JP3547369B2

JP3547369B2 - 医薬品用既充填型注射器及びその製造方法

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Publication number: JP3547369B2
Application number: JP2000156387A
Authority: JP
Inventors: 盛皓須藤; 洋志富樫
Original assignee: Daikyo Seiko Ltd
Current assignee: Daikyo Seiko Ltd
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: JP2001104483A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック製バレルとラミネートピストンとによって構成される医薬品用既充填型注射器に関し、更に詳しくは、バレル側のピストン摺動面に薬液の密封性を保持するための弾性体部分を有する既充填型注射器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品の剤形の一つである注射剤には、投与時に溶解される固形製剤と、溶液のまま製剤した液剤の剤形がある。また、注射剤を体内投与する手段には、注射器から直接薬液を体内に投与する方法と、投与直前に別の薬液容器に保持された他の薬液と共に混合した後、注射器以外の医療用具、例えば点滴セットなどの投与システムを経由して、体内に導入する方法とがある。
【０００３】
ところで、注射筒兼容器内に予め注射剤を製剤（充填）しておき、端部を密封栓で封止した状態で輸送、保管し、投与の際には注射筒先端側に注射針又は投与用器具を取り付け、該密封栓を先端側に押し込み注射筒内を摺動させることにより、注射剤を注射針側から流出させ、投与できる、いわゆる既充填（プレフィルド）型注射器があり、これは操作が簡単であること、緊急時でも薬剤の誤用なく正確な投与量で投与できること、薬品を移し替える操作がなく微生物汚染を回避しやすく衛生性が高いこと等、種々の利点があるため、医療現場での治療の効率化、細菌汚染防止の観点から近年多用されるようになってきた。また、固形剤と溶解用注射用水や薬液を一つのシステム内に組み合わせた、所謂キット製品等の使用も同様の理由から奨励されている。
【０００４】
プレフィルド型注射器は前記のように便利なものであるが、薬品保管時には高い密封性が要求されると同時に、薬剤投与時には密封していた栓を摺動させる必要があり、密封性と摺動性という相反する特性を持つ機能が要求される。
従来の注射器ではピストンにシリコーンオイルを塗布して、密封性と摺動性を両立させていたが、近年シリコーンオイルによる薬剤有効成分の吸着による力価低下や、シリコーンオイル自体の剥離物である微粒子による薬剤汚染とこれによる人体への悪影響（シリコーンオイルの毒性）が問題となっており、シリコーンオイル使用回避の方向にある。
【０００５】
一方で本体がゴムからなるゴム製可動密封栓が知られており、薬液接触面にテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素樹脂フィルムを積層したもの（実開昭４８−８９９０号公報）、シリンジ内面に接触する部位をすべてポリプロピレン樹脂で積層したプレフィルド注射器用ゴム密封栓（米国特許第４５５４１２５号明細書）等がある。
【０００６】
本発明者らは上記の事情に鑑み、シリコーンオイルの使用なしに、密封栓の密封性と摺動性を両立させ、しかも衛生性、安全性の高い注射器、注射器兼容器を実現してきた。例えば、特開昭６２−１３９６６８号公報において、表面をテトラエチレンフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂（以下「ＥＴＦＥ」と略記する場合もある）で被覆した密封栓を、特開昭６３−９７１７３号公報においてはテトラフルオロエチレン樹脂（以下「ＰＴＦＥ」と略記する場合もある）フィルムで被覆した密封栓を、さらに実開平１−１３８４５４、同１−１３８４５５号各公報では既充填型注射器に好適な形状を有する、ＰＴＦＥ，ＥＴＦＥ及び超高分子ポリエチレン樹脂からなるフィルムをラミネートした密封栓を提案している。また、環状オレフィン系プラスチックからなり、前記密封栓と組み合わせて密封性、摺動性を両立でとる注射筒も提案している（特開平５−２９３１５９号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術におけるラミネートゴムピストンはラミネートフィルムが十分な表面滑性を有するためシリコーンを表面に塗布する必要がなく、また、ゴムとの相互作用も防ぐため薬液と長期間にわたって接触しても薬液に影響がないという優れた性質を有する。しかし、このラミネートピストンは表面に樹脂フィルムを貼付するためピストン表面が硬くなり、粘度が低く、且つ、表面張力が小さいような薬液を充填した場合、液漏れを生ずることがあった。
