WO2020184345A1 - ガス製品及びその製造方法、並びに医療用吸入ガスを製造する方法 - Google Patents

ガス製品及びその製造方法、並びに医療用吸入ガスを製造する方法 Download PDF

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hydrogen
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山田　雅昭
一朗 三澤
弘祐 小林
謙一 小久保
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住友精化株式会社
学校法人北里研究所
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Definitions

  • the present invention relates to a gas product, a method for producing the same, and a method for producing medical inhaled gas.
  • Patent Document 1 It has been reported that inhalation of a gas composition containing nitric oxide, hydrogen and oxygen can effectively reduce organ and tissue damage during ischemia-reperfusion.
  • an object of one aspect of the present invention is to provide a gas product that enables the medical practice of simultaneously inhaling and administering nitric oxide, hydrogen, and oxygen to be performed more easily.
  • One aspect of the present invention relates to a gas product having a gas container and a gas composition filled in the gas container.
  • the gas composition contains nitric oxide, hydrogen, and an inert gas, and the concentration of the nitric oxide is 20% by volume or less based on the volume of the gas composition.
  • the combination of nitric oxide and hydrogen is a combination of a flammable gas and a flammable gas, it is generally considered difficult to stably store a mixed gas containing both for a long period of time.
  • extremely high storage stability is required, such as the fluctuation range of the concentration of each gas within ⁇ 5% in one year, but the mixed gas in which nitric oxide and hydrogen coexist is such high. Having storage stability is usually difficult to expect.
  • the concentration of nitric oxide is 20% by volume or less, the gas composition containing nitric oxide and hydrogen can be stably stored as a gas product, and the present invention has been found.
  • the gas composition can be stably stored for a long period of time in the gas container of the gas product. Further, by using the gas composition in the gas product according to the present invention, only by controlling the supply of two types of gas, that is, the gas composition and the gas containing oxygen, three types of nitric oxide, hydrogen and oxygen are used. The medical practice of simultaneously inhaling and administering gas to a patient can be easily performed.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for producing the above gas product.
  • the method comprises filling a gas container with a first raw material gas containing nitrogen monoxide and an inert gas, and further filling the gas container with a second raw material gas containing hydrogen and an inert gas.
  • the gas container is further filled with an inert gas, whereby a gas composition containing nitrogen monoxide, hydrogen and an inert gas, wherein the concentration of nitrogen monoxide is based on the volume of the gas composition.
  • the formation of a gas composition of 20% by volume or less is included in this order. According to this method, the gas product can be produced efficiently and with high accuracy.
  • Yet another aspect of the present invention relates to a method for producing a medical inhalation gas containing nitric oxide, hydrogen and oxygen.
  • the method includes the step of mixing the gas composition in the gas product with a gas containing oxygen. According to this method, it is possible to easily and efficiently produce a medical inhaled gas for performing a medical practice in which three types of gases, nitric oxide, hydrogen and oxygen, are simultaneously inhaled and administered to a patient.
  • a gas product that enables the medical practice of simultaneously inhaling and administering nitric oxide, hydrogen and oxygen to be performed more easily.
  • the gas product according to one aspect of the present invention can also have excellent storage stability for a long period of time without the gas composition to be filled exhibiting explosiveness.
  • the gas product has a gas container and a gas composition filled in the gas container.
  • the gas composition is filled in the gas container and stored and used.
  • the gas container may be a pressure-resistant gas cylinder having a gas chamber.
  • the gas chamber may have an inner wall surface made of stainless steel.
  • the inner wall surface may be treated by physical polishing, chemical polishing, or electrolytic polishing from the viewpoint of preventing the metal on the inner wall surface from acting as a catalyst for promoting the reaction between nitric oxide and hydrogen.
  • the gas composition according to one embodiment contains nitric oxide, hydrogen, and an inert gas.
  • a medical inhalation gas containing nitric oxide, hydrogen and oxygen can be formed. That is, the gas product according to one embodiment is used to form a medical inhalation gas containing nitric oxide, hydrogen and oxygen.
  • This medical inhaled gas is usually formed in the clinical setting and immediately administered by inhalation to the patient.
  • the medical inhaled gas can be used, for example, as a medicine for reducing ischemia-reperfusion injury.
  • the concentration of nitric oxide is 20% by volume or less based on the volume of the gas composition.
  • the concentration of nitric oxide is 20% by volume or less, the gas composition does not exhibit explosiveness, and the gas composition can be stably stored as a gas product for a long period of time.
  • the concentration of nitrogen monoxide may be 5% by volume or less, or 1% by volume or less, and is 10% by volume or more and 50% by volume ppm. As mentioned above, it may be 80 volume ppm or more, 100 volume ppm or more, or 200 volume ppm or more.
  • the concentration of nitrogen monoxide in the gas composition is 10% by volume ppm to 20% by volume, 50% by volume ppm to 20% by volume, 80% by volume ppm to 20% by volume, 100 by volume based on the volume of the gas composition.
