-isobutylene-styrene (SIBS), styrene-butadiene-styrene (SBS), styrene-isoprene-styrene (SIS), styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) the already mentioned properties can be achieved.
  • SIBS styrene-isobutylene-styrene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene
  • the styrene-based thermoplastic elastomer may be compounded in an amount selected from a range having a lower limit of 15% and an upper limit of 90%, whereby optimum gas barrier, fragmentation and resealing properties of the closure device are achieved.
  • the elastomer alloy may be a thermoplastic elastomer according to claim 3 or 6 and a soft polymer segment selected from a group comprising butadiene, isoprene,
  • EPDM ethylene-propylene-diene monomer
  • Butylkautscb.uk etc.
  • the closure device in a multi-layered manner and at least several of the layers can be formed from optionally different thermoplastic elastomers, whereby different properties can be achieved in the different layers of the closure device.
  • the closure device in the head part have a greater dimensional stability, as in the region of the shaft part.
  • the hardness is selected from a range with a lower limit of 35 ShoreA and an upper limit of 60 ShoreA, whereby several parameters, such as piercing force and fragmentation, are positively influenced.
  • the hardness of the sterile sealing plug is a value with a lower limit of 45 ShoreA and an upper limit of 55 ShoreA, whereby the use of the sealing stopper for evacuated pharmaceutical containers, in particular for blood collection tubes, is suitable.
  • the compounding at least one additive selected from a group comprising plasticizers, fillers, dyes, antioxidants, antibacterial agents, antiviral agents, fungicides, crosslinkers, etc. is added, whereby the properties of the closure device can be varied or special properties can be highlighted.
  • auxiliaries for example Pigments, oils, fats, silanes, titans and zirconates, stabilizing reagents, UV light absorbers, waxes or resins, etc., or combinations thereof.
  • the compounding for producing the closure device in addition to the thermoplastic elastomer and organic and / or inorganic fillers of synthetic or natural origin, such as silicate fillers, such as phyllosilicates, nanoparticles, such as nanoclays, nanotubes and / or aluminum silicates are added, thereby the barrier properties to gases are improved.
  • silicate fillers such as phyllosilicates
  • nanoparticles such as nanoclays, nanotubes and / or aluminum silicates
  • the amount of fillers, in particular nanoparticles is preferably from a range with a lower limit of 1%, preferably 2%, in particular 5%, and an upper limit of 30%, preferably 25%, in particular 20%, with respect to the compounding
  • a lower limit of 1%, preferably 2%, in particular 5% is preferably from a range with a lower limit of 1%, preferably 2%, in particular 5%, and an upper limit of 30%, preferably 25%, in particular 20%, with respect to the compounding
  • the nanoparticles are platelet-shaped, wherein they have a thickness of about 1 nm and a cross section of about 75 to 100 nm, wherein the nanoparticles in their longitudinal or transverse extent a multiple in relation to have their height.
  • This geometric design additionally optimizes the gas barrier properties.
  • Another advantage is that the nanoparticles form network structures.
  • the base body has a shaft part and a head part which is distanced in the direction of the longitudinal axis, wherein the head part can be made of the same material as the blade part, and thus a simple and cost-effective production method, in particular injection molding, can be used.
  • a sealing element can be arranged on the main body, whereby the tightness of the sample container can be further improved.
  • the closure device can have a silicone layer in regions.
  • the closure device is used for closing a Blutsammeigefäßes, wherein in the vessel is negative pressure, whereby the blood collection of humans and animals is facilitated.
  • FIG. 1 shows a sample container 1 with a closure comprising a cap 4 and a closure device 2 designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a partial region of a closure according to the invention with a cap 4 in its fully screwed-on position and a sealing stopper 3 on the sample container 1, in a sectional view and in a greatly simplified schematic representation;
  • the closure plug can close the container, in particular an evacuated pharmaceutical container, or form a closure device in combination with a closure cap, as known from the prior art, and the evacuated pharmaceutical container is closed by this closure device.
  • a possible embodiment of the closure device 2 according to the invention is shown in FIG. 1 in a greatly simplified schematic form, wherein a sample container 1, in particular a blood sampling tube, is shown with a closure having a base body forming the closure device 2, in particular the stopper 3 of the cap 4 , The closure device 2 is positioned, inter alia, via the retaining ring 9 in the cap 4.
  • the sealing plug according to the invention may be made of a thermoplastic elastomer by an injection molding process using different techniques, e.g. Multi-component injection molding or assembly injection molding, can be used.
  • sealing plugs have heretofore been made from bromobutyl rubber in order to fulfill the gas barrier properties required for sealing evacuated pharmaceutical containers. With thermoplastic materials, a suitable gas barrier property could not be achieved.
  • a sealing plug with a composition comprising a thermoplastic elastomer having a soft segment content of 15% to 90% by weight exhibits good gas barrier properties.
  • the closure device consists of a styrene-isobutylene-styrene block copolymer or a composition containing this.
  • the closure device can be formed from a compound modified with butyl rubber, which also comprises a styrene block copolymer.
  • thermoplastic material can be supplemented with nanoparticles, such as nanotone.
  • the closure device according to the invention is characterized by flexibility, elastic recovery and soft feel. Furthermore, it proves to be an advantage that the material is recyclable and reusable.
  • the closure device also has a regular surface, which ensures that the vacuum of a sample container does not escape and, moreover, after the production process by means of injection molding, the closure device is simply removed from the mold.
  • the closure device for blood collection vessels, in which there is negative pressure, the gas permeability or the barrier properties for gas, in particular ambient air is of great importance.
  • various additives, such as oil can adversely affect the barrier properties of the closure device.
  • the thermoplastic elastomer may be a styrene type selected from a group comprising block copolymers at least consisting of monomer units A and B, e.g. a diblock copolymer ([ABJn), triblock copolymers (An-Bm-An), segmented copolymers ([Aa-BbJn), star block copolymers ([An-BmJxX with x> 2)].
  • a diblock copolymer [ABJn
  • triblock copolymers An-Bm-An
  • segmented copolymers [Aa-BbJn
  • star block copolymers [An-BmJxX with x> 2)
  • the proportion of monomer units B of the molecules of the soft segments in the polymer chain of the thermoplastic elastomer from a range with a lower limit of 15%, preferably 30%, in particular 35%, and an upper limit of 70%, preferably 60%, in particular 50%, based on the total mixture soft and hard segments is selected.
  • the degree of crystallinity of the thermoplastic elastomer is from a range with a lower limit of 8%, preferably 10%, in particular 15%, and an upper limit of 55%. , preferably 40%, in particular 30%, is selected.
  • the soft segments may be formed from at least one long-chain compound having at least two hydroxyl groups, in particular a long-chain diol, preferably a polyether and / or a polyester diol, having a molecular weight of 500 to 5000, wherein the long-chain diol is selected in particular a group comprising polytetrahydrofuran, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene [hydroquinone bis (2-hydroxyethyl) ether], polycaprolactone, poly (oxytetramethylene) glycol, poly (oxy) ly (hexamethylene carbonate) glycol, poly (1,2-oxypropylene) glycol, poly (tetramethylene adipic acid) glycol, poly (ethylene adipic acid) glycol, poly ( ⁇ -caprolactam) glycol.
  • a long-chain diol preferably a polyether and / or a polyester diol, having a molecular weight of 500 to 5000
  • the advantage is achieved that a closure device consisting thereof exhibits improved resistance to hydrolysis and microbes, so that additional additives for improving these properties can optionally be dispensed with. It is advantageous, furthermore, that the flexibility of the closure device can be varied by using the specified compounds, so that different requirements, such as repeated pierceability, can be taken into account. It is further advantageous that the flexibility of the closure device does not fall below a predetermined level.
  • the hard segments are formed from at least one short-chain compound having at least two hydroxyl groups, in particular a short-chain diol, having a relative molecular mass of 50 to 500 in which the short-chain diol is in particular selected from a group comprising ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3 Propanediol, 1, 4-cyclohexanedimethanol.
  • thermoplastic elastomer can be prepared by reaction of at least two hydroxyl groups comprising compound (s) with at least one isocyanate from a group comprising aromatic isocyanates, especially diisocyanates, such as tolylene diisocyanate, 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate, 3, 3-dimethyl-4 ⁇ , 4'-biphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalenediisocyanate, aliphatic isocyanates, such as, for example, isophorone diisocyanate, 4,4'-
  • Dicyclohexylmethandiisocyanat, hexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate triisocyanurate be formed.
  • the compound (s) comprising at least two hydroxyl groups may be a polyol selected from a group comprising polyadaptates of short chain diols having two hydroxy functional groups and from 3 to 25 carbon atoms, eg polycarbonate diols, polycaprolactones and / or polyols with more than two free hydroxy groups, such as pentaerythritol.
  • the compound (s) comprising at least the two hydroxyl groups may be a polyol having a molecular weight selected from a range having a lower limit of 500 and an upper limit of 2500.
