專(zhuān)利名稱(chēng)：用于滅菌和容納緩沖溶液藥筒的方法和裝置的制作方法
用于滅菌和容納緩沖溶液藥筒的方法和裝置
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明大體上涉及用于對(duì)醫(yī)用緩沖液和其它溶液滅菌的方法和裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及用于將醫(yī)用緩沖液和溶液在經(jīng)歷熱滅菌的同時(shí)保持在壓力下的方法和裝置。緩沖溶液是傾向于將與其接觸的其它溶液的pH改變?yōu)榫彌_溶液的pH的溶液。醫(yī)用緩沖溶液常常含有碳酸氫根離子并且用于許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用，包括解毒劑、透析液、軀體置換液、軀體灌洗液(body irrigating solutions)、心臟灌流液和許多其它目的。一種由用水混合的碳酸氫鈉(NaHCO3)組成的最常用的醫(yī)用碳酸氫鹽緩沖溶液另外還可以用于將胃腸外注射劑在注射之前緩沖至更接近生理PH。本申請(qǐng)?zhí)貏e有意義的是，碳酸氫鹽溶液可以用于緩沖酸性局部麻醉注射劑以增強(qiáng)麻醉效力，減輕注射疼痛和限制組織損傷。為了將碳酸氫鈉用于緩沖局部麻醉劑以及其它醫(yī)學(xué)用途(包括但不限于治療酸中毒)，可取的是將碳酸氫鈉溶液精確地維持在或接近特定的已知PH。使用具有已知pH的緩沖溶液允許醫(yī)師將預(yù)定比例的緩沖溶液與胃腸外溶液混合以實(shí)現(xiàn)對(duì)胃腸外溶液的所得的PH的控制，與使用未控制PH的胃腸外溶液相比，這具有顯著的好處。作為一個(gè)例子，當(dāng)將8. 4%的碳酸氫鈉緩沖溶液與2%的1 100，000的利多卡因與腎上腺素的商業(yè)上可獲得的藥筒混合時(shí)，緩沖溶液的PH將傾向于推動(dòng)該組合的pH，幾乎專(zhuān)門(mén)地推動(dòng)商業(yè)上可獲得的麻醉藥筒的PH，這樣相對(duì)小體積的緩沖溶液將對(duì)合并的溶液的 PH產(chǎn)生不成比例的大的影響。因此，為獲得具有可預(yù)期的pH的胃腸外溶液，除了了解和控制添加至局部麻醉劑的緩沖溶液的量以外，重要的是準(zhǔn)確了解和控制緩沖溶液的pH。只有當(dāng)要添加的緩沖溶液的PH和要添加的緩沖液的量都是已知的時(shí)候，醫(yī)師才能了解和控制經(jīng)緩沖的麻醉劑的所得PH。商業(yè)上生產(chǎn)的碳酸氫鈉緩沖液不提供具有精確控制的pH的緩沖液包裝。例如，發(fā)明人對(duì)商業(yè)上可獲得的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行的分析顯示，許多商業(yè)上可獲得的碳酸氫鹽緩沖液藥筒為7. 62至8. 26的pH范圍。據(jù)推測(cè)，市場(chǎng)上可獲得的產(chǎn)品的實(shí)際范圍甚至比在這種小規(guī)模分析中確認(rèn)的范圍更寬。在本文中必須意識(shí)到，具有7. 6的實(shí)際pH的醫(yī)用緩沖液可能執(zhí)行完全不同于具有 8. 3的實(shí)際pH的醫(yī)用緩沖液的功能。不管是將醫(yī)用緩沖液設(shè)計(jì)為緩沖體液的pH，例如在酸中毒的治療中，還是將醫(yī)用緩沖液設(shè)計(jì)為在其使用之前緩沖胃腸外溶液的PH，都是如此。在醫(yī)師將碳酸氫鈉溶液用于緩沖麻醉劑以達(dá)到生理PH的例子中，當(dāng)碳酸氫鹽溶液的pH為7. 6 時(shí)與pH為8. 3時(shí)相比，緩沖溶液比麻醉劑溶液的比例將完全不同。因此，依賴(lài)于添加相同比例的緩沖溶液至胃腸外溶液(不管緩沖液的實(shí)際PH如何)而將緩沖溶液與胃腸外溶液混合的現(xiàn)有技術(shù)的方法，將不會(huì)一貫地達(dá)到經(jīng)緩沖的胃腸外溶液所期望的PH。用于在多個(gè)相同的緩沖液藥筒或其他容器中將醫(yī)用緩沖液和其它醫(yī)用溶液的pH 調(diào)節(jié)至精確控制的值的方法和系統(tǒng)描述于2010年4月23日提交的共同待決的申請(qǐng)第12/766，259號(hào)(代理人案號(hào)027239-000600US)中，其全部公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。 該申請(qǐng)教導(dǎo)了在單個(gè)容器中的溶液的PH可以通過(guò)將那些容器在開(kāi)放時(shí)暴露于具有經(jīng)控制的溫度、濕度、壓力和二氧化碳水平的環(huán)境而得以調(diào)節(jié)。在將該P(yáng)H平衡至目標(biāo)pH之后，可以以藥筒中不留頂部空間的方式密封藥筒。