  • the concentration of hydrogen is 0.1% by volume or more, 1% by volume or more, or 2% by volume based on the volume of the gas composition. It may be 40% by volume or less, 10% by volume or less, or 4.7% by volume or less. From the above viewpoint, the concentration of hydrogen is 0.1% by volume to 40% by volume, 0.1% by volume to 10% by volume, and 0.1% by volume to 4.7% by volume based on the volume of the gas composition. 1. 1% to 40% by volume, 1% to 10% by volume, 1% by volume to 4.7% by volume, 2% by volume to 40% by volume, 2% by volume to 10% by volume, or 2% by volume to 4. It may be 7% by volume.
  • the gas composition according to the embodiment may be a mixed gas composed of nitric oxide and hydrogen and the rest of the inert gas.
  • the gas composition may contain inevitable trace amounts of impurities.
  • the inert gas may be a gas that does not substantially react with nitric oxide and hydrogen. From an economic point of view, the inert gas may be nitrogen.
  • the total pressure of the gas composition according to one embodiment may be 0.1 MPa or more, or 10 MPa or more, mainly from an economic point of view. Further, the total pressure of the gas composition may be required to be 15 MPa or less due to restrictions under the High Pressure Gas Safety Act. From the above viewpoint, the total pressure of the gas composition may be 0.1 MPa to 15 MPa or 10 MPa to 15 MPa.
  • the gas products described above include, for example, filling a gas container with a first raw material gas containing nitrogen monoxide and an inert gas, and further filling the gas container with a second raw material gas containing hydrogen and an inert gas. It can be produced by a method including filling and further filling the gas container with an inert gas, thereby forming a gas composition containing nitrogen monoxide, hydrogen and an inert gas, in this order. ..
  • FIG. 1 is a schematic view showing a filling device for manufacturing a gas product according to an embodiment.
  • the filling device shown in FIG. 1 includes a pipe 21, a valve V1 and a valve V2 mounted on both ends of the pipe 21, a pipe 22 connected to the valve V1, a pipe 23 connected to the valve V2, and a valve.
  • Valve V3, valve V4, valve V5 and valve V6 connected to the pipe 21 at a position between V1 and valve V2, a pressure gauge 7 connected to the valve V6, and a platform scale 3 arranged in the vicinity of the pipe 22.
  • the pipes 21, 22, and 23 form a flow path for circulating the raw material gas and the like. From the valve V1 side, the valve V3, the valve V4, the valve V6, and the valve V5 are connected to the pipe 21 in this order.
  • the gas container 1 filled with the target gas composition is connected to the pipe 22 and placed on the platform scale 3.
  • the gas container 1 has a container valve 1A.
  • the gas container 2 filled with the raw material gas is connected to the pipe 23.
  • the gas container 2 has a container valve 2A.
  • the container valve 1A and the container valve 2A are provided to prevent flow between the gas chambers in the gas containers 1 and 2 and the outside (atmosphere). By replacing the gas container 2, the raw material gas containing different components can be sequentially supplied.
  • the temperature of the raw material gas and the produced gas composition is usually ⁇ 92 to 60 ° C. If this temperature is less than -92 ° C, nitric oxide may liquefy. From the viewpoint of the High Pressure Gas Safety Act, the temperature of the raw material gas and the produced gas composition may be 40 ° C. or lower.
  • the gas container 1 and the gas container 2 are connected via pipes 21, 22, and 23.
  • the pipes 22 and 23 may be flexible high pressure pipes.
  • a pipe for supplying a high-pressure inert gas (for example, nitrogen gas) is connected to the valve V5.
  • a high-pressure inert gas for example, nitrogen gas
  • an inert gas as a diluting gas is supplied to the pipe 21.
  • the valve V4 is connected to the abatement device.
  • the valve V4 is opened, the gas existing in the pipe 21 at a pressure equal to or higher than the atmospheric pressure is discharged to the abatement device until the pressure reaches the atmospheric pressure.
  • a pipe for discharging gas to the vacuum pump is connected to the valve V3.
  • the valve V3 When the valve V3 is opened, the inside of the pipe 21 can be made almost vacuum.
  • the platform scale 3 has a weight display unit 5.
  • the platform scale 3 may be a so-called load cell type platform scale.
  • the filling amount of each raw material gas is adjusted by filling the gas container 1 with the raw material gas while measuring the weight of the gas container 1 with the platform scale 3.
  • the weight of each raw material gas constituting the produced gas composition can be calculated in advance.
  • the pipe 22 is connected to the container valve 1A of the gas container 1.
  • the gas container 1 is sealed by a container valve 1A.
  • the inside of the gas container 1 may be decompressed in advance.
  • the container valve 2A of the gas container 2 filled with the first raw material gas M1 containing nitric oxide and the inert gas is connected to the pipe 23.
  • the first raw material gas M1 may contain nitric oxide having a concentration of about 1 to 20 times the concentration in the produced gas composition.