  • aromatic isocyanates especially diisocyanates, such as 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate and / or 3,3-dimethyl-4,4'- ⁇ biphenyldiisocyant and / or 1,5-naphthalene diisocyanate and / or toluylene diisocyanate
  • aliphatic isocyanates for example 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and / or hexamethylene diisocyanate and / or hexamethylene diisocyanate triisocyanurate and / or isophorone diisocyanate with at least one aromatic isocyanate, in particular diisocyanate, such as, for example, 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate and / or 3,3 " -Dimethyl 1-4,4'-biphenyl diisocyanate and / or 1,5-naphthalene di
  • the closure device may be formed of an ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) - polypropylene mixture, wherein the EPDM portion of the mixture is selected according to an embodiment of a range with a lower limit of 20%, preferably 25%, in particular 30% and an upper limit of 45%, preferably 40%, in particular 35%.
  • EPDM ethylene-propylene-diene monomer
  • the coefficient of static friction ⁇ against polyethylene is preferably 1, whereby on the one hand optimal tightness and on the other hand a very good closability are given in the boundary region between the closure device and the vessel to be closed.
  • thermoplastic elastomers from soft and hard polymer segments.
  • a preferred soft polymer segment is isobutylene.
  • hard polymer segments styrenes are preferred.
  • composition of the compounding each in wt .-% isobutylene.
  • the molecular weight of SIBS is preferably between 50,000 and 200,000.
  • the gas barrier properties of the sealing plug according to the invention were determined by a test method. For this purpose, an accelerated test procedure was developed in order to be able to quickly verify that even after 18 months, a maximum of 10% of the nominal intake volume is lost. In this accelerated test procedure, the tube is exposed for 4 weeks at 50 0 C, wherein the suction value may be exceeded by a maximum of 6% compared to the nominal Ansaugaugwert a liquid under pressure of 0.13 bar.
  • the sealing plug according to the invention achieves excellent gas barrier properties, with the suction value falling by a maximum of 6% of the nominal intake value in the accelerated test method.
  • the fragmentation behavior of the sealing plug is tested.
  • the stopper with an analyzer needle which is used in analysis devices, such as the analyzer Abbott Cell-Dyn 3200 or Siemens Advia 120 or Advia 2120. It is checked how many fragments with a size of ⁇ 0.5 mm, with a size of 0.5 mm to 1 mm, with a size of 1 mm to 2 mm, and with a size of> 2 mm from the stopper to be solved by the analyzer needle.
  • the number of fragments in the respective class is multiplied by a multiplier which is 2 for the smallest size of the fragments and is ascending to the largest size of the fragments 5.
  • the summation must not exceed a value of 10.
  • the closure device according to the invention achieves values from 0 to 8.
  • a puncture test is carried out, whereby the stopper is pierced three times with a blood collection cannula 21G and after one third of the filling of the evacuated medical container, in particular the blood collection tube, the stopper is pierced again , At the third piercing, the aspiration volume must still be at least 95% of the nominal aspiration volume of a similar container of the same capacity, thereby ensuring that the occlusion plug closes immediately upon removal of the cannula.
  • a blood drop sometimes remains during the withdrawal of the blood sample tube from the cannula at the tip of the cannula, which drops at the puncture site of the occlusion device. direction. If the puncture site is located in the grip area of the fingers of a person handling the blood sample tube, then there is an increased risk of infection for them. In addition, when removing the cannula from the closure device can lead to syringe effects. These occur, for example, when the material around the puncture site has a low shape recovery and after pulling out of the cannula from the closure device does not close quickly enough again. Even when opening the closure device in the examination laboratory, it must be ensured that no spray effects become effective to the outside when the residual negative pressure remaining in the blood sample tube is removed.
  • the puncture force required to puncture the body of the stopper is tested.
  • the force must not exceed 10 N, so that the stopper is suitable for taking blood directly on the patient.
  • the piercing of the sealing plug by means of a cannula with the least possible resistance is particularly desirable when the
  • Closure device is used in connection with a blood sample tube, since in the blood collection usually several tubes are filled, whereby the cannula remains stuck to the person. Strong resistance forces when piercing the closure device may be painful for the patient. Despite the low puncture force, however, the cannula should be held securely in the stopper during blood collection. The reduction in puncturing resistance is therefore offset by the additional requirement of sufficient stability in the retention of the cannula during the blood collection process.
  • the force to be applied in the closure device according to the invention is 1.2 to 8.9 N.
  • the sealing plug has been tested in that the difference in force between cutting the body with a sharp blade and pressing the body with a blunt tool in an evacuated pharmaceutical container is at least 30 N, which ensures that when a cutting of the body with a Blade this is not pressed or no more than 1 in 1 million into the pharmaceutical container.
  • adjuvants or different elastomers can also be used in addition to the thermoplastic elastomer. To all mixtures further additives can be added.
  • thermoplastic elastomer or the surface of the closure device can be functionalized by way of chemical groups, resulting in improved properties, in particular with regard to tightness of the sample collecting vessel.
  • the closure device can on the one hand a layered structure of different thermoplastic elastomers as well as a partially different structure, such. the formation of the center of the closure device from a first thermoplastic elastomer and the formation of the edge layers, which come into contact with the sample collection vessel, made of a second thermoplastic elastomer having. It is also possible to produce the shaft part and the head part of the closure device from different thermoplastic elastomers.
  • closure devices produced from the mentioned materials of the different embodiments can be used for containers, such as food or drinking containers, printer cartridges, medical containers, in particular blood collection vessels and other devices, in which in addition to the flexibility also high demands are made with respect to gas permeability.
  • FIG. 1 further details of a possible embodiment variant of the closure with the closure device 2 according to the invention are shown in FIG.
  • the closure device 2 according to the invention can also be used to form a closure with a cap 4 for a sample container 1 of a receptacle for pharmaceutical compositions, body fluids or cells and / or cell cultures, the cap 4 having a cap jacket 5, two end portions spaced apart in the direction of a longitudinal axis , At least one arranged on an inner surface 6 of the cap skirt 5 extending threaded arrangement 7 includes used.
  • At least one arranged on an inner surface 6 of the cap skirt 5 extending threaded arrangement 7 includes used.
  • In the section of a groove-shaped receiving area in the cap jacket 5 at least one enforcement is arranged, in which the closure device 2 according to the invention, in particular the sealing plug 3, preferably its approach 8, at least partially comes into engagement.
  • the inner clear width of the correspond to an open end of the sample container 1 zuwendbaren extension approximately the outer dimension of the sample container 1 in the region of its open end.
  • the cap 4 can be positioned relative to the sample container 1 and, on the other hand, the projection 8 of the plug 3 can additionally be brought to the end face of the sample container 1 for sealing engagement.
  • the interaction of the cap 4 with the sample container 1 on the one hand via the thread assembly 7, in particular the at least one thread of the cap 4 with the at least one thread of the sample container 1, and on the other hand, it can also be done by the closure device 2.
  • the closure device 2 with the compounding according to the invention the assembly of the cap 4 with the sample container 1, via which the thread assembly 7, in particular screw, interact with each other, facilitated because the compound can be optimally transmitted to the thread assembly 7 by compounding ,
  • the sample container 1 preferably a pharmaceutical container, can form a sealable sample container 1 for pharmaceutical compositions, body fluids or cells and / or cell cultures, the sample container 1 having two ends spaced apart in the direction of a longitudinal axis and delimiting an inner space 11, wherein at least at least one of the two ends has an open end side, which can be closed by the apparent closure device 2, and at least one thread arrangement 7 is arranged on an outer surface of the sample container 1.
  • the sample container 1 can, at least in the region of the inner surface which can be turned with the sealing surface of the closure device 2, in particular of the sealing plug 3
  • the coating may also be applied in regions to the sealing plug 3, in particular in the region of the inner surface of the sealing surface which can be turned towards the sample container 1.
  • a retaining ring 9 can be arranged between the projection projecting radially beyond the closure stopper 3 of the closure device 2 and the extension of the cap 4 which is further distanced from the sample container 1, whereby the insertion of the stopper 3 into the cap 4 is substantially facilitated from this side, since the radial projecting shoulder 8 of the sealing plug 3 only has to be minimally compressed and then a secure mounting of the plug 3 in the cap 4 can be achieved.
  • the sealing surface has on the closure device 2 in the direction of the longitudinal axis an extent between 1.0 mm and 2.5 mm, preferably 1.5 mm, whereby a sufficient contact or sealing surface between the plug 3 and the inner wall of the sample container 1 can be created.
  • the stopper 3 of the closure device 2 can be provided between the sealing surface 10 facing or facing the sample container 1 and the further sealing surface 13 oriented approximately perpendicular to the longitudinal axis and facing the inner space 11, one in the direction of the longitudinal axis be arranged tapered chamfer 12, whereby the Abschraubweg and the associated axial displacement of the plug in the direction of the longitudinal axis is minimized so far that at least one channel is formed out and still the threads of the thread assembly are engaged.
  • the chamfer 12 may be formed, for example, as part of a conical surface. But it would also be any other forms of space for forming the chamfer 12 possible.
  • the sealing surface 10, which is preferably cylindrical in relation to the longitudinal axis, is reduced in its extent or size, whereby, for example, the sealing surface 10 on the plug 3 in the direction of the longitudinal axis has a longitudinal extent or an extent between 1, 0 mm and 2.5 mm, preferably 1.5 mm.
