DE2164779A1

DE2164779A1 - Verfahren zur Herstellung von sterilisierten Gegenständen

Info

Publication number: DE2164779A1
Application number: DE19712164779
Authority: DE
Inventors: Paul Eugene Cincinnati; Miles Joe Glenn Greenhills; Ohio Cope (V.StA.)
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-27
Publication date: 1972-07-20
Also published as: DE2164779B2; NL7117794A; IT946256B; GB1383014A; DE2164779C3; BE777451A; CA953073A; US3716961A; GB1383013A; FR2121012A5

Description

«!ECHTSAMV/ÄLTE

DA. JIT. LM-OHEM-WALTER BEIt

r.R. JUR. CiPL-CHEM. H.-J. WOLFF DR. JÜÜ. HANS CHR. BtHL

FRANKFURTAMMAJN-HOCHSI, APAOHSTRASSi se

Unsere Nr. 1.7 585

The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von sterilisierten Gegenständen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur serienmäßigen Sterilisation von Gegenständen in einzelnen Verpackungen, die zur Aufbewahrung und zum Transport geeignet sind, nach dem die Gegenstände verpackt wurden. Ein oder mehrere Gegenstände werden in einer gasdurchlässigen Verpackung verschlossen, ein Sterilisationsmittel wird in die Verpackung eingeführt, und die Verpackung, die sowohl den Gegenstand als auch das Sterilisationsmittel enthält, wird an einen gut ventilierten Aufbewahrungsort bewegt, wo sie solange gehalten wird, bis die Sterilisation abgeschlossen ist.

Die Erfindung betrifft allgemein die serienmäßige Sterilisation von Gegenständen in einzelnen Verpackungen entsprechend der Herstellung, und insbesondere die Sterilisation von wegwerfbaren Gegenständen, die auf dem medizinischen Gebiet und in Krankenhäusern verwendet werden.

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Die meisten Krankenhäuser verwenden heutzutage in Operationsräumen und Krankenzimmern für Laken, Tücher, Kopfbedeckungen, Masken, Handtücher udgl. übliche- Leinwand.Nach der Verwendung wird die schmutzige Wäsche zuerst gewaschen, dann in einem Autoklaven sterilisiert und schließlich in einer Hülle aus Leinwand oder Papier verpackt, um die Wäsche unter sterilen Bedingungen zu halten, bis sie erneut verwendet wird. Die sterile Abstellzeit dieser Kombination beträgt etwa 30 Tage.

Einige Krankenhäuser verwenden heute verpackte, vorsterilisierte "wegwerfbare" Wäsche. Die verpackte wegwerfbare Wäsche hat eine längere Abstellzeit als die Wäsche aus Leinwand, die von den Krankenhäusern selbst sterilisiert wird. Durch die Verwendung wegwerfbarer Wäsche haben die Krankenhäuser auch eine Kostenersparnis, weil sie nicht mehr soviele Wasch- und Sterilisationsanlagen halten müssen, und weil sie auch die zum Betrieb der nicht mehr benötigen Anlagen erforderliche Arbeit sparen. Der Ausdruck "Wäsche" soll hier Sachen, wie z.B. Bettlaken, Krankenhauskittel, Gesichtsmasken, Babywindeln udgl. umfassen. Sterilisierte wegwerfbare Gegenstände sind auch von Interesse für die Verbraucher, so können z.B. Verbandszeug, Windeln, Binden und Tampons in sterilisierter Form verkauft werden.

Der klassische Weg zum Sterilisieren von Gegenständen besteht darin, daß man überhitzten Dampf als Sterilisationsmittel in einem Autoklaven verwendet, was es mit sich bringt, daß man diskontinuierlich in einem großen Druckkessel arbeiten muß. Gegenstände, die eine Sterilisation erfordern, die aber wärme- und/oder feuchtigkeitsempfindlich sind, werden jedoch durch den überhitzten Dampf ungünstig beeinflußt. Auch ermöglicht die für dieses Verfahren benötigte diskontinuierliche

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Arbeitsweise keinen reibungslosen Materialfluß entlang einem Produktionsband, und überhitzter Dampf ist nicht das wirksamste Sterilisationsmittel, d.h., es schaltet nicht alle lebende Organismen aus, und man muß die Gegenstände für längen Zeit dem überhitztem Dampf aussetzen.

Das Erfordernis einer vollständigen Sterilisation einiger wärme- und/oder feuchtigkeitsempfindlicher Gegenstände, die von Ärzten und Krankenhäusern verwendet werden, hat dazu geführt, daß man nach wirksameren Sterilisationsmittel und schnelleren Verfahren gesucht hat. Äthylenoxidgas hat sich als Sterilisationsmittel als sehr wirksam und befriedigend für die vollständige Ausschaltung von Mikroorganismen und organischem Leben erwiesen. Äthylenoxid ist nicht nur äußerst wirksam, sondern es verändert auch nicht die Zusammensetzung oder die physikalischen Eigenschaften von wärme- und/oder feuchtigkeitsempfindlichen Materialien.

