способ стерилизации медицинских инструментов для инъекций, содержащих цилиндр и поршень

Формула изобретения

1. Способ стерилизации медицинских инструментов для инъекций, содержащих цилиндр и поршень, включающий обработку инструментов паром в режиме автоклавирования и последующее охлаждение автоклава с инструментами, отличающийся тем, что поршень располагают в цилиндре так, что обеспечивают между поршнем и проксимальным концом цилиндра свободный объем по меньшей мере 2% от объема цилиндра, заполняют цилиндр через дистальный конец жидкостью так, что обеспечивают свободное пространство заполненной части цилиндра не более 10% объема, герметизируют дистальный конец цилиндра, автоклавируют заполненный инструмент при давлении в автоклаве ниже, равном или превышающем давление внутри цилиндра, а охлаждение автоклава проводят со скоростью, исключающей внезапное схлопывание паровой атмосферы в автоклаве.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цилиндр заполняют жидкостью без обеспечивания свободного пространства в заполненной части.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между поршнем и проксимальным концом цилиндра обеспечивают около 5% свободного пространства объема цилиндра.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между поршнем и проксимальным концом цилиндра обеспечивают около 10% пространства от объема цилиндра.

5. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что цилиндр заполняют жидким медицинским препаратам.

6. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что цилиндр заполняют жидкостью, включающей контрастное вещество, используемое для диагностического исследования.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе автоклавирования контролируют давление в цилиндре, при этом давление в автоклаве поддерживают ниже давления в цилиндре по меньшей мере на одну единицу контролируемости давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стерилизации предварительно заполненных пластмассовых или стеклянных шприцев и патронов, содержащих жидкие фармацевтические, биологические или ветеринарные препараты. В частности, изобретение касается способа стерилизации жидкого контрастного вещества для парентального введения, содержащегося в пластмассовых и стеклянных шприцах и патронах.

Известны контейнеры, устройства и способы для стерилизации паром препаратов и медицинских устройств, использующихся в здравоохранении и медицине, где стерильность является абсолютным требованием. Вообще такая стерилизация может быть осуществлена путем раздельной стерилизацией паром контейнеров (упаковок и их содержимого с последующим заполнением содержимым контейнеров) упаковок и их герметизацией для использования в будущем. Однако такие способы сопряжены с риском загрязнения и попадания пироген в процессе загрузки содержимого в контейнеры/упаковки. В фармацевтической промышленности имеет тенденция к завершающей стерилизации паром, при которой содержимое стерилизуется, находясь в своих контейнерах/упаковках.

Во время стерилизации паром предварительно заполненные контейнеры/упаковки помещают в автоклав и подвергаются циклам обработки, включающим очистку воздуха из камеры автоклава за счет нагнетания через нее насыщенного пара под давлением порядка 0,07-1,4 кг/см² и температуре порядка от 100^oС до 150^oС в течение 1 30 мин; дополнительную подачу пара в камеру автоклава, чтобы температура в ней достигла 100 125^oС; поддержание температуры в течение времени, достаточном для стерилизации содержимого автоклава; охлаждение автоклава и удаление из него контейнеров/упаковок. Обычно контейнеры, содержащие парэнтеральные составы, например, стеклянные ампулы, закупоренные пробирки и бутылки, могут выдерживать перепады давлений между контейнерами и камерой автоклава, возникающие во время рабочих циклов процесса стерилизации. Однако предварительно заполненные шприцы и патроны, изготовленные из пластмассы или стекла, не могут выдерживать значительные перепады давлений, когда внутреннее давление больше, чем наружное, при этом такой перепад давлений приводит к нежелательному числу повреждений контейнеров/упаковок, которые будут иметь место или в процессе нагревания, или охлаждения автоклава.

В случае со стеклянными шприцами и патронами такие поломки обычно бывают в виде выталкивания плунжера во время нагревания, что обусловлено общей суммой давления пара вещества, теплового расширения вещества и увеличения давления газа, занимающего свободное или пустое головное пространство в контейнере. Если же после операции нагревания сохранилась целостность, то повреждение может произойти во время операции охлаждения стерилизационного цикла, когда жидкое содержимое в контейнерах находится при температуре кипения или выше ее, создавая давление в контейнерах, которое больше атмосферного, тогда как давление в автоклаве падает до одной атмосферы.

В случае с пластмассовыми шприцами и патронами, помимо повреждения контейнера/упаковки в связи с выталкиванием плунжера во время стерилизации, тепло и давление в камере автоклава размягчает пластмассу и приводит к скручиванию и деформации стенок контейнеров.

