DE19652708A1 - Verfahren zum Herstellen eines befüllten Kunststoff-Spritzenkorpus für medizinische Zwecke - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines befüllten Kunststoff-Spritzenkorpus für medizinische ZweckeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines befüllten
Kunststoff-Spritzenkorpus für medizinische Zwecke, bestehend aus einem
Spritzenzylinder, an dessen einem, rückwärtigen Ende, dieses verschließend,
ein Kolbenstopfen eingeführt ist, sowie an dessen anderem, austrittsseitigen
Ende ein Kopf angeformt ist, der zur Aufnahme eines Applizierelementes
ausgebildet ist, und der im Lagerungszustand mittels eines abnehmbaren
Verschlußelementes dicht verschlossen ist.
Ein solcher Spritzenkorpus kann beispielsweise ein Spritzenkörper für eine
befüllte Kunststoff-Einmalspritze, auch Fertigspritze genannt, sein, wie er in
seinen Abmessungen in den Normen DIN 13 098 für ungefüllte Kunststoff-
Einmalspritzen sowie in DIN ISO 11 040, Teil 4, für vorgefüllte Glasspritzen
festgelegt ist. Der Spritzenkörper für diese Fertigspritzen besteht aus einem
Spritzenzylinder, der an seinem Ende, das mit dem Kolbenstopfen verschlossen
ist, eine Fingerauflage aufweist, sowie an dessen austrittsseitigen Ende ein
Spritzenkopf angeformt ist.
Ein solcher Spritzenkorpus kann auch ein Spritzenzylinder sein, der prinzipiell
wie der Spritzenkörper für eine Fertigspritze, jedoch ohne Fingerauflage,
ausgebildet ist. Ein solcher Spritzenzylinder wird im folgenden als
Spritzenampulle bezeichnet.
Ein solcher Spritzenkorpus kann ferner auch eine Karpule sein, wie sie
hinsichtlich ihrer Konfiguration in den Normen DIN ISO 11 040, Teile 1-3
und DIN ISO 13926-1 für Karpulen mit Glaszylinder festgelegt sind.
Diese Karpulen gehören, wie auch die vorgenannten Normen zeigen, generell
zu der Gattung der "vorgefüllten Spritzen". Sie bestehen aus einem
Spritzenzylinder, dem Karpulzylinder, mit austrittsseitig angeformtem Halsteil,
das einen flachen Mündungsrand und einen Randwulst aufweist und mittels
einer Aluminium-Bördelkappe mit eingelegter Dichtscheibe dicht verschließbar
ist, während das andere Ende des Zylinders mit einem Kolbenstopfen
verschließbar ist.
Kunststoff-Fertigspritzen der vorgenannten Art, insbesondere kleinvolumige
Fertigspritzen mit einem Volumen vorzugsweise im Bereich von 1-10 ml,
werden üblicherweise dergestalt gefertigt, daß der Spritzenkörper als solcher in
einem Kunststoffe zu Pharmaverpackungen verarbeitenden Betrieb hergestellt
wird, die so hergestellten Spritzenkörper dann, gegebenenfalls nach einer
Zwischenlagerung, zum Versand an einen pharmazeutischen Betrieb gelangen,
wo sie applizierbereit gefüllt und dicht verschlossen werden.
Die Herstellung der Spritzenkörper als solche ist beispielsweise durch die
WO 95/12482 sowie durch die DE 44 38 360 A1 bekanntgeworden. Danach
wird zunächst, zumindest unter (partikelarmen) Reinraumbedingungen, der
Spritzenkörper durch Spritzgießen hergestellt, gegebenenfalls seine
Innenwandung silikonisiert, und der Spritzenkopf durch eine aus gummiartigem
Material hergestellte Verschlußkappe, auch als "Tip-Cap" bezeichnet,
verschlossen. Am Ende der Herstellung erfolgt in aller Regel ein partikel- und
bakteriendichtes Verpacken der so hergestellten Spritzenkörper. Daran schließt
sich ein Sterilisationsvorgang an, der beim Einsatz von Gammastrahlen zur
Sterilisation meist bei einem anderen Unternehmen durchgeführt wird. Sie
stehen dann für eine Zwischenlagerung bzw. für den Versand an den
abfüllenden Betrieb bereit. Der sich später daran beim Pharmazeuten
anschließende Abfüllvorgang mit dem dichten Verschließen der Fertigspritze
läßt sich beispielsweise aus dem Aufsatz von H. Dollinger "Abfüllen von
Einmalspritzen in einem Hochleistungs-Kompaktsystem", veröffentlicht in der
Zeitschrift: Die Pharmazeutische Industrie, 56, Nr. 1(1994), in dem das
Befüllen von Glas-Fertigspritzen beschrieben wird, sinngemäß entnehmen.
Typische Verfahrensschritte sind dabei die Spritzenaufgabe der angelieferten
Spritzenkörper, gegebenenfalls das Reinigen, Trocknen und Sterilisieren, falls
die Spritzenkörper nicht sterilisiert ausgeliefert werden, das Füllen und
Verschließen der Spritzenkörper, in den meisten Fällen in Verbindung mit dem
Sterilisieren des befüllten Spritzenkörpers, sowie das Etikettieren und eine
weitere Konfektionierung für den Versand an die Verbraucher.