  • This length in the direction of the longitudinal axis or the extent is to be chosen such that when fully inserted sealing plug 3, the facing sealing surfaces 10, 13 and the open end ensure adequate gas tightness and liquid tightness over a predeterminable period of storage and also a plant on the same the circumference is continuous.
  • these previously described embodiments of the sample container 1 can also be blood sampling tubes, the interior 11 of which, after closure with the closure, has a lower pressure than the local atmospheric pressure, ie is evacuated.
  • the interior 11 is filled only sterile, or in this one for the treatment of the material to be filled stored active ingredient, and this is not evacuated. But it may also be filled in the evacuated interior 11 only or the active ingredients.
  • FIGS. 1 and 2 can form the subject of independent solutions according to the invention and can be combined with one another as desired.
  • the relevant tasks and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung (2) für eine Öffnung eines Probenbehälters (1) unfassend zumindest einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckende Grundkörper aus einer Compoundierung enthaltend zumindest ein thermoplastisches Elastomer mit Weich-und Hartsegmenten, wobei der Anteil der Weichsegmente aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15 Gew.-% und einer oberen Grenze von 90 Gew.-% ausgewählt ist.

Description

Verschlussvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung für eine Öffnung eines Probenbehälters umfassend zumindest einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden Grundkörper aus einer Compoundierung enthaltend zumindest ein thermoplastisches Elastomer mit Weich- und Hartsegmenten, ein Verfahren zu dessen Herstellung und einen Probenbehälter mit der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung .
Verschlussvorrichtungen werden für die unterschiedlichsten Behältnisse verwendet, wobei jeweils unterschiedliche Anforderungen an den Verschluss gestellt werden. So sollen beispielsweise Verschlüsse von Flaschen für Nahrungsmittel vom Konsumenten leicht und einfach zu öffnen sein, aber dennoch dicht sein. Andere Verschlüsse wiederum, wie z.B. von medizinischen Behältnissen, sollen vom Kunden/Patienten nicht offenbar sein, sondern ledig- lieh vom Fachpersonal geöffnet werden können bzw. für das Fachpersonal zugänglich sein.
Derartige Verschlüsse bestehend aus einer Verschlusskappe und einem Verschlussstopfen werden vor allem für Blutprobenröhrchen zur Blutabnahme verwendet. Die zunächst leeren, einen Unterdruck aufweisenden und mit einem Verschluss abgedichteten Blutprobenröhrchen werden bei der Blutabnahme im Bereich des Verschlussstopfens mit einem ersten Ende einer doppelendigen Kanüle durchstochen, die mit einem zweiten Ende in eine Vene einer Person eingeführt ist. Durch den in den Blutprobenröhrchen vorherrschenden Unterdruck wird das Blut in das Blutprobenröhrchen gesogen. Nach der Befüllung des Röhrchens wird dieses zusammen mit der Verschlussvorrichtung von der Kanüle abgezogen, wobei die Verschlussvor- richtung eine automatische Abdichtung des Blutprobenröhrchens bewirkt. An die gegebenenfalls noch in der Person befindliche Kanüle kann ein weiteres Blutprobenröhrchen mit einer Verschlussvorrichtung zur Abnahme einer weiteren Blutmenge angekoppelt werden.
In einem Untersuchungslabor wird der Verschluss von dem Blutprobenröhrchen entfernt, so- dass das Blut analysiert werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, durch den Verschlussstopfen einzustechen und eine Probe mit einer Kanüle abzuziehen. Die Verschlussvorrichtung kann auch zu anderen Zwecken eingesetzt werden, bei denen eine Abdichtung eines Probensammelbehälters mit einem gegenüber der Umgebung verhinderten Innendruck benötigt wird. Der in dem Probensammelbehälter befindliche Innendrack wird während eines Entnahmevorgangs einer Probe zum Ansaugen einer Flüssigkeit zur Wirkung gebracht, in dem die Abdichtung des Probensammelbehälters zur Umgebung der Verschlussvorrichtung zeitweilig mit einer hohlen Nadel aufgehoben wird.
Bei allen Anwendungen ist erforderlich, dass die Verschlussvorrichtung den Unterdruck- Probensammelbehälter dicht abschließt, um den Unterdruck bis zum Einsatzzeitpunkt auf- rechtzuerhalten und eine Kontamination des Behälterinhaltes mit Fremdstoffen zu vermeiden, die das Analyseergebnis verfälschen würden.
Überdies ist zu beachten, dass aus Gründen der Sterilität die Verschlussvorrichtungen nur einmal verwendet werden dürfen, sodass die Verschlussvorrichtungen in hoher Anzahl benö- tigt werden. Fertigungstechnische sowie materialspezifische Gesichtspunkte können somit für den Produkterfolg entscheidend sein.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Verschlussvorrichtungen bekannt, die größtenteils in einem einzigen Stück aus Gummi hergestellt sind. Ein Beispiel hierfür ist in der US 3,974,930 A angegeben. Da diese bekannte Verschlussvorrichtung neben einem zu durchstechenden Abschnitt gleichzeitig der Abschirmung des Unterdrucks dient, muss diese großvo- lumig aus einem Material mit verhältnismäßig hohem Formrückstellvermögen ausgebildet werden, damit nicht durch ein versehentlich zu festes Angreifen an der Verschlussvorrichtung der Unterdruck im Probensammelbehälter abgebaut wird. Die Materialauswahl bedingt eine höhere Widerstandskraft beim Durchstechen mit einer Kanüle. Um die Einstichstelle gegen die Berührung durch die Finger einer handhabenden Person abzuschirmen, ist ein enger Mittelkanal vorgesehen, in dem die Spitze einer Kanüle nur schwer einzuführen ist und der überdies zu einer erheblichen Wanddicke und damit zu einem hohen Materialbedarf führt.
Eine weitere Verschlusseinrichtung ist aus der US 5,494,170 A bekannt, bei der ein Dichtelement aus einem Elastomer in eine Außenkappe aus hartem Kunststoff eingesetzt ist. Der Materialeinsatz im Bezug auf die teurere Weichkomponente ist nicht optimal. Aus der EP 0 454 493 A2 ist eine Verschlussvorrichtung bekannt, welche aus thermoplastischen Elastomeren unterschiedlicher Härte gefertigt sind. Im Bereich der Durchstichzone weist das thermoplastische Elastomer eine Shorehärte von A 55 bis 60 auf. Das bevorzugte thermoplastische Elastomer ist Monsanto TPE 3281-60. Im Kontaktbereich der Verschluss- Vorrichtung mit dem Blutprobenröhrchen weist die Verschlussvorrichtung eine ausreichende Weichheit auf, um einen dichten Verschluss mit der inneren Fläche des Blutprobenröhrchens zu ermöglichen. Der härtere Teil kann dabei aus Polypropylen oder Polyethylen gebildet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Verschlussvorrichtung mit guten Gasbarriereeigenschaften und optimalem Rückstellverhalten bei geringen Herstellungs- und Materialkosten zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig durch eine Verschlussvorrichtung ge- löst, wobei der Anteil der Weichsegmente aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15 Gew.-% und einer oberen Grenze von 90 Gew.-% ausgewählt ist, sowie einer Verschlussvorrichtung, wobei das Verhältnis der Anteile der Weich- zu den Hartsegmenten aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 : 3 und einer oberen Grenze von 9 : 1, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1,5 : 3 und einer oberen Grenze von 6 : 1, insbe- sondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2,5 : 3 und einer oberen Grenze von 4 : 1, ausgewählt ist, und ein Verfahren zu deren Herstellung umfassend die Schritte i) Ver- - mengen der Bestandteile der Compoundierung und ii) Spritzgießen der erfmdungsgemäßen Verschlussvorrichtung.
Vorteilhaft dabei erweist sich, dass die Versclilussvorrichtung Gasbarriereeigenschaften aufweist, die jenen eines Verschlusses aus Butylkautschuk, insbesondere aus Brombutylkau- tschuk, entsprechen.
Weiters erweist sich dabei von Vorteil, dass die Verschlussvorrichtung eine entsprechende Festigkeit aufweist, sodass die erforderliche Formstabilität und damit Wiederverschließbarkeit auch bei mehrmaligem Öffnen, insbesondere Durchstechen mit einer Kanüle, gewährleistet werden kann. Zudem weist die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung eine sehr gute Temperaturstabilität auf. Es ist das geforderte Rückstellverhalten der Verschlussvorrichtung gege- ben und damit das Probenbehältnis immer wieder dicht verschlossen, sodass Kontaminationen des Personals mit biologischen Flüssigkeiten vermieden werden können.
Die Verschlusseinrichtung kann Werkstoffe ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend thermoplastische Elastomere, wie TPU (thermoplastisches Polyurethan) TPV (thermoplastische Vulkanisate), TPS (Styrol-Blockcopolymere), TPO (thermoplastische Polyolefine), TP- NR (thermoplastischer Naturkautschuk), TP-NBR (thermoplastischer Nitrilkautschuk), TP- FKM (thermoplastischer Flourkautschuk), CPO bzw. CPA (copolymere Etherester), PEBA (Polyether-Blockamide), weiters EPDM/PP, CSM, CR (Isoprenkautschuk), SBR (Styrolbuta- tienkautschuk), BR (Butylkauschuk), NBR (Nitrilkautschuk), PU (Polyurethan), sowie Mischungen bzw. Verschnitte daraus, enthalten. Es ist somit die Verschlussvorrichtung universell für verschiedenste Probenbehältnisse für unterschiedlichste Anforderungen verwendbar.