Äthylenoxid wird in einem Sterilisationsverfahren eingesetzt₅ das dem Verfahren, bei dem überhitzter Dampf als Sterilisationcmittel verwendet wurde, ähnlich ist, da auch hier die Sterilisation absatzweise in einem großen Druckkessel durchgeführt wird. Für das zur Zeit von den Herstellern von wegwerfbaren Gegenständen angewandte Sterilisationsverfahren ist das in der USA-Patentschrift 2 938 766 beschriebene Verfahren beispielhaft. Das Verfahren dieser Patentschrift erfordert 7 Stufen, nach dem das wegwerfbare Produkt in seiner eigenen . einzefen gasdurchlässigen Schutzhülle eingeschlossen und in eine Druckkammer gebracht worden ist. Diese Stufen sind: (1) Vorerhitzen, (2) Anlegen eines ersten Vakuums, (3) Einführung des Sterilisationsmittels in die Kammer, (4) das Produ:;·;

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wird dem Sterilisationsmittel bis zu 4 Stunden lang ausge-' setzt, (5) Anlegen eines zweiten Vakuums, (6) Spülen mit steriler Luft und (7) Entfernung der Pakete. Das Verfahren braucht bis zum vollständigen Ablauf der 7 Stufen bis zu 7 Stunden. Das Sterilisationsmittel muß die Verpackung zweimal durchdringen, zuerst, um hinein zu gelangen, und dann, um hinaus zu gelangen, bevor das Paket aus der Druckkammer entfernt werden kann.

Die Nachteile der bisherigen Verfahren bestehen darin, daß (1) die absatzweise Arbeitsweise den reibungslosen Fluß eines Produktionsbandes unterbricht und einen Engpaß verursacht, (2) die Einführung des Sterilisationsmittels in das Paket mittels Durchdringung der Verpackung durch das Gas eine längere Zeitdauer auf dem Produkt i'onsb and erfordert, und (3) die Sterilisation nach diesem Verfahren verhältnismäßig teuer ist.

Ein anderes Verfahren zur Sterilisation von Gegenständen in einer Verpackung ist in der USA-Patentschrift 3 476 506 beschrieben, die einen Sterilisationsapparat zur diskontinuierlichen Sterilisation in verhältnismäßig seltenen Fällen (on a relatively infrequent basis) betrifft. Das Sterilisation?· mittel, das in einer undurchlässigen Ampulle enthalten ist, und der zu sterilisierende Gegenstand werden zusammen in einer gasdurchlässigen äußeren Verpackung eingeschlossen. Nach_dem die äußere Verpackung verschlossen worden ist, wird die Sterilisation durch Zerbrechen der Ampulle eingeleitet, wobei der Gegenstand dem Sterlisationsmittel ausgesetzt wird. Die Durchlässigkeit der äußeren Verpackung ist ein Maß für die Kontrolle der Konzentration des Sterilisationsmittels innerhalb und

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außerhalb der Verpackung. Dieses Sterilisationsverfahren hat die Nachteile, daß innerhalb der Verpackung Abfall, nämlich die zerbrochene Ampulle, zurückbleibt, daß es ein diskontinuierliches Verfahren ist und daß es nicht leicht an ein Herstellungsverfahren angepaßt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, sterilisierte Gegenstände herzustellen, die in einzelnen, gegen Bakterien undurchlässigen Verpackungen derart sterilisiert sind, daß sie in den Verpackungen für eine längere Zeitdauer gehandhabt und aufbewahrt werden können und immer noch steril bleiben, wobei das Verpackungs- und Sterilisationsverfahren mit schnell-laufenden Verpackungsbändern in Übereinstimmung gebracht werden kann und das gasförmige Sterilisationsmittel sehr schnell in die Verpackung eingebracht wird und sodann die Durchlässigkeit der Verpackungen ein Maß zur Kontrolle der Konzentration des Sterilisationsmittels und der allmählichen Abwanderung des Sterilisationsmittels darstellt.

Nach der vorliegenden Erfindung werden Gegenstände, die sterilisiert werden und bis zur Verwendung steril bleiben sollen, einzeln in gegen Bakterien undurchlässigen, gasdurchlässigen Verpackungen verpackt. Eine Beschickung eines gasförmigen Sterilisationsmittels wird in jede Verpackung eingeführt, und die Verpackungen werden an einen Aufbewahrungsort bewegt, wo das Sterilisationsverfahren abgeschlossen wird, und die Konzentration des Sterilisationsmittels innerhall· der Verpackungen wird in dem Maße vermindert, wie das Sterilisationsmittel die Verpackungen durchdringt.