In analoger Weise verläuft das bekannte Herstellen und Befüllen der eingangs
beschriebenen Kunststoff-Spritzenampullen und Kunststoff-Karpulen.
Die beschriebenen Schnittstellen zwischen dem Hersteller des Packmittels aus
Kunststoff (kunststoffverarbeitender Betrieb), dem Betrieb der die Sterilisation
des leeren Packmittels durchführt, und dem abfüllenden pharmazeutischen
Betrieb ist aus den unterschiedlichsten Gründen nachteilig. Maßgebende
Gründe sind die zusätzlich notwendigen Schritte des Transports, des Ein- und
Auspackens der Spritzenelemente, deren Vereinzelung, der Qualitätssicherung
sowie die zusätzlichen partikularen und mikrobiologischen
Kontaminierungsgefahren bei der Lagerung und dem Transport der ungefüllten
Spritzenzylinder für den jeweiligen Spritzenkorpustyp. Man geht daher in der
Pharmaverpackungstechnik dazu über, unter kontrollierten
Umgebungsbedingungen, in einer einzigen, geschlossenen, d. h. durchgängig
automatisierten Fertigungslinie sowohl den Verpackungskörper herzustellen als
auch diesen zu befüllen und applizierbereit zu verschließen.
Ein derartiges Verfahren, das unter dem schlagwortartigen Begriff "blow-fill
seal" bekanntgeworden ist, wird beispielsweise in den US-Patentschriften
4 671 763, 3 919 374 und 4 995 511 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird
aufgeschmolzenes Kunststoff-Granulat durch Extrusionsblasen in eine Form
eingeblasen und so der Pharmaverpackungskörper hergestellt, der, noch in der
Form befindlich, befüllt und anschließend dicht verschlossen wird.
Mit diesem Blas-Verfahren können jedoch nur weiche Kunststoff-Materialien,
wie z. B. Polypropylen und Polyethylen, bei niedrigen Temperaturen
verarbeitet werden. Es können dabei nur Behälter gefertigt werden, deren
Innenmaße relativ große Toleranzen aufweisen dürfen, da ein das Innenmaß
mit engen Toleranzen vorgebbarer Kern beim Blasverfahren nicht anwendbar
ist. So werden typischerweise mit dem bekannten Blasverfahren
flaschenähnliche Behälter hergestellt, die sofort nach der Ausformung, d. h. in
noch heißem Zustand, befüllt und verschlossen werden. Die Toleranzen der
Innenmaße solcher Behälter sind recht groß, jedoch für die
Funktionstüchtigkeit des Behälters nicht entscheidend.
Mit dem bekannten Blas-Verfahren sind auch keine starrwandigen
pharmazeutischen Primärpackmittel, wie befüllte Kunststoff-Spritzen oder
Fläschchen, herstellbar, weil diese Art der Pharmaverpackung ein formfestes
Kunststoffmaterial und geringe Toleranzen des inneren Behälterdurchmessers
benötigt, um eine ausreichende Abdichtung während der typischerweise
mehrjährigen Lagerzeit der befüllten Spritzen bzw. Fläschchen zu
gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei der Herstellung des
eingangs bezeichneten befüllten Kunststoff-Spritzenkorpus die o.a.
Schnittstellen zwischen dem Kunststoff verarbeitenden Betrieb, ggf. dem
sterilisierenden Betrieb und dem pharmazeutischen Betrieb zu vermeiden.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit den innerhalb einer
einzigen, durchgängigen Fertigungslinie in einer kontrollierten Umgebung
ausgeführten Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Spritzenkorpus durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Verschließen des einen Endes des Spritzenzylinders,
- - Silikonisieren der Innenwandung des Spritzenzylinders, alternativ auch vor dem Verschließen seines einen Endes,
- - Befüllen des Spritzenkorpus mit dem Spritzeninhalt über das andere, offene Ende des Spritzenzylinders,
- - Verschließen des anderen Endes des Spritzenzylinders.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren mit "Spritzgießen-Füllen- und
Verschließen" in einer durchgängigen Fertigungslinie, in Analogie zu dem
vorne beschriebenen "blow-fill-seal"-Verfahren kurz auch als "injection mold-fill-seal"-
Verfahren bezeichnet, läßt sich der eingangs bezeichnete befüllte
Kunststoff-Spritzenkorpus, der ja ein Massenprodukt darstellt, auf besonders
einfache Weise unter Minimierung von Logistik-Kosten und damit
kostengünstig, in einem Zuge, d. h. direkt, applizierbereit herstellen.
Besonders vorteilhaft ist es auch bei der direkten Befüllung des Spritzenkorpus,
daß die notwendigerweise aufzutragende Gleitmittelschicht (typischerweise
Silikonöl) direkt auf die vom Spritzgußvorgang noch warme und aktive
Oberfläche aufgebracht werden kann. Dies führt zu einer verbesserten
Oberflächenhaftung des Gleitmittels und somit zur deutlich geringeren Abgabe
von Gleitmittel oder Gleitmittelbestandteilen an die Lösung während der
Lagerung.