一旦將藥筒密封，就可以產(chǎn)生具有精確控制的相同PH值的藥筒集合(inventory)。然而，對(duì)容器及其內(nèi)容物滅菌的需要可能不利地影響藥筒的內(nèi)容物。典型地，在可導(dǎo)致緩沖液或其它醫(yī)用溶液沸騰的升高的溫度下完成滅菌，所述沸騰可導(dǎo)致密封失敗或可另外對(duì)溶液和容器發(fā)生不利影響。由于這些原因，希望的是提供用于對(duì)藥筒和類(lèi)似包裝的緩沖溶液進(jìn)行滅菌的方法和裝置，以防止在熱滅菌期間可能發(fā)生的沸騰和其它不利變化。尤其希望的是能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)緩沖液或其它醫(yī)用溶液包裝進(jìn)行滅菌，同時(shí)將包裝保持在托盤(pán)或其它同樣適于隨后貯藏和運(yùn)輸緩沖液的容器中。這些目的中的至少一部分將通過(guò)下文描述的本發(fā)明而得以滿(mǎn)足。2.背景技術(shù)描述用于貯存醫(yī)用溶液的玻璃小瓶和藥筒描述于美國(guó)專(zhuān)利第1，757，809 ；2, 484，657 ； 4，259，956 ；5，062，832 ；5，137，528 ；5，149，320 ；5，226，901 ；5，330，426 ；和 6，022，337 號(hào)中。使用藥筒的注射筆描述于美國(guó)專(zhuān)利第5，984，906號(hào)?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明裝載緩沖溶液的示例性的一次性藥筒描述于美國(guó)專(zhuān)利第5，603，695號(hào)中和共同擁有的共同待決的申請(qǐng)US2009/(^92271 (USSm2/406，670)中，二者以引用方式并入本文。采用轉(zhuǎn)移針將緩沖劑遞送到麻醉劑藥筒中的裝置描述于美國(guó)專(zhuān)利第5，603，695號(hào)中。用于將溶解在溶液中的氣體保持在袋中的裝置描述于美國(guó)專(zhuān)利第5，690，215、5，610，170和 4，513，015號(hào)以及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第2007/(^65593號(hào)中。其它感興趣的專(zhuān)利和申請(qǐng)包括美國(guó)專(zhuān)利第 2，604，095、3，993，791、4， 154，820、4，630，727、4，654，204、4，756，838、 4，959，175,5, 296，242,5, 383，324,5, 603，695,5, 609，838,5, 779，357 號(hào)和美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第2004/017M37號(hào)。描述具有很大不同比例的碳酸氫鈉溶液的緩沖麻醉劑的文獻(xiàn)出版物包括 Ridenauer 等人，Anesth Prog, vol. 48，p. 9-15(2000) ；Palmon 等人，Anesth Analg, vol. 86, pp. 379-81(1998) ；Metzinger 等人，Southern Med J, vol. 87, no. 2 (1994) ；Nelson, Contracept, vol.55, p.299 (1995) ；Samdal, Scand J Plast and Recons Surg and Hand Surg, vol. 28，p. 33-37(1993) ；Master, Br. 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INm至IlNm范圍內(nèi)的彈簧常數(shù)，并且其中當(dāng)活塞具有20mm2的面積時(shí)，放置固位體以將彈簧壓縮0. 5mm至5mm范圍內(nèi)的距離。附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的滅菌和貯存托盤(pán)的透視圖。圖2是移除一個(gè)容器、一個(gè)容器部分插入槽中和兩個(gè)容器完全插入槽中的圖1所示的貯存和滅菌托盤(pán)的正視圖。圖3圖解了通過(guò)將開(kāi)蓋的藥筒放置于位于pH平衡室內(nèi)的托架中制備穩(wěn)定pH的緩沖液藥筒的方法。