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Die Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines zu sterilisierenden Gegenstandes innerhalb der Grenzen seiner unverschlossenen Verpackung, wobei 3 Seiten verschlossen sind und die 4. Seite noch offen ist.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des verpackten Gegen-Standes, nachdem ein Vakuum an das Innere der Verpackung angelegt und die 4. Seite verschlossen wurde.

Fig. 3 stellt einen Schnitt entlang der Linie 3~3 von Fig. 2 dar, der zeigt, daß kein überschüssiges Volumen innerhalb der Verpackung vorhanden ist, nachdem das Vakuum angelegt und die 4. Seite der Verpackung verschlossen ist.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Pakets nach Einführung des Sterilisationsmittels, wobei die zur Einführung des Sterilisationsmittels verwendete Injektionsnadel noch nicht herausgezogen ist.

Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Gegenstand 11, der in seiner eigenen, einzelnen Verpackung 17 teilweise verschlossen ist. Die Verpakkung 17 kann gebildet werden, in dem man 2 gleichgroße Folien aus gasdurchlässigem, gegen Bakterien undurchlässigen Material, . nämlich die Bodenfolie 15 und die Deckfolie 16, übereinander legt und diese beiden Folien an drei Seiten mittels Verschlußstreifen 12 verklebt, wobei eine Öffnung verbleibt, die so

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groß ist, daß der zu sterilisierende Gegenstand 11 zwischen die beiden übereinanderliegenden Verpackungsfolien eingeführt werden kann.

Das Verpackungsmaterial ist vorzugsweise ein thermoplastisches, hitζeverschweißbares Material, das gasdurchlässig und gegen Bakterien undurchlässig ist. Die Permeabilitätskonstanten für jedes Gas (gewöhnlich ausgedrückt als: Volumen des durchgelassenen Gases [bei Normaltemperatur und -druck], pro Zeiteinheit, pro Gas durchlassende Folienfläche, pro Gas- Patialdruck- Differential über die Folie, pro Einheit der Filmdicke, d.h. Volumen/Zeit/FoIienfläche/Druckdifferential/Foliendicke) variieren stark je nach der Natur des Folienmaterials, wobei die Veränderungen zu den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Folie in Beziehung stehen. Amorphe Polymere haben höhere Permeabilitäten als kristalline Polymere. Beispielsweise hat stark kristalline Cellulose eine geringere Permeabilität als das weniger kristalline. Celluloseacetat. Die Kristallinität allein bestimmt jedoch nicht notwendigerweise die Transmissionsgeschwindigkeit, wie durch eine Untersuchung der Durchlässigkeit durch Polyäthylen, Polytrifluormonochloräthylen und Polyvinylidenchlorid gezeigt wird, die alle kristalline Polymere sind, jedoch sehr unterschiedliche Durchlässigkeiten aufweisen. Polyvinylidenchlorid ist ein symetrisches Molekül mit einer hohen Kohäsionsenergiedichtejünd hat eine sehr geringe Permeabilität. Polyäthylen ist noch symetrischer, aber die Kohäsionsenergiedichte ist viel geringer und es hat eine viel größere Permeabilitätskonstante. Polytrifluormonochloräthylen ist unsymetrisch, hat aber eine hohe Kohäsionsenergiedichte und hat eine Permeabilität zwischen den anderen beiden Polymeren. Daher ist die Kohäsionsenergiedichte eines Polymeren sehr bedeutend für seine Permeabilität.

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In einem unsymmetrischen Molekül, wie Kauschukhydrochlorid,' führt die schlechte Symetrie, die die Molekülpackung beeinträchtig zu einer offeneren Struktur und folglich zu einer höheren Permeabilität. Ein ähnlicher Effekt sollte sich aus der Verzweigung der Polymerketten ergeben, da eine Verzwigung zu einer weniger regulären Struktur führt, die nicht leicht in ein Raumgitter eingeordnet werden kann. Daher besteht eine umgekehrte Wechselbeziehung zwischen der Dichte und der Per- ' meabilität einer Folie, d.h., je geringer die Polymerdichte ist, desto mehr wächst ihre Permeabilität.

Ein Ansteigen des Vernetzungsgrades kann aufgrund der daraus folgenden Stabilisierung der Segmentbewegung die Durchlaßgeschwindigkeit verringern. So wurde festgestellt, daß bestrahltes Polyäthylen weniger permeabel als unbehandeltes Polyäthylen ist. Andererseits vergrößert eine steigende Beweglichkeit der Ketten den leichteren Durchlaß.

Die thermoplastischen Folien sind gegen Bakterien undurchlässig, solange sie frei von irgendwelchen Löchern sind. Bakterien sind viel größer als Gasmoleküle, daher können Bakterien b nicht durch eine feste Folie gelangen, das kleinste Loch - sogar eine Gaspore - kann jedoch ausreichen, um den Bakterien ein Eindringen zu ermöglichen. Daher muß die Bearbeitung einer Folie analysiert werden, um zu bestimmen, ob Gasporen in der· Folie vorhanden sind. So werden z.B. einige Folien elektrostatisch bearbeitet, um der Folie Bedruckbarkeit zu verleihen. Diese Folien sind jedoch nicht brauchbar als gegen Bakterien undurchlässige Folien, da dieses Verfahren Gasporen in der Folie verursachen kann.