Hinsichtlich des Herstellens eines Kunststoff-Spritzenkorpus für eine befüllte
Einmalspritze (Fertigspritze), bestehend aus einem Spritzenkörper mit einem
Spritzenzylinder, an dessen rückwärtigem Ende eine Fingerauflage angebracht
ist, sowie an dessen austrittsseitigem Kopfende ein Spritzenkopf mit einem
Adapterkonus oder einer verriegelbaren Kegelverbindung zur Aufnahme des
Gegenstückes des Applizierelementes angeformt ist, gelingt die Lösung der
Aufgabe nach einer Weitergestaltung der Erfindung mit den innerhalb der
einzigen, durchgängigen Fertigungslinie in einer kontrollierten Umgebung
ausgeführten Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Spritzenkörpers durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzgießwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Anbringen des Verschlusses an dem Spritzenkopf des Spritzenkörpers,
- - Silikonisieren der Innenwandung des Spritzenzylinders, alternativ auch vor dem Anbringen des Verschlusses,
- - Befüllen des Spritzenkörpers mit dem Spritzeninhalt über das rückwärtige offene Ende des Spritzenzylinders und
- - Verschließen des rückwärtigen offenen Endes des Spritzenzylinders mit dem Kolbenstopfen.
Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich somit befüllte Einmalspritzen, die
Fertigspritzen, auf besonders einfache und damit kostengünstige Weise
herstellen.
In entsprechender Weise laufen die Verfahrensschritte gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung bei der Herstellung der eingangs bezeichneten
Spritzenampullen ab.
Hinsichtlich des Herstellens eines Kunststoff-Spritzenkorpus für
eine befüllte Karpule, bestehend aus einem Karpulen-Zylinder als
Spritzenzylinder, der rückwärtig mit einem Kolbenstopfen verschlossen ist, und
der austrittsseitig ein angeformtes Halsteil mit flachem Mündungsrand und
einem Randwulst aufweist, das mittels einer Aluminium-Bördelkappe mit
eingelegter Dichtscheibe dicht verschlossen ist, gelingt die Lösung der Aufgabe
nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung mit den innerhalb der einzigen
durchgängigen Fertigungslinie in einer kontrollierten Umgebung ausgeführten
Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Karpulen-Zylinders durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzgießwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Verschließen des Halsteiles mit der von außen zugeführten Aluminium- Bördelkappe einschließlich Dichtscheibe,
- - Silikonisieren der Innenwandung des Karpulen-Zylinders, alternativ auch vor dem Aufbringen der Aluminium-Bördelkappe mit Dichtscheibe,
- - Befüllen des Karpulen-Zylinders mit dem Spritzeninhalt über das rückwärtige offene Ende des Karpulen-Zylinders,
- - Verschließen des rückwärtigen Endes mit dem Kolbenstopfen.
Mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich somit auch Karpulen
besonders kostengünstig herstellen.
In besonderen Fällen kann es günstig sein, den Spritzenkorpus nicht über das
rückwärtige Ende zu befüllen sondern kopfseitig. Das Verfahren wird nach
einer weiteren Ausgestaltung dann so durchgeführt, daß zunächst das
rückwärtige Ende des Spritzen- bzw. Karpulen-Zylinders verschlossen, danach
dieser Zylinder über das austrittsseitige Kopfende gefüllt und anschließend
dieses Kopfende verschlossen wird.
Auch zum Sterilisieren des befüllten Spritzenkorpus sind verschiedene
Möglichkeiten denkbar. Je nach verfüllter Lösung erfolgt das Sterilisieren
entweder durch Autoklavierung oder durch eine geeignete energiereiche
Strahlung, z. B. Gammastrahlen, Mikrowellen, Betastrahlen, Lichtblitze. Diese
Sterilisationsschritte können prinzipiell entfallen, wenn die Verfahrensschritte,
einschließlich des Verschließens des befüllten Spritzenkorpus, unter aseptischen
Umgebungsbedingungen erfolgen. Nach dem Befüllen und Verschließen und
ggf. der gesonderten Sterilisation des Spritzenkorpus erfolgt seine Etikettierung
und weitere Konfektionierung.
Das Anbringen des Verschlusses an dem Spritzenkopf des Spritzenkörpers im
Falle der Kunststoff-Fertigspritze und der Spritzenampulle kann auf
unterschiedliche Weise erfolgen. Hierbei stehen dem Fachmann eine Reihe von
Möglichkeiten zur Verfügung. Für die Auswahl sind auch Kundenwünsche
bzw. Verbrauchergewohnheiten entscheidungserheblich.
Im einfachsten Fall wird in üblicher Weise eine Verschlußkappe aus
gummiartigem Material, ein sog. Tip-Cap, als Verschlußelement verwendet.
Das Tip-Cap kann dabei als separates Teil zugeführt werden, es kann aber
auch innerhalb des geschlossenen kontrollierten Volumens im Wege des
Spritzgießens unmittelbar aufgespritzt werden.