Je nach Anforderungsprofil kann das thermoplastische Elastomer der Verschlussvorrichtung als Blockcopolymer oder Elastomerlegierung ausgebildet sein, wobei der Kunststoff somit entweder aus einer Molekülsorte, der beide Eigenschaften enthält, d.h. die Eigenschaften der Hart- und der Weichsegmente, oder aus mehreren Molekülsorten besteht, wodurch maßgeschneiderte Werkstoffe hergestellt werden können.
Das Weichsegment kann aus einer Gruppe umfassend Butadien, Isopren, Ethylenbutylen, Iso- butylen, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), etc. ausgewählt sein, wodurch einerseits die Gebrauchseigenschaften von Elastomeren und andererseits die Verarbeitungseigenschaften von Thermoplasten in der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung vereint sind.
Das thermoplastische Elastomer kann ein Styroltyp, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Styrol-Isobutylen-Styrol (SIBS), Styrol-Butadien-Styrol (SBS), Styrol-Isopren-Styrol (SIS), Styrol-Ethylenbutylen-Styrol (SEBS) sein, wodurch die bereits vorab erwähnten Eigenschaften erzielt werden können. Diese Styroltypen sind inert in Bezug auf biologische Materialien und weisen eine besonders gute Biokompatibilität auf.
Das styrolbasierte thermoplastische Elastomer kann in der Compoundierung in einer Menge ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15% und einer oberen Grenze von 90 % enthalten sein, wodurch optimale Gasbarriere-, Fragmentations- und Resealingei- genschaften der Verschlussvorrichtung erzielt werden.
Die Elastomerlegierung kann ein thermoplastisches Elastomer nach Anspruch 3 oder 6 und ein weiches Polymersegment, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Butadien, Isopren,
Ethylenbutylen, Isobutylen, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), oder Butylkautscb.uk, etc. enthalten, wodurch die erforderlichen erfmdungsgemäßen Eigenschaften der Verschlussvorrichtung für Probenbehältnisse erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es möglich, die Verschlussvorrichtung mehrschichtig auszubilden und zumindest mehrere der Schichten können aus, gegebenenfalls unterschiedlichen, thermoplastischen Elastomeren gebildet sein, wodurch in den unterschiedlichen Schichten der Verschlussvorrichtung unterschiedliche Eigenschaften erzielt werden können. Somit kann beispielsweise im Bereich des Kopfteils ein anderes thermoplastisches Elastomer bzw. ein thermoplastisches Elastomer mit einer anderen Zusammensetzung im Vergleich zu jenem/r im Schaftteil verwendet werden. So kann beispielsweise die Verschlussvorrichtung im Kopfteil eine größere Formstabilität aufweisen, wie im Bereich des Schaftteils.
Von Vorteil erweist sich auch, dass die Härte aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 35 ShoreA und einer oberen Grenze von 60 ShoreA ausgewählt ist, wodurch mehrere Parameter, wie beispielsweise die Durchstichkraft und die Fragmentation positiv beeinflusst werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Härte des sterilen Verschlussstopfens einen Wert mit einer unteren Grenze von 45 ShoreA und einer oberen Grenze von 55 ShoreA beträgt, wodurch die Verwendung des Verschlussstopfens für evakuierte pharmazeutische Behältnisse, insbesondere für Blutabnahmeröhrchen, geeignet ist.
Weiters erweist sich von Vorteil, dass der Compoundierung zumindest ein Additiv ausge- wählt aus einer Gruppe umfassend Weichmacher, Füllstoffe, Farbstoffe, Antioxidantien, antibakterielle Wirkstoffe, antivirale Wirkstoffe, Fungizide, Vernetzer, etc. beigemengt ist, wodurch die Eigenschaften der Verschlussvorrichtung variiert werden können bzw. spezielle Eigenschaften hervorgehoben werden können. Als weitere Hilfsstoffe können beispielsweise Pigmente, Öle Fette, Silane, Titane und Zirkonate, Stabilisierungsreagenzien, UV- Lichtabsorber, Wachse oder Harze, etc. bzw. Kombinationen davon enthalten sein.
In einer alternativen Ausfuhrungsform können der Compoundierung zur Herstellung der Ver- Schlussvorrichtung neben dem thermoplastischen Elastomer auch organische und/oder anorganische Füllstoffe synthetischen oder natürlichen Ursprungs, wie silikatische Füllstoffe, wie Schichtsilikate, Nanopartikel, wie Nanoton, Nanoröhren und/oder Aluminiumsilikate zugegeben werden, wodurch die Barriereeigenschaften gegenüber Gasen verbessert werden. Somit ist es möglich über einen langen Zeitraum ein Vakuum in Probenbehältnissen mit einer erfin- dungsgemäßen Verschlussvorrichtung aufrechtzuerhalten.
Vorzugsweise ist die Menge der Füllstoffe, insbesondere Nanopartikel, aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 %, vorzugsweise 2 %, insbesondere 5 %, und einer oberen Grenze von 30 %, vorzugsweise 25 %, insbesondere 20 %, in Bezug auf die Compoundierung ausge- wählt, wodurch bei optimalen Gasbarriereeigenschaften die Flexibilität und Elastizität, insbesondere die Durchstichbarkeit und Fragmentationseigenschaften der Verschlussvorrichtung nicht negativ beeinflusst werden.
Weiters erweist sich von Vorteil, dass die Nanoteilchen plättchenförmig ausgebildet sind, wobei sie eine Dicke von ca. 1 nm und einem Querschnitt von ca. 75 bis 100 nm aufweisen, wobei die Nanoteilchen in ihrer Längs- bzw. Quererstreckung ein Vielfaches in der Relation zu deren Höhe aufweisen. Durch diese geometrische Ausbildung werden zusätzlich die Gasbarriereeigenschaften optimiert. Von Vorteil ist dabei auch, dass die Nanoteilchen Netzstrukturen ausbilden.
In einer Weiterbildung der Verschlussvorrichtung weist der Grundkörper einen Schaftteil und einen in Richtung der Längsachse distanzierten Kopfteil auf, wobei der Kopfteil aus dem gleichen Material wie der Schaffteil hergestellt sein kann, und somit ein einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren, insbesondere Spritzgießverfahren, verwendet werden kann.
In einer Weiterbildung kann am Grundkörper ein Dichtelement angeordnet sein, wodurch die Dichtheit des Probenbehälters weiter verbessert werden kann. Um das Zusammenfugen und Öffnen der Verschlussvorrichtung mit dem Probenbehälter zu erleichtern kann die Verschlussvorrichtung bereichsweise eine Silikonschicht aufweisen.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung zum Verschließen eines Blutsammeigefäßes verwendet wird, wobei im Gefäß Unterdruck vorliegt, wodurch die Blutabnahme von Mensch und Tier erleichtert wird.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Probenbehälter 1 mit einem Verschluss umfassend eine Kappe 4 und eine erfindungsgemäß ausgebildete Verschlussvorrichtung 2;
Fig. 2 einen Teilbereich eines erfϊndungsgemäßen Verschlusses mit einer Kappe 4 in deren vollständig aufgeschraubter Position und einem Verschlussstopfen 3 am Probenbehälter 1, in Ansicht geschnitten und stark vereinfachter schematischer Darstellung;
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsbeispielen gleiche Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene Ausfuhrungsbeispiel be- zogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Der Verschlussstopfen kann das Behältnis, insbesondere ein evakuiertes pharmazeutisches Behältnis, verschließen bzw. in Kombination mit einer Verschlusskappe, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, eine Verschlussvorrichtung bilden und das evakuierte pharmazeutische Behältnis wird durch diese Verschlussvorrichtung verschlossen. Eine mögliche Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 ist in Fig. 1 in stark vereinfachter schematischer Form dargestellt, wobei ein Probenbehälter 1, insbesondere Blutprobenentnahmeröhrchen, mit einem Verschluss mit einem Grundkörper, der die Verschlussvorrichtung 2, insbesondere den Stopfen 3 der Kappe 4 bildet, gezeigt wird. Die Verschlussvorrichtung 2 wird unter anderem über den Haltering 9 in der Kappe 4 positioniert.
Der erfϊndungsgemäße Verschlussstopfen kann aus einem thermoplastischen Elastomer durch ein Spritzgießverfahren hergestellt werden, wobei unterschiedliche Techniken, wie z.B. Mehrkomponentenspritzguss oder Montagespritzguss, verwendet werden können. Gemäß dem Stand der Technik wurden Verschlussstopfen bisher aus Brombutylkautschuk hergestellt um die zum Verschluss von evakuierten pharmazeutischen Behältnissen geforderten Gasbarriereeigenschaften zu erfüllen. Mit thermoplastischen Materialien konnte eine geeignete Gasbarriereeigenschaft nicht erzielt werden. Überraschender Weise konnte nunmehr festgestellt werden, dass ein Verschlussstopfen mit einer Zusammensetzung umfassend ein thermoplasti- sches Elastomer mit einem Weichsegmentanteil von 15 % bis 90 Gew.-% gute Gasbarriereeigenschaften zeigt.