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Eine 0,076 mm dicke Folie aus Polyäthylen geringer Dichte, die in der Verpackungstechnik bekannt ist und im Handel von der Ethyl Corporation, Baton Rouge, La. als Hi-Slip Shrink Visqueen Film erhältlich ist, hat sich als bevorzugte Folie zur Herstellung der Verpackungen erwiesen, da sie eine mäßiggeringe Permeabilität aufweist und andere Erfordernisse, wie z.B. Erhältlichkeit, Festigkeit, geringe Kosten, Transparenz, Flexibilität, Alterungshärtung, erfüllt. Andere heißverscMreißbare Folien, die in befriedigender V/eise verwendet werden können, sind Polypropylen und Nylon. Das verwendete Polypropylen war biaxial orientiert und 0,038 mm dick und im Handel von der Hercules, Inc., Wilmington, Del. als BC 120 erhältlich.

Heißverschweißbare Folien sind zur Verwendung als Verpackungsmaterial vorteilhaft, da übliche Verfahren und Anlagen zum Heißverschweißen angewandt werden können, um die Bindung
zwischen den beiden übereinander lieg, „λ de η Folien des Verpackungsmaterials zu bewirken. Wenn wegen seiner Permeabilitätseigenschaften oder irgendwelcher anderer Eigenschaften ein nicht heißverschweißbares Material als Verpackungsmaterial verwendet wird, kann der Verschlußstreifen 12 zwischen den beiden Folien 15 und 16 des Verpackungsmaterials durch Klebstoffe gebildet werden, die mit dem Verpackungsmaterial verträglich sind und die in der Klebstofftechnik bekannt sind.

Die Verpackung 17> die als Sterilisationskammer wirkt, muß die geeigneten Permeabilitätseigenschaften aufweisen, d.h. sie muß das Sterilisationsmittel lange genug enthalten, um innerhalb der Verpackung eine Sterilisation zu bewirken, aber sie muß das Sterilisationsmittel auch so schnell abgeben, daß

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die Konzentration innerhalb der Verpackung beim Transport so gering ist, daß eine Gefahr physikalischer Schäden an Menschen durch weiteres Herausdringen beträchtlich vermindert wird. Die Sterilisation eines Gegenstandes ist abhängig von einer umgekehrten Punktion zwischen der Konzentration des Sterilisationsmittels und der Zeit, während der der Gegenstand dieser Konzentration des Sterilisationsmittels ausgesetzt ist. Die Permeabilitätsgeschwindigkeit eines Verpackungsmaterials kontrolliert die Konzentration des Sterilisationsmittels und die Zeitdauer, während der diese Konzentration vorhanden ist.· Daher ist die Auswahl eines Verpackungsmaterials mit den geeigneten Permeabilitätseigenschaften wichtig, wenn innerhalb einer permeablen Verpackung sterilisiert wird.

Es gibt andere Methoden zum Verpacken von Gegenstand 11 in der Verpackung 17, beispielsweise, in dem man den Gegenstand 11 zwischen zwei übereinander liegende, heißverschweißbare Folien gleicher Größe, nämlich Bodenfolie 15 und Deckfolie 16 bringt, bevor einer der Verschlußstreifen 12 angelegt wird; nach diesem "Aufstapeln" von Bodenfolie 15 - Gegenstand 11 Deckfolie 16 können die Verschlußstreifen 12 mit einer geeigneten Einrichtung angelegt werden, z.B. mit einem Wärmeimpuls-Heißverschweißapparat, wie er in der Verpackungstechnik bekannt und im Handel von der Firma Vertrod, Brooklyn, N.Y. (nachstehend als Heißverschweißapparat bezeichnet) erhältlich ist.

Die Verpackung 17 gemäß Pig. 1, die an drei Seiten mit einem Heißverschweißapparat verschlossen wurde und in die der Gegenstand 11 eingesetzt wurde, ist bereit um vollständig verschlossen zu werden. Wenn die Verpackung als Sterilisationskammer

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verwendet wird, ist es vorteilhaft, zunächst alle Luft aus dem Inneren der Verpackung auszutreiben, daher wird ein Vakuum an das Innere der Verpackung angelegt, bevor das Sterilisationsmittel eingeführt wird. Die in den Figuren 2 und 3 gezeigten Verpackungen zeigen, daß eine Vakuumverpakkung alle mögliche Luft entfernt. Die ausgetriebene Luft nimmt unerwünschte Organismen mit sich und hinterläßt mehr "freien" Raum für das Sterilisationsmittel, so daß das Sterilisationsmittel eingeführt werden kann, ohne einen extrem hohen Innendruck auf die Verpackung auszuüben. Es tritt auch keine Verdünnung des Sterilisationsmittels auf, und eine bessere Diffusion und Durchdringung durch das Sterilisationsmittel tritt ein, wenn die Luft aus der Verpackung entfernt worden ist', bevor das Sterilisationsmittel eingeleitet wird.