Alternativ kann ein Knebelverschluß aus weichem Kunststoff mit einer
Sollabrißstelle angespritzt werden.
Ein besonders günstiges Anbringen des Verschlusses ist erzielbar durch
Anformen eines Knebelverschlusses in Form eines Verschlußnippels aus
hartem Kunststoffmaterial mit Sollbruchstelle im Wege des Spritzgießens, über
den anschließend eine Schutzkappe aus einem weichelastischen Kunststoff
angespritzt wird.
Es ist auch eine einfache Lösung denkbar, bei der der Austrittskanal des
Spritzenkopfes direkt mittels eines Propfens, vorzugsweise aus Kunststoff,
formschlüssig verschlossen wird.
Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die
Erfindung näher erläutert. Dabei ergeben sich auch weitere Ausgestaltungen
der Erfindung.
Es zeigen:
Fig. 1 zwei Ausführungsbeispiele eines gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten befüllten Spritzenkorpus, nämlich ein
Spritzenkörper einer Fertigspritze in Fig. 1a mit einem Luer-Konus und
einer Spritzenampulle in Fig. 1b mit einer verriegelbaren
Kegelverbindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der einzelnen Verfahrensschritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Fertigspritzen
nach Fig. 1a,
Fig. 3 zwei weitere Ausführungsformen für den Verschluß des Spritzenkopfes
einer Fertigspritze bzw. einer Spritzenampulle,
Fig. 4 eine Ausführungsform für die teilweise Unterbringung der
Spritzgießmaschine in einer kontrollierten Umgebung,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den befüllten Spritzenkorpus in
Form einer Karpule, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung der einzelnen Verfahrensschritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Karpule nach
Fig. 5.
Die in Fig. 1a dargestellte befüllte Kunststoff-Fertigspritze mit einer
Konfiguration nach DIN ISO 11040-4 für Glas besitzt einen Spritzenkörper,
der generell mit 1 bezeichnet ist. Dieser Spritzenkörper setzt sich zusammen
aus einem Spritzenzylinder 2, der an einem Ende mit einem beweglichen
Kolbenstopfen 3 verschlossen ist, an dem in bekannter Weise eine
Kolbenstange (nicht dargestellt) beim Applizieren anbringbar ist.
An den Spritzenzylinder 2 in Fig. 1a ist ferner eine übliche Fingerauflage 4
angeformt, wobei die Ausführung auch so getroffen werden kann, daß diese
Fingerauflage als gesondertes Teil nachträglich anbringbar ist. Hierzu kann
eine (nicht dargestellte) Ringnut am rückwärtigen Ende des Spritzenzylinders
angebracht werden, um die Befestigung der Fingerauflage zu vereinfachen. Es
können auch formschlüssige Schnappverbindungen mit Hinterschneidungen,
ggf. in Verbindung mit einem eingeschobenen Sicherungsring gemäß der DE 44 34 644 A1,
Fig. 1b und 1c, vorgesehen sein.
Diese Fingerauflage 4 ist bei dem befüllten Pharmaverpackungskörper nach
Fig. 1b nicht vorgesehen, den man daher üblicherweise anstelle des
Spritzenkörpers nach Fig. 1a als "Spritzenampulle" bezeichnet, der jedoch im
übrigen eine Konfiguration wie der Spritzenkörper nach Fig. 1a hat, weswegen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Das andere Ende des Spritzenzylinders 2 ist jeweils mit einem angeformten
Spritzenkopf 5 versehen, der bei dem Spritzenkörper nach Fig. 1a in einen
sogenannten LUER-Konus 6, und bei der Spritzenampulle nach Fig. 1b in eine
verriegelbare Kegelverbindung 8 (LUER-LOCK), wie sie auch in Fig. 3b zu
erkennen ist, übergeht. An diesem LUER-Konus 6 kann in bekannter Weise im
Applizierfall eine Standardnadel mit einem angepaßten Aufsatz (nicht
dargestellt) angebracht werden. Entsprechend kann die verriegelbare
Kegelverbindung 8 in Fig. 1b mit dem zugehörigen, an einer Infusionsleitung
oder dergleichen angebrachten Gegenstück verbunden werden. (Details hierzu
sind in der ISO-Norm 594, Teile 1 und 2, beschrieben.)
Der Spritzenkopf 5 ist jeweils mittels eines Verschlußelementes 7 dicht
verschlossen. Dargestellt ist in den Fig. 1a und 1b ein Verschlußelement in
Form einer separaten, aus einem gummiartigen Material bestehenden,
aufgesteckten Verschlußkappe, dem Tip Cap. Alternativ kann auch ein
sogenannter Knebelverschluß, der fertigungstechnisch günstig, weil direkt
anspritzbar, vorgesehen sein. Es ist auch möglich, einen Verschluß gemäß den
Fig. 3a und b vorzusehen, die später noch erläutert werden.