  • valves V1, the valve V2 and the valve V3 are opened, the valves V4 and V5 are closed, and the pipes 21, 22, 23 are operated by the vacuum pump connected to the valve V3.
  • the valve V5 is opened and nitrogen gas is supplied to the pipes 21, 22 and 23 up to a pressure of about 1 MPa in order to dilute the slightly remaining oxygen.
  • the valve V5 is closed, the valve V4 is opened, and nitrogen gas is discharged to the vicinity of atmospheric pressure.
  • the valve V3 is opened, and the inside of the pipes 21, 22, and 23 is evacuated again by the vacuum pump. These operations are repeated several times to dilute and expel the remaining oxygen.
  • the valve V3 is opened and the valve V3 is closed in a state where the inside of the pipes 21, 22 and 23 is almost evacuated.
  • the container valve 2A is opened and closed, and the first raw material gas M1 is inserted into the pipes 21, 22 and 23 until the instruction of the pressure gauge 7 connected to the pipe 21 becomes the internal pressure of the gas container 1 + 0.5 MPa to 2 MPa. Introduce.
  • the valve V1 is closed and the container valve 1A is opened. At this point, the weight display unit 5 of the platform scale 3 is reset to zero.
  • the container valve 2A After opening the valve V1 and confirming that the instruction of the pressure gauge 7 is lowered, the container valve 2A is opened and closed, and the gas container 1 is filled with the first raw material gas M1 having a weight calculated in advance. After filling, the container valve 1A is closed. The indicated pressure of the pressure gauge 7 at this point is recorded.
  • the first raw material gas M1 remaining in the pipes 21, 22, and 23 is discharged to the vicinity of atmospheric pressure by opening the valve V4.
  • the valve V5 is opened to supply the inert gas to the pipes 21, 22, and 23 up to a pressure of about 1 MPa.
  • the valve V5 is closed, the valve V4 is opened, and the inert gas is discharged to the vicinity of atmospheric pressure.
  • the valve V4 is closed, the valve V3 is opened, and the inside of the pipes 21, 22, and 23 is evacuated by a vacuum pump. These operations are repeated several times to dilute and discharge the remaining nitric oxide gas.
  • the valve V5 is opened and closed to introduce an inert gas so that the inside of the pipes 21, 22 and 23 is at atmospheric pressure or higher.
  • the weight of the gas container 1 is measured and recorded.
  • the gas container 2 is replaced with a gas container 2 filled with a second raw material gas M2 containing hydrogen and an inert gas.
  • the container valve 1A of the gas container 1 is reconnected to the pipe 22.
  • the second raw material gas M2 may contain hydrogen having a concentration of about 1 to 20 times the concentration in the produced gas composition.
  • valve V3 After diluting and discharging the oxygen remaining in the pipes 21, 22 and 23 by the same operation as described above, the valve V3 is opened and the valve V3 is closed with the inside of the pipes 21 and 22 and 23 almost evacuated. To do.
  • the container valve 2A is opened and closed, and the second raw material gas M2 is introduced into the pipes 21, 22 and 23 until the instruction of the pressure gauge 7 connected to the pipe 21 becomes the internal pressure of the gas container 1 + 0.5 MPa to 2 MPa. Introduce.
  • the valve V1 is closed and the container valve 1A is opened. At this point, the weight display unit 5 of the platform scale 3 is reset to zero.
  • the container valve 2A After opening the valve V1 and confirming that the instruction of the pressure gauge 7 is lowered, the container valve 2A is opened and closed, and the gas container 1 is filled with the second raw material gas M2 having a weight calculated in advance. After filling, the container valve 1A is closed. The indicated pressure of the pressure gauge 7 at this point is recorded.
  • the second raw material gas M2 remaining in the pipes 21, 22, and 23 is discharged to the vicinity of atmospheric pressure by opening the valve V4.
  • the valve V5 is opened to supply the inert gas to the pipes 21, 22, and 23 up to a pressure of about 1 MPa.
  • the valve V5 is closed, the valve V4 is opened, the inert gas is discharged to the vicinity of atmospheric pressure, then the valve V4 is closed, the valve V3 is opened, and the inside of the pipes 21, 22, 23 is operated by a vacuum pump. To almost vacuum. These operations are repeated several times to dilute and discharge the remaining hydrogen gas.
  • the valve V5 is opened and closed to introduce an inert gas so that the inside of the pipes 21, 22 and 23 is at atmospheric pressure or higher. After closing the valve V1 and removing the pipe 22 from the container valve 1A, the weight of the gas container 1 is measured and recorded.
  • the container valve 1A of the gas container 1 is reconnected to the pipe 22.
  • the valve V3 is opened and the valve V3 is closed with the inside of the pipes 21 and 22 and 23 almost evacuated. To do.
  • valve V5 is opened and closed, and the inert gas is introduced into the pipes 21, 22 and 23 until the indication of the pressure gauge connected to the pipe 21 becomes the internal pressure of the gas container 1 + 0.5 MPa to 2 MPa.