本発明はこのような従来技術の欠点を軽減するため全く新しい着想に基づいて開発されたもので、ラミネートピストンとバレル内面の樹脂面との摺動性を保持するとともに密封性を高め、更に該密封性の経時的な低下を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）プラスチック製バレル、ラミネートピストン及びノズルキャップを組合せてなる既充填型注射器であって、バレル内表面のピストン摺動面上に弾性体部分を有し、かつ摺動面の弾性体部分がバレルに一体成形されてバレルから非離脱性とされた医薬品用既充填型注射器。
（２）プラスチック製バレル、ラミネートピストン及びノズルキャップを組合せてなる既充填型注射器であって、バレル内表面のピストン摺動面上に弾性体部分を有し、かつ摺動面の弾性体部分がアダプターを介して組み込まれてなる医薬品用既充填型注射器。
（３）アダプターが取付フランジの中空部下縁部内周側に環状凸部形状のバックストップを有する上記（２）に記載の医薬品用既充填型注射器。
【０００９】
（４）弾性体部分は少なくともその一部表面にプラスチック製のラミネート膜を有する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の医薬品用既充填型注射器。
（５）弾性体部分はその全面にプラスチック製のラミネート膜を有する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の医薬品用既充填型注射器。
【００１０】
（６）第一型でピンの所定部分に弾性体を射出成形し、そのピンと弾性体を第二型へ移し、バレルを射出成形することによって、バレルと弾性体を一体成形する上記（１），（４）又は（５）に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法（図の製造法(i)）。
（７）予め成形した弾性体を成形ピンの所定位置にはめ込み、バレルの樹脂を射出成形することにより、バレルと弾性体を一体成形する上記（１），（４）又は（５）の医薬品用既充填型注射器の製造方法（図の製造法(ii)）。
【００１１】
（８）第一型でピンの所定部分に弾性体を射出成形し、そのピンと弾性体を第二型へ移し、アダプターを射出成形することによって弾性体と一体成形したアダプターを作成し、このアダプターをバレルに組み込むことによって、バレルのピストン摺動面に弾性体部分を有する上記（２）又は（３）に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法（図の製造法(iii)）。
【００１２】
（９）予め成形した弾性体を成形ピンの所定位置にはめ込み、アダプターの樹脂を射出成形することにより、弾性体と一体成形したアダプターを作成し、このアダプターをバレルに組み込むことによって、バレルのピストン摺動面に弾性体部分を有する上記（２）又は（３）に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法（図の製造法(iv)）。
（１０）弾性体、アダプター、バレルを別々に成形し、これらを組み立てることにより作成する、上記（２）又は（３）に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法。
【００１３】
上記各発明においては、既充填型注射器のピストン摺動面の一部に弾性体部分を設け、この部分でピストンを停止させておくことにより、前述のような既充填型注射器の密封性の問題を解決することができる。
すなわち、従来のラミネートピストンを用いた既充填型注射器は、ピストン表面のラミネートフィルムとバレル内面の樹脂面で密封性を保持しなければならないが、ラミネートフィルムは十分な柔軟性がなく、バレル内面とピストン表面の間に隙間が出来やすい。そこで、本発明によりバレルのピストンとの接触面をゴムのような弾性体にすることで、この接触面の密封性を向上させた。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記（１）〜（９）で、ピストン摺動面上に設けられる弾性体部分の幅はラミネートのない場合で１〜２０ｍｍ、ラミネートのもので２〜３０ｍｍが適当である。これはピストンの圧縮率（ピストンと摺動面の内径のギャップ）、ピストンのフィルム表面の平滑度などにより異なる。ピストンの摺動面の長さを最大値とするのが好ましい。弾性体の幅が１ｍｍより小さいと成形が困難であり、余り大きすぎると摺動抵抗が増加する。