Необходимость компенсации повышенного давления внутри пластмассового шприца во время стерилизации была признана в патенте США N 4.718.463, в котором было предложено поддерживать давление в камере автоклава по крайней мере равным давлению внутри шприца.

В основу изобретения положена задача создать такой способ стерилизации паров в автоклаве, предварительно заполненных пластмассовых шприцев и патронов, не сталкиваясь при этом с вышеупомянутыми проблемами и без необходимости поддерживать давление в автоклаве, равным или выше внутреннего давления в шприцах и патронах, без обеспечения свободного головного пространства в шприцах и патронах, а также обеспечение по меньшей мере 10%-го свободного пространства или запаса между плунжером и проксимальным концом цилиндра, чтобы обеспечить скользящее перемещение плунжера к проксимальному концу цилиндра в ответ на тепловое расширение и внутреннее давление пара, возникающее во время циклов обработки в автоклаве.

Предварительно заполненные стеклянные шприцы и патроны, имеющие вышеописанные обеспечения, относящиеся к пластмассовым шприцам и патронам, могут также стерилизоваться паром при давлении в автоклаве, которое ниже, чем внутреннее давление в стеклянных шприцах и патронах. Однако было установлено, что они могут также стерилизоваться, используя избыточное давление, не опасаясь за то, что плунжер будет вытолкнут, если свободное пространство является минимальным, и обеспечивается достаточное перемещение плунжера в цилиндре.

Однако необходимо, чтобы удовлетворялись два требования: поддерживание свободного пространства менее 10% от заполненного объема в шприце или патроне, а предпочтительно никакого вообще свободного головного пространства; обеспечение достаточного запаса для плунжера, чтобы он мог перемещаться к проксимальному концу цилиндра в ответ на тепловое расширение содержимого цилиндра.

Когда эти требования соблюдены, то стерилизация предварительно заполненных пластмассовых шприцев и патронов насыщенным паром может осуществляться при давлении в автоклаве, которое меньше, чем давление в шприцах и патронах. Для предотвращения сжатия паровой атмосферы скорость охлаждения должна поддерживаться в пределах одной единицы регулируемости камеры, т.е. давление в камере должно быть на 0,07 кг/см² ниже, чем давление внутри пластмассового шприца или патрона. Когда предварительно заполненные шприцы и патроны изготовлены из стекла и соблюдены два вышеуказанных требования, то они могут стерилизоваться при давлении в автоклаве, которое меньше, равно или больше, чем давление внутри стеклянных шприцев и патронов.

Поставленная задача решается тем, что в способе стерилизации предварительно заполненного жидкостью (1) пластмассового шприца, предпочтительно жидким лекарственным препаратом для парентерального введения, заканчивающего наконечником на его дистальном конце и имеющего проксимальный конец и в котором установлен подвижной плунжер, снабженный средствами для взаимодействия со штоком, в соответствии с изобретением размещают плунжер у дистального конца цилиндра с образованием по меньшей мере 2%-ного свободного пространства между плунжером и проксимальным концом цилиндра;

заполняют шприц через его наконечник жидким лекарственным препаратом, обеспечивая свободное пространство менее 10% от объема и предпочтительно обходясь по существу без свободного пространства;

герметизируют наконечник с помощью колпачка;

обрабатывают в автоклаве предварительно заполненный шприц для стерилизации его и находящегося в нем содержимого при давлении в автоклаве, которое меньше, чем давление содержимого цилиндра и

охлаждают камеры автоклава с помощью водяного каскада или струей, или воздушной тягой со скоростью, не приводящей к внезапному сжатию паровой атмосферы в камере автоклава.

В другом варианте изобретения предусматривается способ завершающей стерилизации предварительно заполненного пластмассового патрона, содержащего жидкость, предпочтительно жидкий лекарственный препарат для парентарального введения, при этом патрон содержит цилиндр патрона, заканчивающийся шейкой на его дистальном конце, предназначенной для приема прокалываемой диафрагмы, и имеющий открытый или проксимальный конец; подвижный плунжер или поршень, установленный в цилиндре и снабженный средствами для взаимодействия со штоком, при этом в способе согласно изобретению устанавливают плунжер в цилиндр, как описано выше, заполняют цилиндр патрона жидким лекарственным препаратом через его дистальный конец, как описано выше, герметизируют дистальный конец с помощью прокалываемой диафрагмы, обрабатывают в автоклаве и охлаждают предварительно заполненной патрон, как описано выше.

Еще в одном варианте изобретения предусматривается способ завершающей стерилизации предварительно заполненного стеклянного шприца или патрона, содержащего жидкость, предпочтительно жидкий медицинский препарат, для парентерального введения в соответствии с которым обработка в автоклаве предварительно заполненного шприца или патрона с целью стерилизации его и его содержимого осуществляется при давлении в автоклаве, которое меньше, равно или больше, чем давление содержимого шприца или патрона с охлаждением камеры автоклава, как описано выше.