  • the valve V1 is closed and the container valve 1A is opened.
  • the weight display unit 5 of the platform scale 3 is reset to zero.
  • valve V5 After opening the valve V1 and confirming that the instruction of the pressure gauge 7 is lowered, the valve V5 is opened and closed, and the gas container 1 is filled with the inert gas of the weight calculated in advance. After filling, the container valve 1A is closed. The indicated pressure of the pressure gauge 7 at this point is recorded.
  • valve V4 is opened to discharge the inert gas remaining in the pipes 21 and 22 to the vicinity of atmospheric pressure.
  • the valve V5 is opened and closed, and nitrogen gas having an atmospheric pressure or higher is introduced into the pipe 21.
  • the pipe 22 is removed from the container valve 1A. The weight of the gas container 1 at this point is measured and recorded.
  • a filled gas container filled with the gas composition can be obtained, and this can be used as a gas product.
  • the temperature at which the gas product (filled gas container) is stored is usually ⁇ 92 to 60 ° C. If this temperature is less than -92 ° C, nitric oxide may liquefy. From the viewpoint of the High Pressure Gas Safety Act, the storage temperature may be 40 ° C. or lower.
  • the above-mentioned gas product can be used to produce a medical inhalation gas containing nitric oxide, hydrogen and oxygen.
  • the method for producing a medical inhaled gas according to an embodiment includes a step of mixing the gas composition in the gas product described above with a gas containing oxygen.
  • the medical inhalation gas is obtained, for example, by supplying a gas composition from the above-mentioned gas product in a clinical setting, supplying a gas containing oxygen, and mixing them.
  • the mixing of the gas composition with the gas containing oxygen is preferably performed immediately prior to inhalation by the patient.

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Abstract

本発明の一側面は、ガス容器と、該ガス容器に充填されたガス組成物と、を有するガス製品であって、ガス組成物が、一酸化窒素と、水素と、不活性ガスと、を含有し、一酸化窒素の濃度が、当該ガス組成物の体積を基準として２０体積％以下である、ガス製品である。

Description

ガス製品及びその製造方法、並びに医療用吸入ガスを製造する方法
　本発明は、ガス製品及びその製造方法、並びに医療用吸入ガスを製造する方法に関する。
　一酸化窒素、水素及び酸素を含有するガス組成物の吸入により、虚血再灌流時の臓器及び組織障害を有効に軽減できることが報告されている（特許文献１）。
特開２０１１－１８４３９８公報