In einer möglichen Ausführungsvariante besteht die Verschlussvorrichtung aus einem Styrol- Isobutylen- Styrolblockcopolymer oder einer Zusammensetzung die dieses enthält. Alternativ kann die Verschlussvorrichtung aus einer mit Butylkautschuk modifizierten Compoundie- rung, die auch ein Styrolblockcopolymer umfasst, gebildet sein.
In Weiterbildungen kann das thermoplastische Material mit Nanoteilchen, wie beispielsweise Nanoton, ergänzt werden.
Die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung zeichnet sich durch Flexibilität, elastische Rückverformung und weiche Haptik aus. Weiters erweist sich dabei von Vorteil, dass das Material recycelbar und wieder verwendbar ist.
Die Verschlussvorrichtung weist zudem eine regelmäßige Oberfläche auf, wodurch gewährleistet wird, dass das Vakuum eines Probenbehälters nicht entweicht und zudem nach dem Herstellungsverfahren mittels Spritzgießen die Verschlussvorrichtung einfach von der Form entfernt wird. Bei der Verwendung der Verschlussvorrichtung für Blutabnahmegefäße, in denen Unterdruck herrscht, kommt der Gasdurchlässigkeit bzw. den Barriereeigenschaften für Gas, insbesondere Umgebungsluft eine große Bedeutung zu. Die Zugabe von unterschiedlichen Additiven, wie beispielsweise Öl, kann die Barriereeigenschaften der Verschlussvorrichtung negativ beein- flussen.
Das thermoplastische Elastomer kann ein Styroltyp ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Block-Copolymere zumindest bestehend aus Monomereinheiten A und B, z.B. ein Diblock- copolymer ([ABJn), Triblockcopolymere (An-Bm-An), Segementcopolymere ([Aa-BbJn), Stern-Blockcopolymere ([An-BmJxX mit x > 2) sein. Von Vorteil ist dabei, dass über einen weiten Temperaturbereich eine entsprechende Flexibilität der Verschlussvorrichtung erhalten ist, sodass diese unabhängig vom Aufbewahrungsort immer eine Dichtheit des Probensam- melbehältnisses gewährleistet. Eine derartige Verschlussvorrichtung weist auch eine gute Lösungsmittel- sowie Fettbeständigkeit auf. Auch durch ein mehrmaliges Öffnen und Schließen des Probensammelgefaßes wird die Verschlussvorrichtung nicht mechanisch abgenutzt.
Zur weiteren Verbesserung dieser Eigenschaften ist es von Vorteil, wenn der Anteil an Monomereinheiten B der Moleküle der Weichsegmente in der Polymerkette des thermoplastischen Elastomers aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15 %, vorzugsweise 30 %, insbesondere 35 %, und einer oberen Grenze von 70 %, vorzugsweise 60 %, insbesondere 50 %, bezogen auf das Gesamtgemisch Weich- und Hartsegmente ausgewählt ist.
Für die Verbesserung des Verhältnisses von Steifigkeit zu Flexibilität ist es gemäß einer Variante der Erfindung möglich, dass der Kristallinitätsgrad des thermoplastischen Elastomers aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 8 %, vorzugsweise 10 %, insbesondere 15 %, und einer oberen Grenze von 55 %, vorzugsweise 40 %, insbesondere 30 %, ausgewählt ist.
Dabei können die Weichsegmente aus zumindest einer langkettigen Verbindung mit zumindest zwei Hydroxygruppen, insbesondere einem langkettigen Diol, vorzugsweise einem PoIy- ether- und/oder einem Polyesterdiol, mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 5000 gebildet sein, wobei das langkettige Diol insbesondere ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Polytetrahydrofuran, 1 ,4-Bis(2-hydroxyethoxy)benzol[hydro-chinonbis-(2- hydroxyethyl)ether], Polycaprolacton, Poly(oxytetramethylen)glycol, Po- ly(hexamethylencarbonat)glycol, PoIy(1, 2-oxypropylen)glycol, Po- ly(tetramethylenadipinsäure)glycol, Poly(ethylenadipin-säure)glycol, Poly(ε- caprolactam)glycol. Insbesondere bei den Polyetherdiolen wird der Vorteil erreicht, dass ein daraus bestehende Verschlussvorrichtung eine verbesserte Hydrolyse- und Mikrobenresistenz zeigt, sodass gegebenenfalls auf weitere Zusätze zur Verbesserung dieser Eigenschaften verzichtet werden kann. Von Vorteil ist dabei weiters, dass die Flexibilität der Verschlussvorrichtung durch Verwendung der angegebenen Verbindungen variiert werden kann, sodass auf unterschiedliche Anforderungen, wie wiederholte Durchstichbarkeit, Rücksicht genommen werden kann. Es ist dabei weiters von Vorteil, dass die Flexibilität der Verschlussvorrichtung nicht unter ein vorbestimmtes Maß fällt.
Um das gewünschte Verhältnis zwischen Flexibilität und Steifigkeit der Verschlussvorrichtung zu erhalten, ist gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die Hartsegmente aus zumindest einer kurzkettigen Verbindung mit zumindest zwei Hydroxygruppen, insbesondere einem kurzkettigen Diol, mit einer relativen Molekülmasse von 50 bis 500 gebildet sind, wobei das kurzkettige Diol insbesondere ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Propylenglycol, 1,10- Decandiol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Dipropylenglycol, 2,2-Dimethyl-l,3- propandiol, 1 ,4-Cyclohexandimethanol.
Das thermoplastische Elastomer kann durch Reaktion der zumindest zwei Hydroxygruppen umfassenden Verbindung(en) mit zumindest einem Isocyanat aus einer Gruppe umfassend aromatische Isocyanate, insbesondere Diisocyante, wie z.B. Toluylendiisocyanat, 4,4'- Methylendiphenyl-diisocyanat, 3 ,3 λ -Dimethyl-4,4 '-biphenyldiisocyant, 1 ,5 -Naphthalen- diisocyanat, aliphatische Isocyanate, wie z.B. Isophorondiisocyanat, 4,4'-
Dicyclohexylmethandiisocyanat, Hexamthylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat- Triisocyanurat, gebildet sein.
Die zumindest zwei Hydroxygruppen umfassende(n) Verbindung(en) kann ein Polyol sein, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Polyole basierend auf Polyadiapaten von kurzkettigen Diolen mit zwei funktionellen Hydroxygruppen und 3 bis 25 Kohlenstoffatomen, z.B. Polycarbonatdiole, Polycaprolactone und/oder Polyole mit mehr als zwei freien Hydroxygruppen, wie z.B. Pentaerythrit. Ebenso kann die zumindest die zwei Hydroxygruppen umfassende(n) Verbindung(en) ein Polyol sein, das eine relative Molekülmasse aufweist, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 500 und einer oberen Grenze von 2500. Mischungen aus den genannten Verbindungen wie, z.B. aromatische Isocyanate, insbesondere Diisocyante, wie z.B. 4,4'- Methylendiphenyl-diisocyanat und/oder 3,3Λ-Dimethyl-4,4'-biphenyldiisocyant und/oder 1,5- Naphthalen-diisocyanat und/oder Toluylendiisocyanat, aliphatische Isocyanate, wie z.B. 4,4'- Dicyclohexylmethandiisocyanat und/oder Hexamthylendiisocyanat und/oder Hexamethylen- diisocyanat-Triisocyanurat und/oder Isophorondiisocyanat mit zumindest einem aromatischen Isocyanat, insbesondere Diisocyant, wie z.B. 4,4 '-Methylendiphenyl-diisocyanat und/oder 3, 3 "-Dimethy 1-4,4 '-biphenyldiisocyant und/oder 1,5-Naphthalen-diisocyanat und/oder Toluylendiisocyanat und/oder zumindest einem aliphatischen Isocyanat, wie z.B. 4,4'- Dicyclohexylmethandiisocyanat und/oder Hexamthylendiisocyanat und/oder Hexamethylen- diisocyanat-Triisocyanurat und/oder Isophorondiisocyanat, bzw. einem Polyol das eine relative Molekülmasse aufweist, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 500 und einer oberen Grenze von 2500, sind ebenso möglich.
Für die Anzahl der Verknüpfungen und damit auch für die mechanische Festigkeit ist es von Vorteil, wenn zumindest zwei Hydroxygruppen umfassende Verbindungen eine Säurezahl < 1,5 mg KOH/g Verbindung aufweist.
Die Verschlussvorrichtung kann aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) — Polypropylen-Gemisch gebildet sein, wobei der EPDM- Anteil des Gemisches gemäß einer Ausfuhrungsvariante ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 %, vorzugsweise 25 %, insbesondere 30 % und einer oberen Grenze von 45 %, vorzugsweise 40 %, insbesondere 35 %. Dadurch ist die Festigkeit entsprechend variierbar.