Vorzugsweise wird das Einpacken von Gegenstand 11 abgeschlossen, in dem man die vierte Seite der Verpackung 17 in einem Vakuumverschweißapparat verschweißt. Dies ist eine Maschine, die ein Vakuum an die Verpackung anlegt, die offene Kante der Verpackung einspannt und dann die offene Kante der Verpackung heißverschweißt. Eine Art eines Vakuumverschweißapparat es ist der von der Standard Packing Corporation, New York, N.Y. vertriebene Vakuumverschweißapparat mit der Bezeichnung Flex Vac. Das Vakuum kann auch an die Verpackung angelegt werden, nachdem die Verpackung vollständig verschlossen ist, z.B. , indem man die Verpackung durchbohrt, an ein Vakuum anschließt und anschließend erneut verschweißt, um das Vakuum im Inneren der Verpackung aufrecht zu erhalten.

VerschiedeneISterilieationamittel und Sterilisationsmittelkonzentrationen können gewählt werden. Äthylenoxid ist das am meisten bevorzugte Sterilisationsmittel, da es äußerst

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wirksam und allgemein erhältlich ist, und eine Mischung, bestehend im wesentlichen aus nominell 12 % Äthylenoxid, hH % Freon 11, und 44 % Preon 12, die im Handel von The Matheson Company, Inc., East Rutherford, N.J. erhältlich ist, stellt eine bevorzugte Mischung dar, da die Grenze der Entflammbarkeit dieser Mischung unter der von Ethylenoxid liegt. Ein anderes Sterilisationsmittel, daß verwendet werden könnte, ist Propylenoxid. Diese Sterilisationsmittel sind beide schädlich und gefährlich, d.h., sie werden bei bestimmten Konzentrationen toxisch, feuergefährlich und explosiv, und aus diesen Gründen müssen sie vorsichtig gehandhabt werden. Beispielsweise beträgt die maximale erlaubte Konzentration an Äthylenoxid, der Menschen ausgesetzt werden können, 3 000 Teile pro Million (ppm), Äthylenoxid hat jedoch einen eingebauten Warnfaktor, da es bei 700 ppm die Nase und die Augen reizt, und auf diese Weise die Aufmerksamkeit auf die Tatsache lenkt, daß eine poteniell toxische Bedingung existiert. Die empfohlene 8-Stunden-Dosis für Äthyleno:;id beträgt 100 ppm ; im Vergleich dazu wird für Ammoniak eine Dosis von 50 ppm empfohlen. In Konzentrationen größer als etwa 30 000 ppm in Luft ist es ent flammbar _t '■ und wenn es enthalten ist, ist es explosiv. Flüssiges Äthylenoi'id siedet, d.h. verdampft, bei etwa 10,6°C bei 1 at Druck.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das Sterilisationsmittel durch eine hohle Sonde 13, z.B. eine hyperchrome, rostfreie, subkutane Injektionsnadel Nr. 10 mit einem Lueransatz, wie sie in der Injektionstechnik bekannt und von der Beeton, Dickinson & Co., Rutherford, N.J., erhältlich ist, die in die Verpakkung 17 eingestochen wird, eingeführt werden. Die Injektionsnadel ist an einer üblichen Gasspritze befestigt, die in der

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Fachwelt bekannt und im Handel von der Hamilton Co., Inc. Whittier, California als Super Syringe, Model Nr. 3-15G0 erhältlich ist und die ein Fassungsvermögen von 1,5 1 hat. Die Spritze wird mit der gewünschten Menge des gasförmigen Sterilisationsmittels gefüllt. Die Injektionsnadel wird durch eine Folie der Verpackung 17 gestoßen, so daß die Abgabeöffnung der Injektionsnadel sich innerhalb der Grenzen der "Verpackung 17 befindet, und das Sterilisationsmittel wird dann durch die Injektionsnadel 13 in die Verpackung 17 eingeführt. Nachdem die gewünschte Menge des Sterilisation' mittels in die Verpackung 17 eingebracht wurde, wird die Injektionsnadel 13 aus der Verpackung I7 entfernt, und ein Dichtungsstreifen Ik wird verwendet, um die nach Entfernung der Nadel 13 in der Verpackung zurückbleibende öffnung zu verschließen. Die öffnung wird verschlossen,indem man sie mit dem Streifen 14 bedeckt. Fig. 4 zeigt die Verpackung 17 die das Sterilisationsmittel in ihrem Inneren enthalt und auf der sich der Dichtungsstreifen 14 in einer Lage befindet, aus der er sofort zum Verschließen der öffnung verwendet werden kann, wenn die Nadel 13 herausgezogen wird. Der Dichtungsstreifen 14 kann aus jedem Material bestehen, das eine gegen Bakterien undurchlässigen Verschluß bildet, übliche Cellnphanstreifen, wie der von der Minnesota, Mining, & Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota unter der Marke Scotch vertriebene Streifen haben sich gut als Dichtungsstreifen 14 bewährt.