圖4圖解了根據(jù)本發(fā)明的原理在熱壓滅菌器中進(jìn)行滅菌的多個(gè)貯存和滅菌托盤(pán)。發(fā)明詳述參見(jiàn)圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的貯存和滅菌托盤(pán)80包括限定多個(gè)軸向槽 86的基體84，其中每個(gè)槽在底端具有壓縮構(gòu)件，諸如螺旋彈簧82，且在上端具有可移除的固位體90。固位體90可移動(dòng)地接納在每個(gè)軸向槽頂部的開(kāi)口 92中，最好參見(jiàn)圖2。通過(guò)將容器向下穿過(guò)開(kāi)口 92使得容器底部的可移動(dòng)活塞M銜接彈簧82，將單獨(dú)的容器10收納在每個(gè)槽86中，如圖2所示。尤其是將藥筒10插入軸向槽86，以便首先使活塞M銜接彈簧的頂端83，并且之后部分地壓縮彈簧，如托盤(pán)80的兩個(gè)中間的槽中所示。一旦完全將藥筒10插入，可以將固位體90放置在開(kāi)口 92中以適當(dāng)?shù)乇３炙幫驳奈恢?，以便使彈簧保持壓縮以對(duì)藥筒M的內(nèi)容物施加期望的壓力，如圖2中的托盤(pán)80右側(cè)的兩個(gè)槽所示。彈簧不會(huì)被完全壓縮，因而允許在熱滅菌期間發(fā)生熱膨脹，從而使熱膨脹不產(chǎn)生足夠的壓力來(lái)使容器爆裂或?qū)е氯芤旱某煞纸Y(jié)晶?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖3，托盤(pán)80特別可用于對(duì)已填充碳酸氫鈉緩沖液的緩沖液藥筒10進(jìn)行滅菌，所述碳酸氫鈉緩沖液之后被穩(wěn)定至精確的和可重現(xiàn)的PH，如目前通過(guò)引用而全文并入本文的共同待決的申請(qǐng)第12/766，259號(hào)中更詳細(xì)地描述的那樣。在開(kāi)始時(shí)將單獨(dú)的緩沖液容器10填充碳酸氫鹽水溶液B至指定的接近彎液面M。通常，選擇導(dǎo)入的緩沖液B的體積，以使緩沖液的彎液面M的上表面位于直徑縮小的頸16之下，從而使彎液面M的面積大于它如果存在于頸中時(shí)所具有的面積。與縮小面積相比，這種更大的面積允許緩沖液中的碳酸更快地與腔室40內(nèi)的氣氛中的二氧化碳達(dá)到平衡。然后典型地在放置在托架上之后將容器10引入處理室40。在將容器10裝載在支架50上之后，使它們與在上文描述的條件下連續(xù)補(bǔ)充二氧化碳?xì)怏w數(shù)小時(shí)的二氧化碳環(huán)境平衡。在經(jīng)過(guò)了足以使容器內(nèi)的緩沖液與處理室40內(nèi)的二氧化碳平衡的時(shí)間之后，移除容器并推進(jìn)活塞M以將緩沖液水平面提升到頸16內(nèi)的開(kāi)口 18。然后將帽20放置在頸16之上，留下少許或不留頂部空間，然后將單獨(dú)密封的容器10放置于貯存托盤(pán)80中，在所述托盤(pán)中彈簧82可以銜接活塞M以對(duì)緩沖液施加壓力來(lái)抑制從緩沖溶液中釋放二氧化碳?xì)怏w。通過(guò)限制這樣的釋放，將更穩(wěn)定地保持緩沖液的PH。處理托盤(pán)80也適合于對(duì)容器熱壓滅菌以確保下文描述的無(wú)菌狀態(tài)。然后可以將容器貯存和分配在托盤(pán)80內(nèi)或者可以貯存和分布在分離的容器中。參見(jiàn)圖4，可以在設(shè)計(jì)為將其中的托盤(pán)80和藥筒10暴露于100°C至150°C范圍內(nèi)的溫度的過(guò)熱蒸汽的熱壓滅菌器100中進(jìn)行滅菌。熱壓滅菌器典型地?cái)y帶水，使水經(jīng)過(guò)加熱器102，加熱器102將蒸汽釋放到熱壓滅菌器100的腔室內(nèi)。蒸汽和/或冷凝水可以通過(guò)上或下閥門(mén)104除去以保持熱壓滅菌器100內(nèi)期望的壓力(如果有的話)和溫度。合適的熱壓滅菌器可購(gòu)自許多商業(yè)供應(yīng)商,諸如Meris Corp.，Mentor, 0hio44060市售的AMSCO Eagle Model 3000 SL Sterilizer。托盤(pán)80通常疊放在熱壓滅菌器100內(nèi)的擱板106上并在升高的溫度和壓力下保持本申請(qǐng)上文描述的滅菌時(shí)間。彈簧82將隨時(shí)向容器內(nèi)的緩沖液或其它醫(yī)用溶液施加(再次在上文所詳細(xì)解釋的范圍內(nèi))升高的壓力以抑制蒸發(fā)，但允許熱膨脹而不引起結(jié)晶。在處理時(shí)間之后，關(guān)閉通至熱壓滅菌器的蒸汽并將溫度恢復(fù)到環(huán)境溫度。當(dāng)從熱壓滅菌器移除托盤(pán)80時(shí)，單獨(dú)的容器10內(nèi)的緩沖液或其它醫(yī)用溶液已經(jīng)是PH穩(wěn)定的。通常，為了貯存、運(yùn)輸和庫(kù)存，可以將藥筒10維持在托盤(pán)80內(nèi)，進(jìn)一步降低容器或醫(yī)用溶液內(nèi)容物損壞或降解的風(fēng)險(xiǎn)。