Die vergrößert dargestellte Fertigspritze nach Fig. 1a bzw. die Spritzenampulle
nach Fig. 1b, hat im Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein Volumen im
Bereich 0,5-10 ml und kann mit für medizinische Zwecke geeigneten
Lösungsmitteln zum Auflösen pulverförmiger Arzneimittel oder Diagnostika,
z. B. Wasser zur Injektion, Kochsalzlösung, Wasser mit bakteriostatischen
Zusätzen oder mit medizinisch wirksamen Substanzen gefüllt sein.
Der Spritzenkorpus ist aus einem Kunststoff hergestellt, der generell klar
transparent, autoklavier- bzw. wasserdampfsterilisierbar oder sterilisierbar
durch energiereiche Strahlung sein muß, und zumindest eine Barriere gegen
Wasserdampfdiffusion bilden muß, damit der befüllte Spritzenkorpus
langzeitlagerfähig ist, d. h. der Verlust an Wasser und die damit verbundene
Konzentrationserhöhung akzeptabel ist. Vorzugsweise wird der Spritzenkorpus
aus einem zyklischen Olefin-Copolymer (COC) hergestellt, weil dieser
Werkstoff neben der notwendigen mechanischen Festigkeit einerseits eine
exzellente Barriere gegen Wasserdampf bietet und gleichzeitig glasklar
transparent ist. Es ist auch denkbar, den Spritzenkorpus mehrschichtig mit
unterschiedlichen Kunststoffen aufzubauen bzw. gesonderte Sperrschichten
einzubringen, so wie es in der DE 44 38 360 A1, auf deren Offenbarung
hiermit Bezug genommen wird, beschrieben ist.
Anhand der Fig. 2 soll nunmehr der Verfahrensablauf mit den
Verfahrensschritten A-F bei der Herstellung des befüllten Spritzenkörpers einer
Fertigspritze nach Fig. 1a erläutert werden. Für die Herstellung der
Spritzenampulle nach Fig. 1b sind die Verfahrensschritte entsprechend.
Die Verfahrensschritte A-E finden dabei im Ausführungsbeispiel in einem
staubfreien, d. h. partikelarmen Raum, einem sog. Reinraum statt, der durch
die Doppellinie symbolisch umgrenzt ist. Ist der Reinraum zusätzlich keimarm,
spricht man von einem Sterilraum. Es muß jedoch nicht zwingend ein
konkreter Raum eines Gebäudes oder eine begehbare Kabine sein. Generell
kommt es auf einen abgeschlossenen Bereich mit kontrollierten
Umgebungsbedingungen, auf ein kontrolliertes Volumen an. Dieser Bereich
kann auch ein sog. Isolator sein, d. h. eine engbegrenzte gekapselte Kammer
mit einem kontrollierten kleinen Volumen.
In dem unteren Teil der Fig. 2 sind dabei die einzelnen Verfahrensschritte
anhand der schematisch im jeweiligen Fertigungszustand dargestellten Spritze
illustrativ gezeigt.
Die Verfahrensschritte A-F finden erfindungsgemäß in einer einzigen,
durchgängigen Fertigungslinie statt, so daß externe Schnittstellen vermieden
werden.
In der Stufe A - Spritzgießen - wird der Spritzenkörper 1 durch Spritzgießen in
einer reinraumfähigen Spritzgießmaschine hergestellt. Dieser Maschine wird
von außen in üblicher Weise die granulatförmige Spritzgießmasse zugeführt.
Dieses Spritzgießen, bei dem mittels einer Spritzeinheit die Spritzgießmasse
plastifiziert und dosiert in eine formgebende Höhlung eines
Spritzgießwerkzeuges eingespritzt wird, ist gängiger Stand der Technik und
braucht daher nicht näher erläutert zu werden.
Alternativ zu der Ausbildung nach Fig. 2, bei der die gesamte
Spritzgießmaschine sich innerhalb des kontrollierten Volumens befindet, kann
die Anordnung gemäß Fig. 4 auch so getroffen werden, daß sich nur das
formgebende Spritzgießwerkzeug 23 und das düsenseitige Ende 9 der
länglichen Spritzgießeinheit in dem kontrollierten Volumen befinden, wobei
Dichtelemente 11 in der symbolisch angedeuteten Begrenzung 12 verhindern,
daß die Bedingungen im kontrollierten Volumen negativen äußeren Einflüssen
ausgesetzt werden. Die in der Spritzgießeinheit 10 herrschende Temperatur
zum Plastifizieren der Spritzgießmasse sorgt dabei für die notwendige
Keimfreiheit (Sterilität) bzw. Pyrogenfreiheit des geformten Spritzenkörpers.
In der Stufe B - Spritzenkopf Verschließen - wird der Verschluß 7 an dem
Spritzenkopf des Spritzenkörpers angebracht. Im Ausführungsbeispiel ist das
Aufstecken einer zugeführten ggf. sterilisierten Verschlußkappe (Tip Cap)
vorgesehen. Alternativ ist auch das Anformen eines Knebelverschlusses mit
Sollabrißstelle aus elastischem oder weichem Kunststoff-Material,
beispielsweise Polyethylen, im Wege des Spritzgießens gezeigt. Das
Spritzgießen des Knebelverschlusses kann dabei unter Zufuhr eines zweiten
Kunststoffmaterials in derselben Spritzgußform erfolgen, in der der
Spritzenkörper geformt wird (Stufe A).