Поскольку в соответствии с изобретением предусматривается способ завершающей стерилизации предварительно заполненного пластмассового или стеклянного шприца или патрона, содержащего жидкость, который имеет цилиндр, заканчивающийся наконечником на его дистальном конце; цилиндр патрона, заканчивающийся шейкой на его дистальном конце и служащий для приема прокалываемой диафрагмы; открытый или проксимальный конец и подвижный плунжер или поршень в цилиндре, снабженный средствами для взаимодействия со штоком, при этом в способе согласно изобретению устанавливают плунжер в цилиндр и размещают его у дистального конца так, чтобы оставить объем по крайней мере равный 2% свободного пространства между плунжером и проксимальным концом цилиндра; заполняют шприц или цилиндр через его наконечник или шейку соответственно жидкостью, оставляя свободное пространство менее 10% от объема; герметизируют наконечник с помощью колпачка или шейки с помощью прокалываемой диафрагмы соответственно и обрабатывают в автоклаве предварительно заполненный пластмассовый шприц или патрон для стерилизации его и его содержимого при давлении в автоклаве, которое меньше, чем давление содержимого шприца или патрона, или обрабатывают в автоклаве предварительно заполненный стеклянный шприц или патрон для стерилизации его и его содержимого при давлении в автоклаве, которое меньше, равно или больше, чем давление содержимого шприца или патрона, и охлаждают камеру автоклава с помощью водяного каскада, или струей, или воздушной тягой со скоростью, не допускающей внезапного сжатия паровой атмосферы в камере автоклава.

Шприц или патрон заполняется жидкостью, которая является жидким лекарственным препаратом или контрастным веществом для рентгенографического обследования, не оставляя по существу никакого свободного пространства, а объем пустого пространства между плунжером и проксимальным концом составляет порядка 5% и предпочтительно 10% или более. Когда шприц или патрон является пластмассовым, то внутренне давление постоянно контролируется в процессе циклов обработки в автоклаве, а давление в камере автоклава удерживается по крайней мере равным на одну единицу регулируемости давления ниже, чем внутреннее давление содержимого шприца или патрона.

Чтобы поддерживать давление в автоклаве, которое было бы меньше, чем внутреннее давление в шприцах или патронах, необходимо знать давление пара содержимого шприцев или патронов при температуре стерилизации. Затем смещение температур вводится в программируемое управление, имеющее программно-техническое обеспечение. Такое управление выборочно добавляет воздух в течение цикла обработки в автоклаве для поддержания в нем давления, которое меньше, чем давление содержимого шприца или патрона. Например, если препарат создает давление пара порядка 1,054 кг/см² при 121,5 ^o С, то давление в камере автоклава должно быть меньше, чем 1,054 кг/см². Ниже в таблице приведены примеры давлений пара некоторых образцов:

Для обеспечения необходимой системы управления имеются программируемые автоклавы (American Sterilizer Co. PA.) для осуществления такого управления, используя устройство для измерения температуры, например термопару, темпераратуростойкое устройство или преобразователь давления, находящийся в непосредственном контакте с содержимым шприца или патрона для постоянной выдачи данных на компьютер и выполнения необходимой реакции на них.

При осуществлении изобретения, когда стерилизуется большое число образцов на серийной основе, необходимо иметь по крайней мере одно измеряющее температуру/давление устройство, находящееся в прямом контакте с содержимым одного образца, для регулирования температуры и автоматического включения ответной реакции с целью регулирования давления в автоклаве. Для этой цели может быть приспособлен специальный шприц, который во всех отношениях является таким же как и любой другой шприц или патрон за исключением встроенной термопары, температуростойкого устройства (RТД) или преобразователя давления, соединенных с программно/техническим обеспечением автоклава. Однако следует использовать статистически представительное число образцов, размещенных в заранее определенных местах в камере автоклава, оборудованных такими устройствами измерения температуры-давления.

На фиг. 1 изображена игла для подкожных инъекций; на фиг.2 патрон; на фиг. 3 колпачок для защиты иглы, показанной на фиг.1; на фиг.4- плунжер или поршень, предназначенный для использования в патроне, представленном на фиг. 2; на фиг.5 полностью собранный шприц, иглы для подкожных инъекций и плунжера; на фиг.6 держатель шприца, имеющего колпачок, показанный на фиг.3, установленный на нем.

на фиг.2 показан патрон, а на фиг.5 показан шприц с установленной на нем иглой для подкожных инъекций.