Die Haftreibungszahl μ gegen Polyethylen beträgt vorzugsweise 1, wodurch im Grenzbereich zwischen der Verschlussvorrichtung und dem zu verschließenden Gefäß einerseits eine optimale Dichtheit und andererseits auch eine sehr gute Verschließbarkeit gegeben sind.
Im Nachfolgenden sind einige Beispiele für die Zusammensetzung der thermoplastischen E- lastomere aus weichen und harten Polymersegmenten angeführt. Ein bevorzugtes weiches Polymersegment ist Isobutylen. Als harte Polymersegmente werden Styrole bevorzugt. Beispiele für die Zusammensetzung der Compoundierung jeweils ins Gew.-%:
Figure imgf000014_0001
Die nachfolgende Tabelle zeigt zwei konkrete Ausführungsbeispiele der Compoundierung der Verschlussvorrichtung, insbesondere des Verschlussstopfens. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele der Rezepturen beschränkt ist bzw. die bevorzugt angegebenen, einzelnen Verbindungen zur Herstellung dieser Rezepturen, sondern diese im Rahmen der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung zu sehen sind.
Figure imgf000014_0002
Das Molekulargewicht von SIBS beträgt vorzugsweise zwischen 50.000 und 200.000.
Die Gasbarriereeigenschaften des erfmdungsgemäßen Verschlussstopfens wurden mit einem Prüfverfahren bestimmt. Hierzu wurde ein beschleunigtes Prüfverfahren entwickelt, um rasch überprüfen zu können, dass auch nach 18 Monaten maximal 10 % des Nominalansaugvolumens verloren gehen. Bei diesem beschleunigten Prüfverfahren wird das Röhrchen 4 Wochen lang bei 50 0C exponiert, wobei der Ansaugwert um maximal 6 % im Vergleich zum Nominalansaugwert einer Flüssigkeit unter Druck von 0,13 bar unterschritten werden darf. Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen erreicht ausgezeichnete Gasbarriereeigenschaften, wo- bei der Ansaugwert im beschleunigten Prüfverfahren maximal um 6 % des Nominalansaugwerts sinkt.
In einem weiteren Test wird das Fragmentationsverhalten des Verschlussstopfens getestet. Hierbei wird der Verschlussstopfen mit einer Analysegerätnadel, welche bei Analysegeräten verwendet wird, wie beispielsweise beim Analysegerät Abbott Cell-Dyn 3200 oder Siemens Advia 120 bzw. Advia 2120. Es wird überprüft, wie viele Fragmente mit einer Größe von < 0,5 mm, mit einer Größe von 0,5 mm bis 1 mm, mit einer Größe von 1 mm bis 2 mm, und mit einer Größe von >2 mm vom Verschlussstopfen durch die Analysegerätnadel gelöst werden. Die Anzahl der Fragmente in der jeweiligen Klasse werden mit einem Multiplikator multipli- ziert, welcher für die kleinste Größe der Fragmente 2 beträgt und aufsteigend bis zur größten Größe der Fragmente 5 beträgt. Die Summenbildung darf einen Wert von 10 nicht überschreiten. Die erfϊndungsgemäße Verschlussvorrichtung erreicht Werte von 0 bis 8.
Um die Gasbarriereeigenschaften der erfindungsgemäßen Verschlussstopfens weiters zu ü- berprüfen, wird ein Durchstichtest durchgeführt, wobei der Verschlussstopfen drei mal mit einer Blutentnahmekanüle 21G durchstochen wird und jeweils nach einem Drittel des Befül- lens des evakuierten medizinischen Behältnisses, insbesondere Blutentnahmeröhrchens, der Verschlussstopfen erneut durchstochen wird. Beim dritten Durchstechen muss das Ansaugvolumen noch mindestens 95 % des Nominalansaugvolumens eines gleichartigen Behälters mit demselben Fassungsvermögen betragen, wodurch sichergestellt wird, dass sich der Ver- schlussstopfen nach Entfernen der Kanüle sofort wieder verschließt. Bei der Blutentnahme bleibt manchmal während des Abziehens des Blutprobenröhrchens von der Kanüle an der Spitze der Kanüle ein Bluttropfen hängen, der sich an der Einstichstelle der Verschlussvor- richtung verteilt. Befindet sich die Einstichstelle im Griffbereich der Finger einer das Blut- probenröhrchen handhabenden Person, so besteht für diese ein erhöhtes Infektionsrisiko. Zudem kann es beim Herausziehen der Kanüle aus der Verschlussvorrichtung zu Spritzeffekten kommen. Diese treten beispielsweise dann auf, wenn das Material um die Einstichstelle ein niedriges Formrückstellvermögen aufweist und nach dem Herausziehen der Kanüle aus der Verschlussvorrichtung sich nicht schnell genug wieder verschließt. Auch beim Öffnen der Verschlussvorrichtung im Untersuchungslabor ist sicherzustellen, dass bei einer Aufhebung des noch in dem Blutprobenröhrchen verbleibenden Restunterdrucks keine Spritzeffekte nach außen hin wirksam werden.
In einem weiteren Test wird die Durchstichkraft, die erforderlich ist um den Grundkörper des Verschlussstopfens zu durchstechen, getestet. Hierbei darf die Kraft bei der Verwendung einer 21 G Kanüle maximal IO N betragen, damit der Verschlussstopfen für die Blutentnahme direkt am Patienten geeignet ist. Das Durchstechen des Verschlussstopfens mittels einer Ka- nüle mit möglichst geringem Widerstand ist insbesondere dann wünschenswert, wenn die
Verschlussvorrichtung im Zusammenhang mit einem Blutprobenröhrchen verwendet wird, da bei der Blutabnahme meist mehrere Röhrchen befüllt werden, wobei die Kanüle an der Person eingestochen bleibt. Starke Widerstandskräfte beim Durchstechen der Verschlussvorrichtung können sich für den Patienten schmerzhaft bemerkbar machen. Trotz der geringen Durch- stichkraft soll die Kanüle jedoch während der Blutabnahme im Verschlussstopfen sicher gehalten werden. Der Verminderung des Einstichwiderstands steht daher das zusätzliche Erfordernis einer ausreichenden Stabilität bei der Halterung der Kanüle während des Blutabnahmevorganges gegenüber. Die aufzuwendende Kraft bei der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung beträgt 1,2 bis 8,9 N.
Bei mehreren biologischen Tests ist es erforderlich, dass die biologische Probe nicht mit einer Kanüle entnommen wird, sondern der Verschlussstopfen mit einer scharfen Klinge durchschnitten wird um direkt an die Probe zu gelangen. Daher wurde der Verschlussstopfen dahingehend getestet, dass die Differenz der Kraft zwischen Durchschneiden des Grundkörpers mit einer scharfen Klinge und Eindrücken des Grundkörpers mit einem stumpfen Werkzeug in ein evakuiertes pharmazeutisches Behältnis mindestens 30 N beträgt, wodurch sichergestellt ist, dass bei einem Durchschneiden des Grundkörpers mit einer Klinge dieser nicht bzw. maximal 1 von 1 Million in das pharmazeutische Behältnis hinein gedrückt wird. Zur Herstellung der erfmdungsgemäßen Verschlussvorrichtung können neben dem thermoplastischen Elastomer auch noch Hilfsstoffe bzw. unterschiedliche Elastomere verwendet werden. Zu sämtlichen Mischungen können weitere Zusatzstoffe zugegeben werden.
Das thermoplastische Elastomer bzw. die Oberfläche der Verschlussvorrichtung kann über chemische Gruppen funktionalisiert sein, wodurch sich verbesserte Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf Dichtheit des Probensammelgefäßes ergeben.
Die Verschlussvorrichtung kann einerseits einen schichtweisen Aufbau aus unterschiedlichen thermoplastischen Elastomeren als auch einen bereichsweise unterschiedlichen Aufbau, wie z.B. die Ausbildung des Zentrums der Verschlussvorrichtung aus einem ersten thermoplastischen Elastomer und die Ausbildung der Randschichten, die mit dem Probensammelgefäßen in Berührung kommen, aus einem zweiten thermoplastischen Elastomer, aufweisen. Weiters ist möglich, den Schaftteil und den Kopfteil der Verschlussvorrichtung aus unterschiedlichen thermoplastischen Elastomeren herzustellen.
Die aus den genannten Materialien der unterschiedlichen Ausführungsvarianten hergestellten Verschlussvorrichtungen können für Behältnisse, wie Ess- oder Trinkbehälter, Druckerpatronen, medizinischen Behältnisse, insbesondere Blutabnahmegefäße und andere Vorrichtungen, verwendet werden, bei denen neben der Flexibilität auch hohe Anforderungen bezüglich Gasdurchlässigkeit gestellt werden.