Auch das Tip-Cap kann mit einem thermoplastischen Elastomeren direkt auf
den Spritzenkopf aufgespritzt werden.
Eine weitere Möglichkeit des Verschließens, eine Ausführungsform mit
Originalitätsverschluß, ist in der Fig. 3a gezeigt. In dieser Fig. 3a ist in einer
gegenüber der Fig. 1a vergrößerten Darstellung ausschnittsweise der LUER-
Konus 6 gezeigt, der mittels eines Knebelverschlusses in Form eines
angespritzen Verschlußnippels 24 aus hartem Kunststoff, z. B. einem COC, mit
Sollbruchstelle 13, verschlossen ist. Zur Sicherung der Keimfreiheit des Luer-
Konus und des Sollbruchstellen-Bereiches ist zusätzlich eine Abdeck- oder
Schutzkappe 14 aus einem weichelastischen Kunststoff, vorzugsweise einem
thermoplastischen Elastomer (TPE) angespritzt, die im Applizierfall zusammen
mit dem abgebrochenen Verschlußnippel 12 abgedreht wird.
Eine weitere Verschlußmöglichkeit zeigt die Fig. 3b am Beispiel der
verriegelbaren Kegelverbindung nach Fig. 1b im vergrößerten Maßstab. Der
Verschluß erfolgt durch teilweises Füllen des Austrittskanals 15 des
Spritzenkopfes mit einem weichelastischen Kunststoff 16. Über eine Ringnut
15a im Kanal wird dabei eine formschlüssige Verbindung hergestellt. Dieses
Verschließen kann entweder durch Spritzgießen eines Elastomers (TPE)
erfolgen, oder durch Einsetzen eines vorgefertigten Teiles. Bei der Anwendung
wird dieses Verschlußteil 16 nicht entfernt, sondern vielmehr durch eine
entsprechende Kanüle mit doppelseitigem Schliff durchstochen.
Ein derartiger Verschluß 16 kann auch im Falle des Spritzenkörpers nach der
Fig. 1a vorgesehen sein.
In der Stufe C - Spritzenzylinder Silikonisieren - wird die Innenwandung des
Spritzenzylinders mit üblichen Methoden silikonisiert. Der Verfahrensschritt
der Stufe C kann auch vor dem der Stufe B durchgeführt werden.
In der Stufe D - Füllen - wird der Spritzenkörper mit der jeweiligen Substanz
befüllt, die von außen zugeführt wird.
In der Stufe E - Rückwärtig Verschließen - erfolgt das Verschließen des
rückwärtigen offenen Endes des Spritzenzylinders mit dem Kolbenstopfen 3,
der vorzugsweise als getrenntes steriles Teil von außen zugeführt wird, der
aber auch alternativ durch Spritzgießen unmittelbar in den Spritzenzylinder
erzeugbar ist.
In der Stufe F - Sterilisieren - wird die befüllte und komplett verschlossene
Fertigspritze einem Sterilisationsvorgang unterworfen. Dies kann bei
hitzebeständigem Füllgut auf einfache Weise durch Autoklavieren erfolgen. Bei
nicht hitzebeständigem Füllgut erfolgt das Sterilisieren vorzugsweise durch eine
energiereiche Strahlung, insbesondere eine Gamma-Strahlung. Auch eine
Bestrahlung mit Mikrowellen ist denkbar.
Die Stufe F kann grundsätzlich entfallen, wenn die Verfahrensschritte A-E in
einem Sterilraum, d. h. einem zusätzlich keimfreien Reinraum durchgeführt
werden. Seine zusätzliche Anwendung erhöht die Sicherheit gegen Keime. Ist
der kontrollierte Bereich dabei eine vorne erwähnte gekapselte Kammer, dann
kann diese auf einfache Weise mit Heißdampf, H2O2 oder anderen
einschlägigen Medien sterilisiert werden.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, den Spritzenkörper 1 durch die
Öffnung im Spritzenkopf zu befüllen, nachdem zuvor das rückwärtige, offene
Ende des Spritzenzylinders mit dem Kolbenstopfen verschlossen wurde.
Anschließend wird dann der Spritzenkopf mit dem Verschluß 7 versehen. Die
entsprechenden Verfahrensschritte der zugehörigen Stufen würden dann in der
Reihenfolge E, D und B entsprechend ablaufen.
Das Verfahren nach Fig. 2 kann analog für Kunststoff-Spritzenzylinder
angewendet werden, die als Karpule gemäß den eingangs zitierten Normen
ausgebildet sind. Eine solche befüllte Karpule ist schematisch im vergrößerten
Maßstab in der Fig. 5 dargestellt. Das zugehörige Herstellungsverfahren zeigt
die Fig. 6.
Die Fig. 5 zeigt eine befüllte Kunststoff-Karpule bestehend aus einem Zylinder
17, der bodenseitig durch einen Kolbenstopfen 3 verschlossen ist.