【００１５】
バレル及びアダプターは任意のプラスチック材料で構成される。例えばノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセンなどのノルボルネン環を有する脂環族系単量体の重合体やポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネートなどのオレフィン系炭化水素に老化防止剤、加工助剤などを添加したものがあげられるが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
上記弾性体部分及びピストンに用いられる弾性体としては、一般的にはイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、イソプレン−イソブチレンゴム類、ニトリルゴム等の合成ゴムや天然ゴムを主原料とし、それに充填剤、架橋剤等を配合したものが挙げられる。
また、熱可塑性エラストマーとして、溶液重合型スチレンブタジエンゴム（ＳＢＳブロックコポリマー）、ポリエステル又はポリエーテルウレタンゴム、ポリエーテル芳香族ポリエステルブロックの共重合体（ポリエステルゴム）、ポリオレフィンブロック共重合体、高トランス−１，４−ポリイソプレン、ポリエチレンブチルグラフト共重合体、シンジオタクチックポリブタジエン等も用いることができる。
上記のほか、比較的軟質なプラスチック、例えば、コポリマータイプのポリプロピレン、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のようなコポリマータイプでポリプロピレンとほぼ同程度の耐熱性（好ましくは、１３０〜１４０℃程度）を有するプラスチックも用いることができる。特にゴムバンドは、バレルの材質より柔らかい材質、例えば、軟質プラスチックで構成するのが好ましい。
【００１７】
上記のラミネートピストンには適当なプラスチックフィルムがラミネートされるが、該プラスチックフィルムとしては、例えば、テトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロエチレンコポリマー（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、トリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂、および、フッ素樹脂以外では超高分子量ポリエチレンも用いることができる。
【００１８】
また、上記摺動面の弾性体部分は以下に説明する方法でバレルと一体成形してもよく、又はアダプターを介して組み込んでもよい。この弾性体部分は、上記のようなプラスチックフィルムでラミネートされていてもよく、粗面のままでもよい。いずれにしてもこの部分にピストンを停止させておくことで、バレル内に保持される薬液の密封性を確保することができる。一体成形により設ける場合は、工程数が少ないという利点があるが量産が難しいという欠点があり、一方アダプターを介して組込む場合には製造自体が容易なので有利である。
【００１９】
またこの弾性体部分は、その一部表面又は全面にラミネートすることができる。ただし弾性体部分のバレル又はアダプターに接する面側と摺動面側とでラミネートフィルムの材質を異ならせることもできる。バレル又はアダプターに接する面側は、使用時にピストンを動かした時にゴムが捲れ上がるのを防ぐためにバレル又はアダプターと融着可能なフィルムを貼付してストッパーをバレル又はアダプターに固着させることのできるものがよい。一方、摺動面側（ゴムバンド８の内側）は、摺動面となることから摺動抵抗の低いこととゴム素面がラミネートピストンと長期に接触したときの接着を防止するためのものである。
従って、バレル又はアダプターに接する面側のフィルム材料としてはバレル又はアダプターに近縁の樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、環状不飽和炭化水素樹脂等が好ましく、摺動面側のフィルム材料としては、ラミネートピストン用のフィルムと同様のフッ素樹脂、超高分子量ポリエチレン等が好ましい。勿論、両面側を同種の樹脂フィルムで構成することもできる。いずれにしても、摺動性と密封性の兼ね合いでラミネートの有無又はラミネート面積を適宜に選択、設定することができる。
【００２０】
以下本発明に係る医薬品用既充填型注射器の一具体例を添付の図面に沿って説明する。