　特許文献１に記載されるような複数種のガスの組み合わせを含むガス組成物を用いた医療行為においては、それら複数種のガスを同時に患者に吸入投与するために、各ガスの供給量等を厳密にコントロールする必要がある。そのためには大規模且つ高価な装置、及び複雑な操作が必要とされる。医療の安全性及び正確性の更なる改善のためにも、より簡便な方法で複数種のガスを同時に吸入投与できることが望まれる。
　そこで、本発明の一側面の目的は、一酸化窒素、水素及び酸素を同時に吸入投与する医療行為を、より簡便に行うことを可能にするガス製品を提供することにある。
　本発明の一側面は、ガス容器と、該ガス容器に充填されたガス組成物と、を有するガス製品に関する。ガス組成物は、一酸化窒素と、水素と、不活性ガスと、を含有し、前記一酸化窒素の濃度は、当該ガス組成物の体積を基準として２０体積％以下である。
　一酸化窒素と水素との組み合わせは、支燃性ガスと可燃性ガスとの組み合わせであることから、両者を含む混合ガスを安定して長期に保管することは、一般に困難であると考えられている。特に医療用ガスの場合、１年間で各ガスの濃度の変動幅が±５％以内といった、非常に高い保存安定性が求められるが、一酸化窒素及び水素が共存した混合ガスがそのような高い保存安定性を有することは、通常、期待し難い。ところが、本発明者らの知見によれば、一酸化窒素の濃度が２０体積％以下であれば、一酸化窒素及び水素を含むガス組成物が、ガス製品として安定に保存できることを見出し、本発明を完成させるに至った。このガス製品によれば、ガス製品のガス容器内で、ガス組成物を長期間にわたって安定して保存することができる。また、本発明に係るガス製品におけるガス組成物を用いることにより、当該ガス組成物と酸素を含むガスの２種類のガスの供給をコントロールするだけで、一酸化窒素、水素及び酸素の３種類のガスを、同時に患者に吸入投与する医療行為を簡便に実施できる。
　本発明の別の一側面は、上記ガス製品を製造する方法に関する。当該方法は、一酸化窒素及び不活性ガスを含む第１の原料ガスをガス容器に充填することと、前記ガス容器に、水素及び不活性ガスを含む第２の原料ガスを更に充填することと、前記ガス容器に不活性ガスを更に充填し、それにより、一酸化窒素、水素及び不活性ガスを含むガス組成物であって、一酸化窒素の濃度が、当該ガス組成物の体積を基準として２０体積％以下である、ガス組成物を形成することと、をこの順に含む。この方法によれば、上記ガス製品を効率的、且つ高い精度で製造することができる。
　本発明の更に別の一側面は、一酸化窒素、水素及び酸素を含有する医療用吸入ガスを製造する方法に関する。当該方法は、上記ガス製品における前記ガス組成物と、酸素を含むガスとを混合する工程を含む。この方法によれば、一酸化窒素、水素及び酸素の３種類のガスを、同時に患者に吸入投与する医療行為を行うための医療用吸入ガスを簡便且つ効率的に製造することができる。
　本発明の一側面によれば、一酸化窒素、水素及び酸素を同時に吸入投与する医療行為を、より簡便に行うことを可能にするガス製品が提供される。本発明の一側面に係るガス製品は、充填されるガス組成物が爆発性を示すことなく、長期間にわたって優れた保存安定性を有することもできる。
ガス組成物を製造するための充填装置の一例を示す模式図である。
　以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　一実施形態に係るガス製品は、ガス容器と、該ガス容器に充填されたガス組成物と、を有する。ガス組成物は、該ガス容器中に充填されて保存及び使用される。ガス容器は、ガス室を有する耐圧性のガスシリンダーであってもよい。ガス室は、ステンレス鋼からなる内壁面を有していてもよい。内壁面の金属が一酸化窒素と水素の反応を促進する触媒として作用することを防ぐ観点から、内壁面が物理的研磨、化学的研磨、又は電解研磨によって処理されていてもよい。
　一実施形態に係るガス組成物は、一酸化窒素と、水素と、不活性ガスと、を含有する。このガス組成物を酸素を含むガスと混合することにより、一酸化窒素、水素及び酸素を含有する医療用吸入ガスを形成することができる。すなわち、一実施形態に係るガス製品は、一酸化窒素、水素及び酸素を含有する医療用吸入ガスを形成するために用いられる。この医療用吸入ガスは、通常、臨床現場で形成され、直ちに患者に吸入投与される。医療用吸入ガスは、例えば、虚血再灌流障害を軽減するための医薬として用いることができる。
　一実施形態に係るガス組成物において、一酸化窒素の濃度が、ガス組成物の体積を基準として２０体積％以下である。一酸化窒素の濃度が２０体積％以下であれば、ガス組成物が爆発性を示すことなく、また、ガス組成物をガス製品として長期にわたって安定して保存することができる。同様の観点、及び、医療用吸入ガスの効率的な形成の観点から、一酸化窒素の濃度は、５体積％以下、又は１体積％以下であってもよく、１０体積ｐｐｍ以上、５０体積ｐｐｍ以上、８０体積ｐｐｍ以上、１００体積ｐｐｍ以上、又は２００体積ｐｐｍ以上であってもよい。