Показанный на фиг. 2 патрон 10 содержит цилиндр 20, изготовленный из стекла или пластмассы, имеющий дистальный 26 и проксимальный 40 концы. Дистальный конец 26 имеет шейку 28, заканчивающуюся отверстием (не показано), закрытым крышкой 30 и диафрагмой 36. Крышка 30 диафрагмы содержит кольцевую канавку 32 для приема защелкивающейся в ней иглы 60, показанной на рис.1. Игла 60 содержит защелкивающуюся часть 62, предназначенную для взаимодействия с крышкой 30 в сопряженной взаимосвязи, и коническую часть 64, служащую для приема и взаимодействия с проксимальным концом 74 колпачка 70. Когда игла установлена на патрон, то проксимальный конец иглы прокалывает диафрагму 36, обеспечивая тем самым сообщение между иглой и жидким лекарственным препаратом 24, содержащимся вне цилиндра 20 патрона. Проксимальный конец 40 патрона 10 открыт для приема плунжера или поршня 50, показанного на рис.4, имеющего переднюю обращенную к жидкости поверхность 52 и направленную назад резьбовую часть 56 для соединения со штоком (не показан), когда патрон готов к использованию.

Цилиндр 20 заполняется жидким лекарственным препаратом 24 таким образом, что на дистальном конце 26 цилиндра 20 патрона образуется свободное пространство, не превышающее 10% от объема жидкости, и на проксимальном конце 40 цилиндра 20 патрона обеспечивается достаточный запас для перемещения плунжера в сторону проксимального конца в ответ на тепловое расширение жидкого препарата, содержащегося в патроне 10. Такой запас должен предпочтительно составлять 10% или более от объема жидкого вещества или препарата. Чтобы гарантировать от случайного укола и защитить иглу 60 от загрязнения и повреждения, предусмотрен защитный колпачок 70, как показано на фиг.3. Колпачок 70 содержит закрытый дистальный конец 72 и открытый проксимальный конец 74, предназначенный для взаимодействия с конической частью 64 иглы 60. Игла с колпачком могут устанавливаться на патрон после окончания завершающей стерилизации.

На фиг.5 показан шприц 10, снабженный иглой 60" для подкожной инъекции и плунжером 50" и заполненный жидким лекарственным препаратом 24". Шприц 10" содержит цилиндр 20", изготовленный из стекла или пластмассы, имеющий дистальный 26" и проксимальный 40" концы. Игла 60" содержит коническую часть 64", служащую для приема и взаимодействия с проксимальным концом 74" колпачка 70", показанного на рис.3. Плунжер 60", имеющий обращенную к жидкости поверхность 52" и идущую назад резьбовую часть 56 для соединения со штоком, показан вставленным в цилиндр 20 шприца на его проксимальном конце 40". Назначение шприца такое же, как описанного выше патрона.

Здесь, также как в случае с патроном важно отметить, что цилиндр 20 заполняется жидким лекарственным препаратом 24 таким образом, что: (1) на дистальном конце 26" цилиндра 20 образуется свободное пространство, не превышающее 10% (2) на проксимальном конце 40" цилиндра 0 обеспечивается достаточный запас, чтобы плунжер мог перемещаться в сторону проксимального конца в ответ на тепловое расширение жидкого препарата, содержащегося в шприце 10". Такой запас должен предпочтительно составлять порядка 10% или более от объема жидкого препарата.

Описанные выше патрон и шприц, содержащие жидкий лекарственный препарат, стерилизуются в соответствии со способом изобретения и используются обычным образом для введения их содержимого пациенту. Удобным способом для осуществления такого введения является использование держателя шприца/патрона, как показано на рис. 6. Аналогичный держатель описан в патенте США N 4,585.445. Держатель 80 шприца/патрона содержит полукруглый корпус 82, шток 84, взаимодействующие с поршнем средства 86 и пальчиковые захватывающие средства 88. Полукруглый корпус 82 предназначен для загрузки в него через открытую боковую стенку патрона 10 или шприца 10". После этого, патрон/шприц запираются в держателе для предотвращения его осевого смещения, а шток 84 взаимодействует с плунжером 56 патрона (или 56" шприца) через взаимодействующие средства 86. После удаления колпачка 70 узел готов к использованию.

Данный способ завершающей стерилизации может использоваться для различных химических, фармацевтических и ветеринарных жидких веществ, включая жидкое контрастное вещество, и является важным шагом вперед в обеспечение стерильных препаратов, лишенных пироген (бактерий) вирусов.

Хотя изобретение было описано и показано на примерах предпочтительных вариантов, однако очевидно, что оно не ограничивается ими.