図１は本発明の注射器に用いられるプラスチックバレル１の縦断面図を示し、注射筒１の先端にはノズル３、後部にはフランジ４が設けられアダプター５のストッパー７と係合するように形成される。図２（ａ）は、本発明の注射器に用いられるアダプター５の縦断面図、図２（ｃ）はその平面図である。アダプター５の上端部にはゴムバンド８をその端部が一部突出するようにして装着され、下部にはフランジ６とストッパー７を有しバレル１のフランジ４と係合する。図２（ｂ）は別の実施形態を示すもので、取付けフランジ６の中空部下縁部内周側に環状突起としてバックストップ９を設けてピストンの引き抜けを防止する構成となっている。図２（ｄ）は図２（ｂ）の平面図である。このバックストップ９は中空部内周全面に連続した突起状として設けるのが好ましいが、部分的に切欠かれた形状でもよい。
【００２１】
図３は上記のバレル１、ゴムバンド８及びアダプター５を組立てる場合の順序を模式的に示す斜視図で、図４は組立品の縦断面図である。
図５は上記組立品の中空部にピストン９を挿入して装着されたゴムバンド（弾性体部分）８に嵌合した状態を示す縦断面図である。
【００２２】
図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれピストン９の弾性体部分８への嵌合位置を示すバレルの部分縦断面図で、ピストン９は、バレル１との接触面の一部又は全部がゴムバンドに掛かる位置に止められる。すなわち、上記の（ａ）〜（ｃ）のいずれかである。望ましくは（ａ）〜（ｂ）の間で、薬液とゴムバンドとの接触面積が最小であり、かつ、密封性が確保される位置である。
図７は、上記アダプターを用いないでゴムバンド８をバレル内壁に装着した標準形状を示す縦断面図である。
【００２３】
以下に本発明の医薬品用既充填型注射器の製造方法の具体例を図８〜図１１に沿って説明する。
製造方法(i)〔上記（６）に相当する〕
図８に示されるように先ず第一型１０とピン１１との組合わせを用い、第一型１０の所定部分、すなわちリング状溝部１２にゴムを注入して射出成形する。次に成形された弾性体を有するピン１１を第二型１３に移し、樹脂を注入してバレルを射出成形しバレルと弾性体を一体成形する。ここで第一型は適当な位置で分割できる割型とし、一体成形後ピン１１を取出す。図７に示される標準形状の、弾性体部分８を有するバレルが得られる。
【００２４】
製造方法(ii)〔上記（７）に相当〕
図９に示されるように、ピン１１の所定位置に予め成形しておいたゴムバンド８を嵌め込み型１３に移してバレル用の樹脂を射出成形し一体成形する。図７に示される標準形状の、弾性体部分８を有するバレルが得られる。
【００２５】
製造方法(iii)〔上記（８）に相当〕
図１０に示されるように、先ず第一型１４とピン１５を用い、ピン１５の所定部分、すなわち、第一型のリング状溝部１３にゴムを注入して射出成形する〔図１０（ａ）〕。次に成形された弾性体１８を有するピン１５を第二型１６に移し、アダプター１７を射出成形することにより弾性体１８と一体成形されたアダプター１７を作成する〔図１０（ｂ）〕。得られたアダプター１７は〔図１０（ｃ）〕、別途成形されたバレル１９と組合わせて〔図１０（ｄ）〕、図４に示される、バレルのピストン摺動面に弾性体を有する組立体を得るか、又は第三型２０に嵌込んで樹脂を注入しバレル１９を一体成形して図４の組立体を得る〔図１０（ｅ）〕。
【００２６】
製造方法(iv)〔上記（９）に相当〕
予め成形された弾性体（ゴムバンド）１８を成形ピン１５の所定位置に嵌め込み〔図１１（ａ）〕、第一型１６に挿入してアダプター１７を射出成形する〔図１１（ａ）、（ｂ）〕。こうして弾性体と一体成形されたアダプター１７を作成し〔図１１（ｃ）〕、以下製造方法(iii)と同様に別途成形されたバレル１９に組込んで〔図１１（ｄ）〕、図４に示されるような、バレルのピストン摺動面に弾性体を有する組立体とするか、又は第二型２０に嵌め込んで樹脂を注入しバレル１９を一体成形して図４の組立体とする〔図１１（ｅ）〕。
【００２７】
以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。
【実施例】
（実施例１）
図７に示される標準形状の、バレル内表面のピストン摺動面上に弾性体部分を有する医薬品用既充填型注射器の製造例について説明する。
図９に示される製造方法(ii)を実施した。予め成形したブチルゴム製のゴムバンド８をピン１１の所定の位置にはめ込み、型１３に移し環状オレフィン樹脂をインジェクション成形して弾性体部分８を有するバレル１を成形した。
【００２８】
一方、ブチルゴムからなるピストンにフッ素樹脂からなるフィルムをラミネートしたものを用意し、上記バレル１に薬液を注入した後注射筒に押し込み弾性体部分８に停止させ、密封性と摺動性をテストした。
ここで、注射筒１の長さは１００ｍｍ、内径２０ｍｍ、外径２４ｍｍ、弾性体部分の長さは１５ｍｍとした。またピストンの長さは１５ｍｍこのうち、バレルと接触し密封性を確保する部分の長さは３ｍｍ、外径は２１ｍｍとした。