　上述した観点から、ガス組成物における一酸化窒素の濃度は、ガス組成物の体積を基準として、１０体積ｐｐｍ～２０体積％、５０体積ｐｐｍ～２０体積％、８０体積ｐｐｍ～２０体積％、１００体積ｐｐｍ～２０体積％、２００体積ｐｐｍ～２０体積％、１０体積ｐｐｍ～５体積％、５０体積ｐｐｍ～５体積％、８０体積ｐｐｍ～５体積％、１００体積ｐｐｍ～５体積％、２００体積ｐｐｍ～５体積％、１０体積ｐｐｍ～１体積％、５０体積ｐｐｍ～１体積％、８０体積ｐｐｍ～１体積％、１００体積ｐｐｍ～１体積％、又は２００体積ｐｐｍ～１体積％であってもよい。
　ガス組成物の安定性、及び医療用吸入ガスの効率的な形成の観点から、水素の濃度は、ガス組成物の体積を基準として０．１体積％以上、１体積％以上、又は２体積％以上であってもよく、４０体積％以下、１０体積％以下、又は４．７体積％以下であってもよい。上述した観点から、水素の濃度は、ガス組成物の体積を基準として、０．１体積％～４０体積％、０．１体積％～１０体積％、０．１体積％～４．７体積％、１体積％～４０体積％、１体積％～１０体積％、１体積％～４．７体積％、２体積％～４０体積％、２体積％～１０体積％、又は２体積％～４．７体積％であってもよい。
　一実施形態に係るガス組成物は、一酸化窒素及び水素と、残部の不活性ガスとからなる混合ガスであってもよい。ただし、ガス組成物は不可避的な微量の不純物を含み得る。不活性ガスは、一酸化窒素及び水素と実質的に反応しないガスであればよい。経済的な観点から、不活性ガスが窒素であってもよい。
　一実施形態に係るガス組成物の全圧は、主に経済的な観点から、０．１ＭＰａ以上、又は１０ＭＰａ以上であってもよい。また、ガス組成物の全圧は、高圧ガス保安法上の制約から、１５ＭＰａ以下であることが求められることがある。上述した観点から、ガス組成物の全圧は、０．１ＭＰａ～１５ＭＰａ、又は１０ＭＰａ～１５ＭＰａであってもよい。
　以上説明したガス製品は、例えば、一酸化窒素及び不活性ガスを含む第１の原料ガスをガス容器に充填することと、ガス容器に、水素及び不活性ガスを含む第２の原料ガスを更に充填することと、ガス容器に不活性ガスを更に充填し、それにより一酸化窒素、水素及び不活性ガスを含むガス組成物を形成することと、をこの順に含む方法によって、製造することができる。
　図１は、一実施形態に係るガス製品を製造するための充填装置を示す模式図である。図１に示される充填装置は、配管２１と、配管２１の両端にそれぞれ装着されたバルブＶ１及びバルブＶ２と、バルブＶ１に接続された配管２２と、バルブＶ２に接続された配管２３と、バルブＶ１及びバルブＶ２の間の位置で配管２１に接続されたバルブＶ３、バルブＶ４、バルブＶ５及びバルブＶ６と、バルブＶ６に接続された圧力計７と、配管２２の近傍に配置された台秤３とを有する。配管２１，２２，２３は原料ガス等を流通するための流路を形成している。バルブＶ１の側から、バルブＶ３、バルブＶ４、バルブＶ６及びバルブＶ５の順に配管２１に接続されている。
　目的とするガス組成物が充填されるガス容器１が、配管２２に接続されるとともに、台秤３に乗せられる。ガス容器１は、容器弁１Ａを有する。原料ガスが充填されたガス容器２が、配管２３に接続される。ガス容器２は容器弁２Ａを有する。容器弁１Ａ及び容器弁２Ａは、ガス容器１，２内のガス室と、外部（大気）との間の流動を防ぐために設けられている。ガス容器２を取り換えることにより、異なる成分を含む原料ガスを順次供給することができる。
　原料ガス及び製造されるガス組成物の温度は、通常、－９２～６０℃である。この温度が－９２℃未満であると、一酸化窒素が液化する可能性がある。高圧ガス保安法の観点から原料ガス及び製造されるガス組成物の温度は４０℃以下であってもよい。
　ガス容器１及びガス容器２は、配管２１，２２，２３を介して接続される。ガス容器２から原料ガスを供給することにより、ガス容器１内に目的のガス組成物が充填される。配管２２，２３は、フレキシブルな高圧用配管であってもよい。
　バルブＶ５には、高圧の不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給する配管が接続されている。バルブＶ５を開にすると、希釈ガスとしての不活性ガスが配管２１に供給される。バルブＶ４は、除害装置に接続されている。バルブＶ４を開にすると、配管２１内に大気圧以上の圧力で存在するガスが、大気圧になるまで除害装置へ排出される。バルブＶ３には真空ポンプへガスを排出する配管が接続されている。バルブＶ３を開にすると、配管２１の内部をほぼ真空の状態にできる。
　台秤３は、重量表示部５を有する。台秤３は、いわゆるロードセル方式の台秤であってもよい。台秤３によってガス容器１の重量を測定しながら原料ガスをガス容器１に充填することにより、各原料ガスの充填量が調整される。製造されるガス組成物を構成する各原料ガスの重量は、予め算出しておくことができる。
　ガス容器１の容器弁１Ａに、配管２２が接続される。ガス容器１は、容器弁１Ａにより密閉されている。ガス容器１内は、予め減圧されていてもよい。次に、一酸化窒素及び不活性ガスを含む第１の原料ガスＭ１が充填されたガス容器２の容器弁２Ａが、配管２３に接続される。第１の原料ガスＭ１は、製造されるガス組成物における濃度の１倍から２０倍程度の濃度の一酸化窒素を含んでいてもよい。