Es gibt weitere Methoden, um eine sterilisierende Atmosphäre innerhalb einer verschlossenen Verpackung zu erhalten. Eine Alternative zu der subkutane Injektionsnadel besteht in einer ΗοΛ-hrlruck'lüsr--·, dio nicht in die Verpackung 17 hineinreicht,

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sondern das Sterilisationsmittel mit einem so hohen Druck auf die äußere Oberfläche der Verpackung auftreffen läßt, daß der schmale Strom des Sterilisationsmittels durch eine Wand der Verpackung 17 gezwungen wird. Eine Einrichtung zur Einführung von Sterilisat.ionsmittel auf diese Weise hat Ähnlichkeit mit der Einrichtung zur pneumatischen Impfung, die von den Streikräften der USA zum Impfen verwendet wird, wobei das Serum durch die Epidermis des "angeschossenen" Empfangers gezwungen wird. Ein flüssiges Sterilisations- W mittel wird leichter mit Hilfe dieses Systems eingeführt als ein gasförmiges Sterilisationsmittel, die Hochdruckdüse führt jedoch sowohl ein flüssiges als auch ein gasförmiges Sterilisationsmittel ein. Ein Dichtungsstreifen 14 wird vorzugsweise auch in diesem Fall verwendet, um die in der Verpackung 17 hervorgerufene Öffnung durch Einlaß des Sterilisationsmittels mit einer Hochdruckdüse, zu verschließen.

Eine dritte Methode, um eine sterilisierende Atmosphäre in eine Verpackung 17 einzubringen, besteht darin, daß man die Verpackung innerhalb einer Atmosphäre des Sterilisationsmit.-o?,£.£ bildet, füllt und verschließt. Die verschlossene Verpackung 17 mit eingeschlossenem Sterilisationsmittel wird dann aus der sterilisierenden Atmosphäre an den Aufbewahrungsort bewegt. Diese Methode eignet sich besonders zur Anwendung mit einem der nicht-explosiven sterilisierenden Gasgemische.

Nachdem das Sterilisationsmittel in die Verpackung eingeführt worden ist, wird sie in einen Aufbewahrungsraum gebracht, in dem die Sterilisation des Gegenstandes 11 abgeschlossen wird, Jede Verpackung 17 dient für den durch sie eingeschlossenen Gegenstand 11 als Sterilisationskammor und

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hält die Sterilisationsmittelkonzentration ausreichend lange aufrecht, so daß der Gegenstand 11 und das Innere der Verpackung 17 sterilisiert werden. Die Bedingungen in diesem Aufbewahrungsraum sind nicht kritisch, mit der Ausnahme, r>aß der Aufbewahrungsraum gut belüftet sein sollte. Die Belüftung ist deshalb nötig, um die Erhöhung der Sterilisationsmittelkonzentrationen auf Werte über der Toxizitäts- oder Entflammbarkeitsgrenze des verwendeten Sterilisationsmittels zu verhindern. Es ist ausreichend, die Luft etwa einmal in jeder Minute völlig auszutauschen, um die Sterilisatbnsmittelkonzentration unter 100 ppm, der maximalen Dnsis, bei der die Verpackung dem Äthylenoxid kontinuierlich ausgesetzt werden kann, zu halten, wenn das Äthylenoxid die 0,076 mm dicke Polyäthylenfolie geringer Dichte durchdringt. Wenn der Aufbewahrungsraum nicht belüftet wird, finden wahrscheinlich Erhöhungen der Sterilisationsmittelkonzentration statt, da¹ das Sterilisationsmittel schwerer als Luft ist und sich folglich absetzen und einen Raum vom Boden sur Decke hin erfüllen wird. Die aus dem Aufbewahrungsraum entfernte Luft kann bearbeitet werden, um das in ihr enthaltene Sterilisationsmittel zu entfernen oder unschädlich zu machen.

Die Temperatur im Aufbewahrungsraum kann variiert werden, . um unterschiedliche Sterilisationszeiten zu erhalten; im allgemeinen reicht ,jedoch Raumtemperatur zur Erzielung befriedigender Sterilisationszeiten aus. Temperaturen von 21,1 C und darüber werden bevorzugt. Bei Temperaturen unter 21,1 C kann die zur Sterilisierung benötigte Zeit sehr lang sein. Höhere Temperaturen führen zu kürzeren Sterilisationszeiten, da sie den chemischen Prozeß, bei dem die Bakterien vernichtet werden, beschleunigen.