Austrittsseitig weist der Zylinder 17 ein angeformtes Halsteil 19 mit einem
Randwulst 20 auf. Die Austrittsöffnung 21 mit einem flachen Mündungsrand
ist mittels einer Aluminium-Bördelkappe 22 mit eingelegter Dichtscheibe 18
dicht verschlossen, die auf den Randwulst 20 aufgebördelt ist.
Das zugehörige Herstellungsverfahren zeigt die Fig. 6, die entsprechend der
Fig. 2 aufgebaut ist.
In der Stufe A erfolgt das Spritzgießen des Kunststoffzylinders 17 mit Halsteil
19 und Randwulst 20. In der Stufe B erfolgt das Verschließen des Zylinders
mit der von außen zugeführten, ggf. sterilisierten Aluminium-Bördelkappe 22
mit Dichtscheibe. Im Schritt C erfolgt das Silikonisieren der Innenwandung des
Zylinders 17 der Karpule, an den sich im Schritt D das Befüllen anschließt. Im
Schritt E wird der Zylinder mit dem Kolbenstopfen 3, der entweder von
außen, ggf. sterilisiert, zugeführt oder die im Reinraum durch Spritzgießen
erzeugt wird, verschlossen.
Die übrigen Maßnahmen sind wie im Fall der Fig. 2, einschließlich der dort
beschriebenen Varianten (Schritt C ggf. vor Schritt B und Ablauf des Füllens
und Verschließens ggf. in der Reihenfolge der Schritte E, D und B).
Durch Veränderung des Durchmesser/Längen-Verhältnisses des
Spritzenzylinders 17 der Karpule lassen sich Füllvolumina von 1-50 ml und
darüber erreichen. Typische Füllvolumina sind 1,5 und 3 ml.
Die befüllten Karpulen-Zylinder 17 können entweder in Spritzengestelle (z. B.
zur Anwendung für die Lokalanästhesie in der Dentalmedizin) oder in sog. Pen-
Systeme (z. B. zur Applikation von Insulin) eingesetzt werden.
Claims (22)
1. Verfahren zum Herstellen eines befüllten Kunststoff-Spritzenkorpus (1)
für medizinische Zwecke, bestehend aus einem Spritzenzylinder (2, 17),
an dessen einem, rückwärtigen Ende, dieses verschließend, ein
Kolbenstopfen (3) eingeführt ist, sowie an dessen anderem,
austrittsseitigen Ende ein Kopf (5, 6, 8, 19, 20) angeformt ist, der zur
Aufnahme eines Applizierelementes ausgebildet ist, und der im Lage
rungszustand mittels eines Verschlußelementes (7; 12, 14, 16; 22) dicht
verschlossen ist, mit den innerhalb einer einzigen durchgängigen
Fertigungslinie in einer kontrollierten Umgebung (12) ausgeführten
Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Spritzenkorpus (1) durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Verschließen des einen Endes des Spritzenzylinders (2, 17),
- - Silikonisieren der Innenwandung des Spritzenzylinders, alternativ auch vor dem Verschließen seines einen Endes,
- - Befüllen des Spritzenkorpus (1) mit dem Spritzeninhalt über das andere, offene Ende des Spritzenzylinders,
- - Verschließen des anderen Endes des Spritzenzylinders (2, 17).
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Kunststoff-
Spritzenkorpus für eine befüllte Einmalspritze (Fertigspritze), bestehend
aus einem Spritzenkörper (1) mit einem Spritzenzylinder (2), an dessen
rückwärtigem Ende eine Fingerauflage (4) angebracht ist, sowie an
dessen austrittsseitigem Kopfende ein Spritzenkopf (5) mit einem
Adapterkonus (6) oder einer verriegelbaren Kegelverbindung (8) zur
Aufnahme des Gegenstückes des Applizierelementes angeformt ist, mit
den innerhalb der einzigen durchgängigen Fertigungslinie in einer
kontrollierten Umgebung ausgeführten Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Spritzenkörpers (1) durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzgießwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Anbringen des Verschlusses (7, 12, 14; 16) an dem Spritzenkopf (5, 6, 8) des Spritzenkörpers (1),
- - Silikonisieren der Innenwandung des Spritzenzylinders (2), alternativ auch vor dem Anbringen des Verschlusses,
- - Befüllen des Spritzenkörpers (1) mit dem Spritzeninhalt über das rückwärtige offene Ende des Spritzenzylinders (2) und
- - Verschließen des rückwärtigen offenen Endes des Spritzenzylinders (2) mit dem Kolbenstopfen (3).