Neben Fig. 1 sind in Fig. 2 weitere Details einer möglichen Ausfuhrungsvariante des Verschlusses mit der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 gezeigt. Die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2 kann auch zur Bildung eines Verschlusses mit einer Kappe 4 für einen Probenbehälter 1 einer Aufnahmeeinrichtung für pharmazeutische Zusammensetzungen, Körperflüssigkeiten bzw. -zellen und/oder Zellkulturen, wobei die Kappe 4 einen Kappenmantel 5, zwei in Richtung einer Längsachse voneinander distanzierte Endbereiche, zumindest eine an einer Innenfläche 6 des Kappenmantels 5 verlaufend angeordnete Gewindeanord- nung 7 umfasst, verwendet werden. Im Abschnitt eines nutförmigen Aufnahmebereiches im Kappenmantel 5 ist zumindest eine Durchsetzung angeordnet, in welche die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2, insbesondere der Verschlussstopfen 3, vorzugsweise dessen Ansatz 8, zumindest bereichsweise zum Eingriff kommt. Ferner kann die innere lichte Weite des einem offenen Ende des Probenbehälters 1 zuwendbaren Fortsatzes in etwa der äußeren Abmessung des Probenbehälters 1 im Bereich seines offenen Endes entsprechen. Dadurch kann einerseits die Kappe 4 relativ gegenüber dem Probenbehälter 1 geführt positioniert sein und andererseits der Ansatz 8 des Stopfens 3 zusätzlich an der Stirnseite des Probenbehälters lzur dichtenden Anlage gebracht werden.
Das Zusammenwirken der Kappe 4 mit dem Probenbehälter 1 erfolgt einerseits über die Gewindeanordnung 7, insbesondere des mindestens einen Gewindeganges der Kappe 4 mit dem zumindest einem Gewindegang des Probenbehälters 1, und andererseits kann es auch durch die Verschlussvorrichtung 2 erfolgen. Durch die Verwendung der Verschlussvorrichtung 2 mit der erfindungsgemäßen Compoundierung wird die Assemblierung der Kappe 4 mit dem Probenbehälter 1, die über die die Gewindeanordnung 7, insbesonder Schraubverbindung, miteinander interagieren, erleichtert, weil durch die Compoundierung die Kraft optimal auf die Gewindeanordnung 7 übertragen werden kann.
Der Probenbehälter 1, vorzugsweise pharmazeutische Behältnis, kann einen verschließbaren Probenbehälter 1 für pharmazeutische Zusammensetzungen, Körperflüssigkeiten bzw. -zellen und/oder Zellkulturen bilden, wobei der Probenbehälter 1 zwei in Richtung einer Längsachse voneinander distanzierte Enden aufweist und einen Innenraum 11 umgrenzt, wobei mindes- tens eines der beiden Enden eine offene Stirnseite aufweist, die durch die offenbare Verschlussvorrichtung 2 verschließbar ist, und an einer äußeren Oberfläche des Probenbehälters 1 zumindest eine Gewindeanordnung 7 angeordnet ist.
Der Probenbehälter 1 kann zumindest im Bereich der mit der Dichtfläche der Verschlussein- richtung 2, insbesondere des Verschlussstopfens 3, zuwendbaren inneren Oberfläche eine
Beschichtung aufweisen. Die Beschichtung kann aber auch bereichsweise am Verschlussstopfen 3, insbesondere im Bereich der inneren Oberfläche der dem Probenbehälter 1 zuwendbaren Dichtfiäche, angebracht sein.
Zwischen dem radial den Verschlusstopfen 3 der Verschlussvorrichtung 2 überragenden Ansatz und dem vom Probenbehälter 1 weiter distanzierten Fortsatz der Kappe 4 kann ein Haltering 9 angeordnet sein, wodurch das Einsetzen des Stopfens 3 in die Kappe 4 von dieser Seite her wesentlich erleichtert werden, da der radial vorspringende Ansatz 8 des Dichtstopfens 3 nur minimal verdichtet werden muss und anschließend eine sichere Halterung des Stopfens 3 in der Kappe 4 erzielbar ist.
Die Dichtfläche weist an der Verschlussvorrichtung 2 in Richtung der Längsachse ein Aus- maß zwischen 1,0 mm und 2,5 mm, bevorzugt 1,5 mm, auf, wodurch eine ausreichende Anlage- bzw. Dichtfläche zwischen dem eingesetzten Stopfen 3 und der Innenwand des Probenbehälters 1 geschaffen werden kann.
Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, kann am Stopfen 3 der Verschlussvorrichtung 2 zwischen der dem Probenbehälter 1 zugewendeten bzw. zuwendbaren Dichtfläche 10 und der in etwa senkrecht zur Längsachse ausgerichteten und dem Innenraum 11 zugewendeten weiteren Dichtfläche 13, eine in Richtung auf die Längsachse verjüngend ausgebildete Abschrägung 12 angeordnet sein, wodurch der Abschraubweg und die damit verbundene Axialverlagerung des Stopfens in Richtung der Längsachse soweit minimiert wird, dass zumindest ein Kanal ausge- bildet ist und trotzdem noch die Gewindegänge der Gewindeanordnung miteinander in Eingriff stehen. Dabei kann die Abschrägung 12 beispielsweise als Teil einer Kegelfläche ausgebildet sein. Es wären aber auch jegliche andere Raumformen zur Ausbildung der Abschrägung 12 möglich. Durch diese Abschrägung 12 wird die Dichtfläche 10, welche bevorzugt zylindrisch zur Längsachse ausgebildet ist, in ihrem Ausmaß bzw. ihrer Größe reduziert, wo- bei hier beispielsweise die Dichtfläche 10 am Stopfen 3 in Richtung der Längsachse eine Längserstreckung bzw. ein Ausmaß zwischen 1,0 mm und 2,5 mm, bevorzugt 1,5 mm aufweisen kann. Diese Länge in Richtung der Längsachse bzw. das Ausmaß ist derart zu wählen, dass bei vollständig eingesetzten Dichtstopfen 3 die einander zugewendeten Dichtflächen 10, 13 und die offene Stirnseite eine ausreichende Gasdichtheit sowie Flüssigkeitsdichtheit über einen vorbestimmbaren Zeitraum der Lagerung gewährleisten und auch eine Anlage derselben über den Umfang durchlaufend ist.
Ferner ist in strichpunktierten Linien in Fig. 2 im Bereich der Abschrägung 12 angedeutet, dass es anstelle dieser möglich ist, Kanäle durch zumindest eine im Bereich der Dichtfläche des Stopfens angeordnete nutformige Vertiefung 14 auszubilden. Dabei können auch mehrere über den Umfang des Stopfens 3 bzw. Dichtfläche 10 verteilt angeordnete, nutformige Vertiefungen 14 vorgesehen sein. Diese Vertiefung 14 erstreckt bzw. erstrecken sich die, ausgehend von einem dem Innenraum 11 des Probenbehälters 1 zugewendeten Randbereich hin in Rieh- tung auf den Ansatz 8 und endet bzw. enden in einer Distanz vor dem Ansatz 8. Die Distanz kann ebenfalls zwischen 1,0 mm und 2,5 mm, bevorzugt 1,5 mm betragen und dabei dem o- ben beschriebenen Ausmaß entsprechen. Damit ist wiederum die über den Umfang durchlaufende Dichtfläche 10 am Stopfen 3 ausgebildet.
Somit kann auch hier wiederum bei einem geringfügigen Abschrauben der Kappe 4 vom Probenbehälter 1 bei noch in Eingriff stehenden Gewindegängen der Gewindeanordnung 7 ein Herausziehen des Stopfens 3 aus dem Probenbehälter 1 soweit erfolgen, dass über den oder die Kanäle wiederum eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum 11 des Probenbe- hälters 1 und der äußeren atmosphärischen Umgebung hergestellt ist.
Weiters ist es auch noch möglich, dass zwischen dem Ansatz 8, insbesondere dessen radial umlaufenden Außenfläche, und der Innenfläche 6 des Kappenmantels 5 zusätzliche Rastmittel zur gegenseitigen Verdrehsicherung angeordnet sind, um so stets eine gemeinsame relative Verlagerung des Verschlusses gegenüber dem Probenbehälter 1 sicherzustellen. Diese Rastmittel können durch gegenseitige Verzahnungen, zusammenwirkende Vorsprünge und Ausnehmungen oder aber auch durch größere Oberflächenrauhigkeiten gebildet sein, welche mit einer zusätzlichen radialen Vorspannung des Ansatzes innerhalb des Aufnahmebereiches im Kappenmantel 5 kombiniert werden können.
Abschließend sei noch hinzugefügt, dass es sich bei diesen zuvor beschriebenen Ausbildungen des Probenbehälters 1 auch um BlutpiObenentnahmeröhrchen handeln kann, deren Innenraum 11 nach dem Verschließen mit dem Verschluss einen gegenüber dem ortsüblichen Luftdruck geringeren Druck aufweist, also evakuiert ist. Für gewisse Einsatzzwecke kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn der Innenraum 11 nur steril, bzw. in diesem ein für die Behandlung des einzufüllenden Gutes bevorrateter Wirkstoff eingefüllt ist, und dieser nicht evakuiert ist. Es können aber auch in den evakuierten Innenraum 11 nur der oder die Wirkstoffe eingefüllt sein.