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Nachdem eine ausreichende Zeit für die vollständige Sterilisation bei einer gegebenen Sterilisationsmittelkonzentration und einer gegebenen Temperatur im Aufbewahrungsraum, z.B. 6 Stunden bei 22,8⁰C für 9,1 % Äthylenoxid, verstrichen ist, kann die Verpackung 17 aus dem Aufbewahrungsraum entfernt und in einen gewöhnlichen Lagerraum gebracht werden. Bei der Entfernung der sterilisierten Verpackung aus dem Aufbewahrungsraum ist zu berücksichtigen, ob sich das in der Verpackung verbliebene Sterilisationsmittel, nachdem es die Verpackung durchdrungen hat, in Konzentrationen ansammelt, die die Toxizitäts- oder Entflammbarkeitsgrenze überschreiten, Um völlig sicher zu gehen, sollte die Verpackung 17 vorzugsweise solange in dem belüfteten Aufbewahrungsraum gelagert werden, bis im wesentlichen das gesamte Sterilisationsmittel die Verpackung durchdrungen hat; dann verbleibt eine zu geringe Menge Sterilisationsmittel, als daß es sieh in Konzentrationen über der Gefahrengrenze ansammeln könnte.

Beispiel 1

Ein nach äen Lehren der USA-Patentschrift Re. 26 151 ohne Kunststoff-Stützfolie hergestelltes, zusammengefaltetes absorbierendes Polster mit einem Gewicht von 55,12 g und einer Größe von 11,0 χ 21,0 χ 1,6 cm und ein Bakterien-Keim-Streifen (Bacterial Spore Strip), z.B. Spordex (Hersteller: American Sterilizer Company of Erie, Pennsylvania), wurden zwischen die zwei übereinanderliegenden, vorstehend erwähnten 0,076 mm dicken Folien aus Polyäthylen mit niedriger Dichte, die zuvor entlang der drei Seiten der herzustellenden Verpackung mit einem Heißverschweißapparat heißverschweißt worden waren, gelegt. Die teilweise verschlossene

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Verpackung wurde in den vorstehend genannten Vakuumverschweißapparat (Flex Vac) gelegt, in dem ein Vakuum von etwa 737 mm Hg an das Verpackungsinnere angelegt und die vierte Seite der Verpackung heißverschweißt wurde. Die Verpackung wurde dann aus dem Vakuunwrerschweißapparat entfernt und nochmals mit dem Heißverschweißapparat verschweißt, um zu gewährleisten, daß die vierte Seite fest verschlossen war. Die Abmessungen der Verpackung innerhalb der Verschlußstreifen betrugen 12,7 x 23₉O χ I₃O cm, so daß eine Verpackungsfläche von etwa 584,2 cm erhalten wurde. iJOO cnr des vorstehend genannten, nominell 12 #igen Äthylenoxids wurden aus einem unter Druck stehenden, das Sterilisationsmittel enthaltenden Behälter bei Raumtemperatur (2I₉I 23a9°C) und Atmosphärendruck in die vorstehend genannte Gasspritze gefüllt. Dann wurde eine Injektionsnadel Nr₀ 10 auf die Gasspritze aufgesetzt und durch eine Verpackungswand in die zum. einmaligen Gebrauch bestimmte Binde ges';och.en. Anschließend wurde das gasförmige Sterilisationsmittelgemisch in die Verpackung injiziert, die Nadel aus der Verpackung gezogen und ein Dichtungsstreifen des vorstehend genannten Gellophanbandes üfoei* der von der Nadel hinterlassenen öffnung angebracht« Die Verpackung wurde flann sofort in einen Raum mit eines⁵ konstanten Temperatur vr-Γί 22,8^cc gebracht* in dem sie auf einem offenen_s undurchlöcherten Regal ftelagert wurde ₀ vobet nichts auf die Verpackung gelegt WUfOe₉ Die Verpackung mirde nach β Stunden geöffnet, und der Ksirastreifen waMe imter Verwendung steriler Techniken entfernt- un€. in eine Tpiptiease-Sojabrühe-Kultin⁰-lösung gelebt und 7 x£ge lang fest 3^0 tiebrüteto Die Keiai° streif en-Kultur seilte« da& k©£o6- lebsäiöso Organisraeii in Vei'packung verblieben.: Es geriögfcer, dis Verpackung dem lisationsmittel 6 Stm^-;s9E Xanß bei 32_Ρ8^ο0 aussixsefcssn_s. tarn

alle Bakterien in der Verpackung zu entfernen, wenn die Menge an Sterilisationsmittel 400 ml Äthylenoxid betrug, auch wenn das Sterilisationsmittel ständig unter Durchdringung der Verpackung entwich.