雖然上文是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的完整描述，但可以使用各種可選擇的方式、變型和等價(jià)方案。因此，上述描述不應(yīng)當(dāng)作為由所附加的權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明范圍的限制。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)填充有在加熱時(shí)釋放蒸氣的醫(yī)用溶液的容器進(jìn)行滅菌的方法，所述方法包括提供填充有醫(yī)用溶液的密封容器；向密封容器內(nèi)的醫(yī)用溶液施加高于大氣壓的壓力；和將容器暴露于足以對(duì)容器內(nèi)的醫(yī)用溶液進(jìn)行滅菌的升高的溫度，其中，所述溫度足以在大氣壓下釋放蒸氣；和其中，所施加的壓力足以抑制容器內(nèi)的蒸氣的釋放而不使緩沖液產(chǎn)生沉淀。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所施加的壓力允許溶液在滅菌期間熱膨脹，從而溶液不達(dá)到足以導(dǎo)致溶液的組分轉(zhuǎn)化為固體形式的壓力。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中所述緩沖液是碳酸氫鈉，滅菌溫度在100°C至150°C的范圍內(nèi)，在熱壓滅菌之前、期間和之后施加給緩沖液的壓力為至少0. 7kPa(14. 7psig)但不超過(guò) 8. 3kPa(175psig)。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中所述容器暴露于升高的溫度和施加的壓力下維持3分鐘至60分鐘范圍內(nèi)的時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中所述容器具有填充有醫(yī)用溶液的開(kāi)放式內(nèi)部、針頭可穿透的隔膜和活塞，其中，通過(guò)使壓縮構(gòu)件抵靠活塞銜接來(lái)施加壓力。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中多個(gè)容器容納在具有多個(gè)布置為銜接活塞以施加所述壓力的彈簧的托盤(pán)中。
7.用于容納多個(gè)用于滅菌和貯存的醫(yī)用溶液藥筒的托盤(pán)，所述托盤(pán)包括 具有多個(gè)排列的槽的基體，每個(gè)槽排列以接納單個(gè)容器；設(shè)置在每個(gè)槽的底部的壓縮構(gòu)件，所述壓縮構(gòu)件在容器在槽內(nèi)時(shí)適應(yīng)于銜接容器底部的活塞；和設(shè)置在每個(gè)槽的頂部的固位體，所述固位體定位為銜接容器頂部以將容器軸向定位在槽內(nèi)，從而使所述容器上的活塞以這樣的力抵靠槽底部的壓縮構(gòu)件，所述力足以將容器內(nèi)的醫(yī)用溶液的壓力提升至當(dāng)將容器暴露于足以對(duì)溶液滅菌的升高的溫度時(shí)足以抑制溶液內(nèi)蒸氣釋放的力。
8.如權(quán)利要求6的托盤(pán)，進(jìn)一步包括多個(gè)容器，各容器位于槽內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7的托盤(pán)，其中所述醫(yī)用溶液包括緩沖液。
10.如權(quán)利要求8的托盤(pán)，其中所述緩沖液是碳酸氫鈉緩沖液。
11.如權(quán)利要求9的托盤(pán)，其中所述壓縮構(gòu)件將壓力提升至至少0.7kPa。
12.如權(quán)利要求10的托盤(pán)，其中壓力在0.7kPa(14. 7psig)至8. 3kPa(175psig)的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12的托盤(pán)，其中活塞具有大約20mm2的面積，壓縮構(gòu)件是具有 1. lNm(101b/in)至llNm(1001b/in)范圍內(nèi)的彈簧常數(shù)的螺旋彈簧，且其中固位體將容器定位至將彈簧壓縮0. 5mm至5mm范圍內(nèi)的距離。
全文摘要
包括基體的托盤(pán)具有多個(gè)軸向槽，適應(yīng)于在槽中收納緩沖液或其它醫(yī)用溶液容器。槽底部的彈簧或其它壓縮構(gòu)件設(shè)置為銜接當(dāng)存在于槽中時(shí)位于溶液容器底部的活塞，以便向容器的內(nèi)容物施加壓力，從而當(dāng)將容器在升高的溫度滅菌時(shí)穩(wěn)定內(nèi)容物。
文檔編號(hào)B01J3/00GK102574085SQ201080040524
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者H·恩古延, J·J·克里斯汀 申請(qǐng)人:昂法瑪公司