Weitere Details zur Ausbildung des Probenbehälters lund der Kappe 4 können der WO 2005/070781 der Anmelderin entnommen werden. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausfuhrungsvarianten der Verschlussvorrichtung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Aus- führungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der darge- stellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit um- fasst.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Probenbehälters 1 dieser bzw. dessen Bestandteile, wie Verschlussvorrichtung 2 und Kappe 4 teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfmdungsgemäßen Lösungen bilden und beliebig miteinander kombiniert werden. Die diesbezüglichen, erfϊndungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung
1 Probenbehälter 2 Verschlussvorrichtung
3 Stopfen
4 Kappe
5 Kappenmantel 6 Innenfläche
7 Gewindeanordnung
8 Ansatz
9 Halterung 0 Dichtfläche 1 Innenraum 2 Abschrägung 3 Dichtfläche 4 Vertiefung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verschlussvorrichtung für eine Öffnung eines Probenbehälters umfassend zumindest einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden Grundkörper aus einer Com- poundierung enthaltend zumindest ein thermoplastisches Elastomer mit Weich- und Hartsegmenten, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Weichsegmente aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15 Gew.-% und einer oberen Grenze von 90 Gew.-% ausgewählt ist.
2. Verschlussvorrichtung für eine Öffnung eines Probenbehälters umfassend zu- mindest einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden Grundkörper aus einer Com- poundierung enthaltend zumindest ein thermoplastisches Elastomer mit Weich- und Hartsegmenten, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Anteile der Weich- zu den Hartsegmenten aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 : 3 und einer oberen Grenze von 9 : 1, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1,5 : 3 und einer oberen Grenze von 6 : 1, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2,5 : 3 und einer oberen Grenze von 4 : 1 ausgewählt ist.
3. Verschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer aus einer Gruppe von Werkstoffen umfassend TPU, TPV, TPS, TPO, SBC, TP-NR, TP-NBR, TP-FKM, CPO bzw. CPA, PEBA, weiters EPDM/PP, sowie Mischungen bzw. Verschnitte daraus ausgewählt ist.
4. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer als Blockcopolymer oder Elastomerlegierung ausge- bildet ist.
5. Verschlussvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Weichsegment aus einer Gruppe umfassend Butadien, Isopren, E- thylenbutylen, Isobutylen, Naturkautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) ausgewählt ist.
6. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer ein Styroltyp ausgewählt aus einer Gruppe umfas- send Styrol-Isobutylen-Styrol (SIBS), Styrol-Butadien-Styrol (SBS), Styrol-Isopren-Styrol (SIS), Styrol-Ethylenbutylen-Styrol (SEBS) ist bzw. dieses enthält ist.
7. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, dass das styrolbasierte thermoplastische Elastomer in der Compoundierung in einer Menge ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15% und einer oberen Grenze von 90 % enthalten ist.
8. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich- net, dass die Elastomercompoundierung ein thermoplastisches Elastomer nach Anspruch 3 oder 6 und ein weiches Polymersegment ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Butadien, Isopren, Ethylenbutylen, Isobutylen, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), oder Butylkautschuk enthält.
9. Verschlussvorrichtung nach einem der der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung mehrschichtig ausgebildet ist und zumindest mehrere der Schichten aus, gegebenenfalls unterschiedlichen, thermoplastischen Elastomeren gebildet sind.
10. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Härte nach Shore A aufweist, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 35 Shore A und einer oberen Grenze von 60 Shore A.
11. Verschlussvorrichtung nach einem der der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Härte der sterilisierten Verschlussvorrichtung, insbesondere des sterilen
Verschlussstopfens, einen Wert ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 45 Shore A und einer oberen Grenze von 55 Shore A aufweist.
12. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Compoundierung zumindest ein Additiv ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Weichmacher, Füllstoffe, Farbstoffe, Antioxidantien, antibakterielle Wirkstoffe, antivirale Wirkstoffe, Fungizide, Vernetzer enthält.
13. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass organische und/oder anorganische Füllstoffe synthetischen oder natürlichen Ursprungs, wie silikatische Füllstoffe, wie Schichtsilikate, Nanoteilchen, wie Nanoton, Nano- röhrchen und/oder Aluminiumsilikat enthalten sind.
14. Verschluss Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Füllstoffe, insbesondere Nanoteilchen in einer Menge ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1%, vorzugsweise 2%, insbesondere 5%, und einer oberen Grenze von 30 %, vorzugsweise 25%, insbesondere 20%, in der Compoundierung enthal- ten sind.
15. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanoteilchen plättchenförmig ausgebildet sind.
16. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanoteilchen ca. 1 nm Dicke und 75 nm bis 100 nm im Querschnitt aufweisen.
17. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Nanoteilchen Netzstrukturen ausbilden.
18. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus einem Schaftteil und einem in Richtung der Längsachse distanzierten Endbereich angeordnetem Kopfteil gebildet ist, und gegebenenfalls der Kopfteil aus dem gleichen Material wie der Schaftteil gebildet ist.
19. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper zumindest ein Dichtelement und/oder eine Silikonschicht angeordnet ist.
20. Verschlussvorrichtung, insbesondere Verschlussstopfen zum Verschließen eines evakuierten pharmazeutischen Behältnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 19, umfassend einen Grundkörper mit einem thermoplastischen Elastomer, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit einem Spritzgussverfahren hergestellt ist und die Gasbarriereeigenschaft des Verschlussstopfens durch einen Ansaugwert, der nach einem Zeitraum von 18 Monaten den No- minalansaugwert um maximal 10% unterschreitet, definiert ist.
21. Verschlussvorrichtung, insbesondere Verschlussstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fragmentation, wobei die Fragmente nach Größen klassifiziert und einem entsprechenden Multiplikator multipliziert werden, einen Wert von maximal 10 beträgt.
22. Verschlussvorrichtung, insbesondere Verschlussstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen nach 3 -maligem Durchstechen mit einer Kanüle sich wieder verschließt und noch 95 % des Nominalansaugvolumens eines gleichartigen evakuierten pharmazeutischen Behältnisses ansaugt.
23. Verschlussvorrichtung, insbesondere Verschlussstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zum Durchstechen des Grundkörpers mit einer Kanüle mit einer Größe von 21 G bzw. 23 G maximal ION beträgt.
24. Verschlussvorrichtung, insbesondere Verschlussstopfen nach einem der Ansprü- che 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Kraft zwischen Durchschneiden des Grundkörpers mit einer scharfen Klinge und Eindrücken des Grundkörpers mit einem stumpfen Werkzeug in ein evakuiertes pharmazeutisches Behältnis mindestens 30N beträgt.
25. Verfahren zur Herstellung einer Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprü- che 1 bis 24 umfassend die Schritte i) Vermengen der Bestandteile der Compoundierung und ii) Spritzgießen der Verschlussvorrichtung.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bereichsweise an einer Oberfläche der Verschlussvorrichtung eine Silikonschicht aufgetragen wird.
27. Kappe (4) zur Bildung eines Verschlusses für einen Probenbehälter (1) einer Aufhahmeeinrichtung für pharmazeutische Zusammensetzungen, Körperflüssigkeiten bzw. - zellen und/oder Zellkulturen, umfassend einen Kappenmantel (5), zwei in Richtung einer Längsachse voneinander distanzierte Endbereiche, zumindest eine an einer Innenfläche des Kappenmantels (5) verlaufend angeordnete Gewindeanordnung (7) und eine Verschluss Vorrichtung (2), insbesondere einem Verschlussstopfen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist
28. Probenbehälter (1), vorzugsweise pharmazeutisches Behältnis mit einer Verschlussvorrichtung (2), insbesondere einem Verschlussstopfen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
29. Probenbehälter (1), vorzugsweise pharmazeutisches Behältnis, zur Bildung einer mit einem Verschluss umfassend eine Kappe (4) und eine Verschlussvorrichtung (2), insbesondere einen Verschlussstopfen (3), verschließbaren Aufnahmeeinrichtung für pharmazeutische Zusammensetzungen, Körperflüssigkeiten bzw. -zellen und/oder Zellkulturen, wobei der Probenbehälter (1) zwei in Richtung einer Längsachse voneinander distanzierte Enden aufweist und einen Innenraum (11) umgrenzt, wobei mindestens eines der beiden eine offene Stirnseite aufweist, die durch den offenbaren Verschluss verschließbar ist, und an einer äußeren Oberfläche des Probenbehälters (1) zumindest eine Gewindeanordnung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
30. Probenbehälter (1) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kappe (4) einsetzbare Verschlussvorrichtung (2) vor dem Einsetzen zumindest im Bereich einer inneren Oberfläche des Probebehälters (1) zuwendbaren Dichtfläche beschichtet ist.
31. Probenbehälter (1) nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass im Probenbehälter (1) ein gegenüber dem äußeren Umgebungsdruck geringerer Druck vorliegt.
32. Probenbehälter (1) nach einem der Ansprüche 28 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) einen Grundkörper mit einem thermoplastischen E- lastomer umfasst, der nach einem Spritzgussverfahren hergestellt ist, und das Ansaugvolumen des evakuierten pharmazeutischen Behältnisses aus einer Flüssigkeit unter einem Druck von 0,13 bar nach einem Zeitraum von 18 Monaten mindestens 90 % vom Nominalansaugvolu- men aufweist.
33. Verwendung der Verschlussvorrichtung (2), insbesondere des Verschlussstop- fens (3), nach einem der Ansprüche 1 bis 24 zur Assemblierung mit einer Verschlusskappe (4) um einen Verschluss für ein evakuiertes pharmazeutisches Behältnis zu bilden.
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