3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Kunststoff-
Spritzenkorpus (1) für einen befüllten Spritzenzylinder
(Spritzenampulle), bestehend aus einem Spritzenzylinder (2) ohne
Fingerauflage am rückwärtigen Ende, an dessen austrittsseitigem
Kopfende ein Spritzenkopf (5) mit einem Adapterkonus (6) oder einer
verriegelbaren Kegelverbindung (8) zur Aufnahme des Gegenstückes
des Applizierelementes angeformt ist, mit den innerhalb der einzigen
durchgängigen Fertigungslinie in einer kontrollierten Umgebung
ausgeführten Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Spritzenzylinders (2) durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzgießwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Anbringen des Verschlusses (7, 12, 14; 16) an dem Spritzenkopf (5, 6, 8) des Spritzenzylinders (2),
- - Silikonisieren der Innenwandung des Spritzenzylinders (2), alternativ auch vor dem Anbringen des Verschlusses,
- - Befüllen des Spritzenzylinders (2) mit dem Spritzeninhalt über das rückwärtige offene Ende des Spritzenzylinders (2) und
- - Verschließen des rückwärtigen offenen Endes des Spritzenzylinders (2) mit dem Kolbenstopfen (3).
4. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Spritzenkorpus (1) für eine
befüllte Karpule, bestehend aus einem Karpulen-Zylinder (17) als
Spritzenzylinder, der rückwärtig mit einem Kolbenstopfen (3)
verschlossen ist, und der austrittsseitig ein angeformtes Halsteil (19) mit
flachem Mündungsrand und einem Randwulst (20) aufweist, das mittels
einer Aluminium-Bördelkappe (22) mit eingelegter Dichtscheibe (18)
dicht verschlossen ist, mit den innerhalb der einzigen durchgängigen
Fertigungslinie in einer kontrollierten Umgebung ausgeführten
Verfahrensschritten:
- - Fertigen des Karpulen-Zylinders (17) durch Spritzgießen in einer entsprechenden formgebenden Höhlung des Spritzgießwerkzeuges mit Vorgabe des Innenmaßes durch einen Kern,
- - Verschließen des Halsteiles (19) mit der von außen zugeführten Aluminium-Bördelkappe (22) einschließlich Dichtscheibe (18),
- - Silikonisieren der Innenwandung des Karpulen-Zylinders (17), alternativ auch vor dem Aufbringen der Aluminium-Bördelkappe mit Dichtscheibe,
- - Befüllen des Karpulen-Zylinders (17) mit dem Spritzeninhalt über das rückwärtige offene Ende des Karpulen-Zylinders (17),
- - Verschließen des rückwärtigen Endes mit dem Kolbenstopfen (3).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst das rückwärtige Ende des Spritzen- bzw. Karpulen-Zylinders
(2, 17) verschlossen, danach dieser Zylinder über das austrittsseitige
Kopfende (5; 19) gefüllt und anschließend dieses Kopfende verschlossen
wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte in einer als Sterilraum
ausgebildeten kontrollierten Umgebung durchgeführt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der befüllte und verschlossene Spritzenkorpus (1)
sterilisiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sterilisieren durch Autoklavieren erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sterilisieren durch energiereiche Strahlung, insbesondere Gamma-
Strahlen, erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß
der steril befüllte und verschlossene Spritzenkorpus (1) etikettiert wird
und eine weitere Konfektionierung erfährt.
11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 oder einem der Ansprüche 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen des austrittsseitigen
Verschlusses durch Zufuhr und Aufsetzen oder durch Aufspritzen einer
Verschlußkappe aus weichelastischem Material (Tip-Cap) erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 oder einem der Ansprüche 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen des austrittsseitigen
Verschlusses durch Anformen eines Knebelverschlusses (7) mit
Sollabrißstelle aus elastischem oder weichem Kunststoff-Material im
Wege des Spritzgießens erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Spritzgießen des Knebelverschlusses (7) unter Zufuhr eines
unterschiedlichen Kunststoff-Materials in derselben Spritzgußform
erfolgt, in der der Spritzenkorpus (1) geformt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 oder einem der Ansprüche 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen des austrittsseitigen
Verschlusses durch Anformen eines Knebelverschlusses in Form eines
Verschlußnippels (12) aus hartem Kunststoffmaterial mit Sollbruchstelle
(13) im Wege des Spritzgießens erfolgt, über den anschließend eine
Schutzkappe (14) aus einem weichelastischem Kunststoff angespritzt
wird.
15. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 oder einem der Ansprüche 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen des austrittsseitigen
Verschlusses durch direktes formschlüssiges Verschließen der
Austrittsöffnung (15) mittels eines Pfropfens (16) erfolgt.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschließen des rückwärtigen offenen Endes
des Spritzenzylinders (2) bzw. des Karpul-Zylinders (17) unter Zufuhr
des Kolbenstopfens (3) erfolgt.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschließen des rückwärtigen offenen Endes
des Spritzenzylinders (2) bzw. des Karpul-Zylinders (17) unter
Spritzgießen des Kolbenstopfens (3) unmittelbar in den Zylinder erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spritzeninhalt ein in der Pharmazie zum Auflösen
pulverförmiger Arzneimittel oder Diagnostika übliches Lösungsmittel
ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lösungsmittel Wasser für Injektionszwecke ist.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lösungsmittel eine 0,3%ige Natriumchloridlösung ist.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spritzeninhalt ein Lokalanästhetikum für die Zahnmedizin ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spritzeninhalt ein insulinhaltiges Präparat ist.
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