Beispiel 2

Es wurde eine Verpackung hergestellt, in der, wie in Beispiel 1 beschrieben, ein absorbierendes Polster, ein Keimstreifen und ein Sterilisationsmittel eingekapselt waren; diese Verpackung wurde in einem Raum mit einer konstanten Temperatur von 49°C gelegt und nach zwei Stunden aus dem Aufbewahrungsraum mit der Temperatur von 49°C entfernt. Der Keimstreifena der wie in Beispiel i beschrieben entfernt und behandelt wurde, zeigte, daß keine lebenden Organismen in der Verpackung verblieben. Es genügte, die Verpackung dem Sterilisationsmittel 2 Stunden lang bei H9°C auszusetzen, um alle Bakterien in der Verpackung su entfernen, wenn die Menge an Sterilisationsmittel 400 ml Äthylenoxid betrug, auch wenn das Sterilisationsmittel ständig unter Durchdringung der Verpackung entwich.

Beispiel 3

Aus der vorstehend erwähnten, OjO38 mm dicken Polypropylenfolie wurde eine Verpackung hergestellt _s in der₄ wie in Beispiel 1 beschrieben, ein absorbierendes Polster und ein Keimstreifen eingekapselt waren unä in die 500 ml Ethylenoxid injiziert wurden« Die Verpackung wurde dann in einen Raum mit einer konstanten Temperatur von 4^'C gelegt und nach zwei Stunden aus dem Aufbewahrungsraum mit der Temperatur von 49°C entfernt. Der Keimstreifen, eier wie in Beispiel i

beschrieben, entfernt und behandelt wurde, zeigte, daß keine lebenden Organismen in der Verpackung verblieben. Es genügte, die Verpackung dem Sterilisationsmittel zwei Stunden lang bei 49"C auszusetzen, um alle Bakterien in der Verpackung zu entfernen, wenn die Menge an Sterilisationsmittel 500 ml Äthylenoxid betrug, auch wenn das Sterilisationsmittel ständig unter Durchdringung der Verpackung entwich.

Es ist also ersichtlich, daß erfindungsgemäß ein Verfahren zur Sterilisation des Verpackungsinneren bereitgestellt wurde, das die vorstehend genannten Ziele und Aufgaben völlig erfüllt.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung sterilisierter Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) einen oder mehrere Gegenstände in gasdurchlässige, für Bakterien undurchlässige Verpackungen einschließt,

b) ein Sterilisationsmittel derart in aufeinanderfolgende Verpackungen einführt, daß das Sterilisationsmittel sofort mit den Gegenständen in Berührung kommt, wobei die Menge an eingeführtem Sterilisationsmittel ausreicht, um den eingeschlossenen Gegenstand und die Innenflächen und den Innenraum der Verpackung zu sterilisieren,

c) die das Sterilisationsmittel enthaltenden Verpackungen in einen gut belüfteten Aufbewahrungsraum bringt und

d) die Verpackungen in dem Aufbewahrungsraum aufbewahrt, wobei ein wesentlicher Teil des Sterilisationsmittels die Verpackung durchdringt, so daß die Gefahr körperlicher Schäden für den Menschen beim Transport durch weitere Durchdringung des Sterilisationsmittels im wesentlichen verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ψ man die Verpackungen aus einerthermoplastischen, heißverschweißbaren Folie herstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Folie eine 0,076 mm dicke Polyäthylenfolie verwendet .

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sterilisationsmittel Äthylenoxid verwendet.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sterilisationsmittel durch eine hohle Sonde injiziert, die zuvor in die Verpackung eingestochen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Öffnung, die durch Herausziehen der Sonde aus den Verpackungen nach Injektion des Sterilisationsmittels entstanden ist, verschließt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sterilisationsmittel durch die Verpackungswand einführt, indem man einen Strom des Sterilisationsmittels unter hohem Druck auf die aufeinanderfolgenden Verpackungen auftreffen läßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß man die Öffnung, die dadurch entstanden ist, daß der Sterilisationsmittelstrom in die Verpackungen unter hohem Druck eingedrungen ist, verschließt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den oder die Gegenstände unter Vakuum in die getrennten gasdurchlässigen_s für Bakterien undurchlässigen Verpackungen verschließt.»

10. Verfahren nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß man das Einschließen des oder der §egenstände in gasdurchlässige, für Bakterien undurchlässige Verpackungen in einer Sterilieationsraittel-Atmosphäre öEwehfühPtj wobei die sur Sterilisation ausreichende Menge des SterilisatiosisEiittels

in aufeinanderfolgende Verpackungen eingeschlossen wird.

11. Sterilisierter Gegenstand, der nach dem Verfahren nach Anspruch 1 verpackt und behandelt wurde.

Für: The Procter & Gamble Company Cincinnati, Oh/ίο, V.St.A.

(Dr.H.J.Wolff) Rechtsanwalt