　次いで、配管内の空気を排出するために、バルブＶ１、バルブＶ２及びバルブＶ３を開にし、バルブＶ４及びバルブＶ５を閉にして、バルブＶ３に接続された真空ポンプによって配管２１，２２，２３の内部をほぼ真空にする。Ｖ３を閉止後、わずかに残存する酸素を希釈するために、バルブＶ５を開にして配管２１，２２，２３に窒素ガスを約１ＭＰａの圧力まで供給する。バルブＶ５を閉止し、バルブＶ４を開にして、窒素ガスを大気圧付近まで排出する。バルブＶ５を閉止後、バルブＶ３を開にして、再度、真空ポンプにより配管２１，２２，２３の内部をほぼ真空にする。これらの操作を数回繰り返し、残存する酸素を希釈及び排出する。最終的に、バルブＶ３を開にして配管２１，２２，２３内がほぼ真空となった状態で、バルブＶ３を閉止する。
　その後、容器弁２Ａを開閉し、配管２１に接続された圧力計７の指示が、ガス容器１の内圧＋０．５ＭＰａ～２ＭＰａになるまで配管２１，２２，２３内に第１の原料ガスＭ１を導入する。バルブＶ１を閉止し、容器弁１Ａを開にする。この時点で、台秤３の重量表示部５をゼロに設定しなおす。
　バルブＶ１を開にして圧力計７の指示が下がるのを確認してから、容器弁２Ａを開閉して、予め計算した重量の第１の原料ガスＭ１をガス容器１に充填する。充填後、容器弁１Ａを閉止する。この時点の圧力計７の指示圧を記録する。
　配管２１，２２，２３に残存する第１の原料ガスＭ１を、バルブＶ４を開にすることにより大気圧付近まで排出する。排出後、バルブＶ５を開にして、配管２１，２２，２３に不活性ガスを約１ＭＰａの圧力まで供給する。その後、バルブＶ５を閉止し、バルブＶ４を開にして、不活性ガスを大気圧付近まで排出する。次いでバルブＶ４を閉止してバルブＶ３を開にし、真空ポンプにより配管２１，２２，２３の内部をほぼ真空にする。これらの操作を数回繰り返し、残存する一酸化窒素ガスを希釈及び排出する。その後、バルブＶ５を開閉して不活性ガスを導入することによって配管２１，２２，２３内を大気圧以上とする。バルブＶ１を閉止し、容器弁１Ａから配管２２を取り外してから、ガス容器１の重量を測定して記録する。
　続いて、バルブＶ２を閉止した状態で、ガス容器２が、水素及び不活性ガスを含む第２の原料ガスＭ２が充填されたものに取り換えられる。ガス容器１の容器弁１Ａが配管２２に再度接続される。第２の原料ガスＭ２は、製造されるガス組成物における濃度の１倍から２０倍程度の濃度の水素を含んでいてもよい。
　配管２１，２２，２３内に残存する酸素を上述と同様の操作によって希釈及び排出した後、バルブＶ３を開にして配管２１，２２，２３内がほぼ真空となった状態で、バルブＶ３を閉止する。
　次に、容器弁２Ａを開閉し、配管２１に接続された圧力計７の指示がガス容器１の内圧＋０．５ＭＰａ～２ＭＰａになるまで配管２１，２２，２３内に第２の原料ガスＭ２を導入する。バルブＶ１を閉止し、容器弁１Ａを開にする。この時点で、台秤３の重量表示部５をゼロに設定しなおす。
　バルブＶ１を開にして圧力計７の指示が下がるのを確認してから、容器弁２Ａを開閉して、予め計算した重量の第２の原料ガスＭ２をガス容器１に充填する。充填後、容器弁１Ａを閉止する。この時点の圧力計７の指示圧を記録する。
　配管２１，２２，２３に残存する第２の原料ガスＭ２を、バルブＶ４を開にすることにより大気圧付近まで排出する。排出後、バルブＶ５を開にして、配管２１，２２，２３に不活性ガスを約１ＭＰａの圧力まで供給する。その後、バルブＶ５を閉止し、バルブＶ４を開にして、不活性ガスを大気圧付近まで排出し、次いでバルブＶ４を閉止してバルブＶ３を開にし、真空ポンプにより配管２１，２２，２３の内部をほぼ真空にする。これらの操作を数回繰り返し、残存する水素ガスを希釈及び排出する。その後、バルブＶ５を開閉して不活性ガスを導入することによって配管２１，２２，２３内を大気圧以上とする。バルブＶ１を閉止し、容器弁１Ａから配管２２を取り外してから、ガス容器１の重量を測定して記録する。
　続いて、ガス容器１の容器弁１Ａが配管２２に再度接続される。配管２１，２２，２３内に残存する酸素を上述と同様の操作によって希釈及び排出した後、バルブＶ３を開にして配管２１，２２，２３内がほぼ真空となった状態で、バルブＶ３を閉止する。
　次に、バルブＶ５を開閉し、配管２１に接続された圧力計の指示が、ガス容器１の内圧＋０．５ＭＰａ～２ＭＰａになるまで配管２１，２２，２３内に不活性ガスを導入する。バルブＶ１を閉止し、容器弁１Ａを開にする。この時点で、台秤３の重量表示部５をゼロに設定しなおす。
　バルブＶ１を開にして圧力計７の指示が下がるのを確認してから、バルブＶ５を開閉して、予め計算した重量の不活性ガスをガス容器１に充填する。充填後、容器弁１Ａを閉止する。この時点の圧力計７の指示圧を記録する。
　その後、バルブＶ４を開にして、配管２１，２２に残存する不活性ガスを大気圧付近まで排出する。バルブＶ５を開閉し、配管２１内に大気圧以上の窒素ガスを導入する。その状態で、容器弁１Ａから配管２２を取り外す。この時点のガス容器１の重量を測定して記録する。
　以上の操作により、ガス組成物が充填された充填ガス容器が得られ、これをガス製品とすることができる。ガス製品（充填ガス容器）を保管する温度は、通常、－９２～６０℃である。この温度が－９２℃未満であると、一酸化窒素が液化する可能性がある。高圧ガス保安法の観点から、保管温度が４０℃以下であってもよい。