ここで密封性試験は、薬事法第４２条第２項に基づく滅菌済み注射筒試験基準の圧力試験に記載されている試験方法に準拠して行い、摺動性試験は本発明特有の試験方法に依った。
上記試験の結果、密封性は従来品が１０％程度に漏れが認められたが、本発明品は全く認められなかった。一方、摺動性は、従来品が約２０Ｎであるのに対し、本発明品は１０〜２０％上昇して（２２〜２４Ｎ程度）実用上は殆ど問題のない程度であった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の既充填型注射器は、バレル内表面のピストン摺動面上にゴム等の弾性体部分を装着し、薬液充填後ラミネートピストンを該弾性体部分に停止させることによりバレルとの密封性、摺動性、衛生性等相矛盾する特性をバランスよく発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の注射器に用いられるプラスチックバレル１の縦断面である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の注射器に用いられるアダプター５の縦断面図であり、図２（ｃ）はその平面図である。また、図２（ｂ）は、本発明の注射器に用いられるアダプター５の別の形態の縦断面図であり、図２（ｄ）はその平面図である。
【図３】上記バレル、ゴムバンド及びアダプターを組立てる場合の順序を模式的に示す斜視図である。
【図４】バレル、ゴムバンド及びアダプターからなる組立品の縦断面図である。
【図５】上記組立品の中空部にピストン９を挿入して装着されたゴムバンド（弾性体部分）８に嵌合した状態を示す縦断面図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれピストン９の弾性体部分８への嵌合位置を示すバレルの一部縦断面図である。
【図７】上記アダプターを用いないでゴムバンド８をバレル内壁に装着した標準形状を示す縦断面図である。
【図８】本発明の医薬品用既充填型注射器の製造方法(i)を説明する工程図である。
【図９】本発明の医薬品用既充填型注射器の製造方法(ii)を説明する工程図である。
【図１０】本発明の医薬品用既充填型注射器の製造方法(iii)を説明する工程図である。
【図１１】本発明の医薬品用既充填型注射器の製造方法(iv)を説明する工程図である。

Claims

プラスチック製バレル、ラミネートピストン及びノズルキャップを組合せてなる既充填型注射器であって、バレル内表面のピストン摺動面上に弾性体部分を有し、かつ摺動面の弾性体部分がバレルに一体成形されてバレルから非離脱性とされた医薬品用既充填型注射器。
プラスチック製バレル、ラミネートピストン及びノズルキャップを組合せてなる既充填型注射器であって、バレル内表面のピストン摺動面上に弾性体部分を有し、かつ摺動面の弾性体部分がアダプターを介して組み込まれてなる医薬品用既充填型注射器。
アダプターが取付フランジの中空部下縁部内周側に環状凸部形状のバックストップを有する請求項２に記載の医薬品用既充填型注射器。
弾性体部分は少なくともその一部表面にプラスチック製のラミネート膜を有する請求項１〜３のいずれかに記載の医薬品用既充填型注射器。
弾性体部分はその全面にプラスチック製のラミネート膜を有する請求項１〜３のいずれかに記載の医薬品用既充填型注射器。
第一型でピンの所定部分に弾性体を射出成形し、そのピンと弾性体を第二型へ移し、バレルを射出成形することによって、バレルと弾性体を一体成形する請求項１，４又は５に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法。
予め成形した弾性体を成形ピンの所定位置にはめ込み、バレルの樹脂を射出成形することにより、バレルと弾性体を一体成形する請求項１，４又は５の医薬品用既充填型注射器の製造方法。
第一型でピンの所定部分に弾性体を射出成形し、そのピンと弾性体を第二型へ移し、アダプターを射出成形することによって弾性体と一体成形したアダプターを作成し、このアダプターをバレルに組み込むことによって、バレルのピストン摺動面に弾性体部分を有する請求項２又は３に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法。
予め成形した弾性体を成形ピンの所定位置にはめ込み、アダプターの樹脂を射出成形することにより、弾性体と一体成形したアダプターを作成し、このアダプターをバレルに組み込むことによって、バレルのピストン摺動面に弾性体部分を有する請求項２又は３に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法。
弾性体、アダプター、バレルを別々に成形し、これらを組み立てることにより作成する、請求項２又は３に記載の医薬品用既充填型注射器の製造方法。