　上述したガス製品を用いて、一酸化窒素、水素及び酸素を含有する医療用吸入ガスを製造することができる。一実施形態に係る医療用吸入ガスの製造方法は、上述したガス製品におけるガス組成物と、酸素を含むガスとを混合する工程を含む。
　この方法において、医療用吸入ガスは、例えば、臨床現場において上述したガス製品からガス組成物を供給すると共に、酸素を含むガスを供給し、これらを混合することにより得られる。ガス組成物と、酸素を含むガスとの混合は、患者に吸入させる直前に行われることが好ましい。
　以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
１．ガス組成物の爆発実験
　内径５５ｃｍ、高さ１００ｍｍで、放電電極及びコルク製の蓋を装着した爆発筒内に、下記表１に示す濃度の一酸化窒素、水素及び窒素を含むガス組成物を導入した。爆発筒を囲む安全カバーを閉じ、電極間に火花放電を発生させた。爆発筒の蓋が飛んだ場合は爆発有り、爆発筒の蓋が飛ばなかった場合は爆発無しと判定した。実施例１～３のガス組成物について、同様の試験を各３回行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　爆発試験の結果、いずれのガス組成物も爆発しないことが確認された。この結果から、一酸化窒素、水素ガス及び不活性ガスを含むガス組成物が爆発性を示し得る一酸化窒素の限界濃度は、２０体積％を超えることが確認された。このことから、一酸化窒素、水素ガス及び不活性ガスを含むガス組成物は、一酸化窒素の濃度が２０体積％以下であれば、水素濃度よらず爆発性を実質的に示さないといえる。加えて、このガス組成物をガス容器に充填したガス製品においても、爆発性を実質的に示さないといえる。
２．ガス組成物の安定性試験
（１）ＮＯ／Ｎ２ガス
　調質マンガン鋼製の５本のガスシリンダーを準備した。各ガスシリンダーに、約９体積ｐｐｍの一酸化窒素及び窒素からなるガス組成物を充填した。充填から２日後の一酸化窒素濃度を測定し、その初期（充填時）からの増減率を算出した。表２に示されるように、一酸化窒素の濃度が３～４％程度の比較的大きな割合で低下した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（２）ＮＯ／Ｈ２／Ｎ２ガス
　調質マンガン鋼製の３本のガスシリンダーを準備した。各ガスシリンダーに、約１４４体積ｐｐｍの一酸化窒素、３．５体積％の水素、及び残部の窒素からなるガス組成物を充填した。充填から１カ月後、６カ月後、及び１２カ月後の一酸化窒素濃度を測定した。１２カ月後の一酸化窒素濃度の初期（充填時）からの増減率を算出した。表３に示されるように、一酸化窒素、水素及び不活性ガスを含むガス組成物の場合、１年の長期間にわたって一酸化窒素の濃度が安定して維持された。このことから、このガス組成物をガス容器に充填したガス製品は、長期にわたり安定的に保存できるといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　１…ガス容器、１Ａ…容器弁、２…ガス容器、２Ａ…容器弁、２１，２２，２３…配管、３…台秤、５…重量表示部、７…圧力計、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６…バルブ。

Claims (7)

  1. 　ガス容器と、該ガス容器に充填されたガス組成物と、を有するガス製品であって、
    　前記ガス組成物が、一酸化窒素と、水素と、不活性ガスと、を含有し、
    　前記一酸化窒素の濃度が、当該ガス組成物の体積を基準として２０体積％以下である、ガス製品。
  2. 　前記水素の濃度が、当該ガス組成物の体積を基準として０．１体積％～４０体積％である、請求項１に記載のガス製品。
  3. 　当該ガス組成物の全圧が０．１ＭＰａ～１５ＭＰａである、請求項１又は２に記載のガス製品。
  4. 　前記不活性ガスが窒素を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のガス製品。
  5. 　一酸化窒素、水素及び酸素を含有する医療用吸入ガスを形成するために用いられる、請求項１～４のいずれか一項に記載のガス製品。
  6. 　一酸化窒素及び不活性ガスを含む第１の原料ガスをガス容器に充填することと、
    　前記ガス容器に、水素及び不活性ガスを含む第２の原料ガスを更に充填することと、
    　前記ガス容器に不活性ガスを更に充填し、それにより、一酸化窒素、水素及び不活性ガスを含むガス組成物であって、一酸化窒素の濃度が、当該ガス組成物の体積を基準として２０体積％以下である、ガス組成物を形成することと、
    をこの順に含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のガス製品を製造する方法。
  7. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のガス製品における前記ガス組成物と、酸素を含むガスとを混合する工程を含む、一酸化窒素、水素及び酸素を含有する医療用吸入ガスを製造する方法。
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