专利名称：：降解型一次性注射器及制备方法
技术领域：
：本发明涉及可降解一次性医疗器械领域，具体地说，涉及降解型一次性注射器及制备方法。技术背景目前，一次性注射器大多使用聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等材料制成，废弃的注射器不能在自然环境中自行降解或销毁，从而变成医疗垃圾，污染环境，并危害人们的身体健康。通常多采用集中焚烧销毁的办法处理废弃的注射器，该方法不但违背资源可持续发展的原则。而且处理后，会产生大量黑烟、氯化氢气体及强毒性的二恶英等物质，严重污染环境。另一方面，由于部分医疗机构管理不善或利益驱使，一次性注射器被非法回收、贩卖及重复利用。注射器的重复使用，给交叉感染留下了隐患，引起乙肝、艾滋病等疾病传播。为此，我国政府致力推广自毁型注射器，但其结构复杂、制造成本高，它的推广使用在一定程度上受到了制约。基于上述原因，开发降解型一次性注射器，不但避免废弃注射器污染环境，并节约资源，还能真正实现一次性注射器的一次使用。目前，关于降解型一次性注射器的研究和报道较少。只有中国专利CN2776433Y仅公开了降解型自毁注射器的新结构，该注射器针座设置在外套前端，与外套形成一体结构，活塞安装在芯杆前部，芯杆前端活动连接圆锥形卡芯，外套内顶端设有与卡芯配合的圆锥形卡槽，可实现用后自毁。该专利中注射器用基材仅为二氧化碳共聚物，未公开相应的基材的配制、造粒及注射器成型工艺。
发明内容本发明的创新之处在于制备了完全降解型注射器，其由外套、芯杆、针座及针头帽构成，得到的降解型注射器的各项性能完全符合国家标准"一次性使用无菌注射器(GB15810-2001)"。该发明公开的注射器制备工艺详尽合理，得到的生物降解型注射器真正具备应用前景。本发明第一目的是提供降解型一次性注射器。本发明第二目的是提供降解型一次性注射器的制备方法。本发明提供的降解型一次性注射器，如图1所示，其构成有针头帽l、针座2、芯杆3及外套4，均可在自然环境中完全降解。本发明提供的用于注射器外套4或针座2，由可降解基材构成，该可降解基材，简称基材a，其成分及重量配比为可降解高分子主料100份，增塑剂0-8份，稳定助剂0-8份。所述的可降解高分子主料为聚乳酸、聚对二氧环己酮、聚丁烯琥珀酸酯、聚己酸内酯或聚羟基酸酯。所述的增塑剂为柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二仲辛酯、三醋酸甘油酯、环氧大豆油酸辛酯或它们的共混物。所述的稳定助剂为环氧大豆油、山梨醇、甘油、三羟甲基丙烷或它们的混合物。由于注射器外套、针座需要能够观察其内的药物液面，便于医护人员注射操作，可降解基材需要有很好的透明性。注射器外套、针座使用中会与药物接触，应尽量避免用稳定剂，少用稳定助剂及增塑剂。用于注射器芯杆3，由可降解基材构成，该可降解基材，简称基材b，其成分及重量配比为可降解高分子主料100份，增塑剂2-8份，稳定剂0.5-4份，稳定助剂2-8份，填料0-35份。所述的可降解高分子主料为纤维素、淀粉、聚羟基酸酯、聚丁烯琥珀酸酯、聚乳酸、聚己酸内酯、聚对二氧环己酮、聚二氧化碳树脂或它们的共混物。所述的增塑剂为柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二仲辛酯、三醋酸甘油酯、环氧大豆油酸辛酯或它们的共混物。所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、二月桂酸二正丁锡、月桂酸马来酸二丁锡或它们的混合物。所述的稳定助剂为环氧大豆油、山梨醇、甘油、三羟甲基丙烷或它们的混合物。所述的填料为白色碳酸钙、白色滑石粉、白色二氧化硅或白色硫酸钡。一般注射器芯杆不直接与药物接触，为增加材料在加工过程中的稳定性，提高材料性能，引入稳定剂，并增加稳定助剂及增塑剂用量。一般，注射器芯杆要求为乳白色，.为降低成本，改善芯杆物理性能，可降解高分子主料可由两种或几种可降解高分子共混而成，并加入填料，如白色碳酸钙、白色滑石粉或二氧化硅。用于注射器针头帽2，由可降解基材构成，该可降解基材，简称基材C，其成分及重量配比为可降解高分子主料100份，增塑剂2-8份，稳定剂0.5-4份，稳定助剂2-8份。所述的可降解高分子主料为聚乳酸、聚对二氧环己酮、聚丁烯琥珀酸酯、聚己酸内酯或聚羟基酸酯。所述的增塑剂为柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二仲辛酯、三醋酸甘油酯、环氧大豆油酸辛酯或它们的共混物。所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、二月桂酸二正丁锡、月桂酸马来酸二丁锡或它们的混合物。所述的稳定助剂为环氧大豆油、山梨醇、甘油、三羟甲基丙烷或它们的混合物。本发明提供降解型一次性注射器的制备方法，步骤和条件如下第一步将按配比配好的基材a、基材b或基材c，分别送入高搅机内，转速600-800转/分，混合5-10分钟，分别制成均匀的基材a、基材b或基材c的混合料；第二步将第一歩分别制成的基材a、基材b或基材c混合料，分别在50-10(TC下，真空干燥4-24小时，送入单螺杆挤出机中，温度控制为加料段60-100。C，混料段90-13(TC，塑化段120-180。C，机头100-16(TC，螺杆转速30-50转/分，经过切粒机切粒后，分别制得基材a、基材b或基材c的粒料。本发明提供降解型一次性注射器的制备方法，步骤和条件如下第一步把上述的基材a、基材b或基材c的生物降解基材粒料，在50-10(TC下，真空干燥4-24小时，待用；第二步注塑成型将烘干的粒料加入注塑机，进行按所需要的注射器的针头帽l、针座2、芯杆3及外套4的规格进行注塑成型；料筒温度设定为进料口20-60。C，压縮段100-200°C，计量段130-240。C，喷嘴130-220°C;模具温度为20-5(TC;注射压力为40-200MPa;注塑时间为8-90秒；保压时间为0-5秒；螺杆转速为20-180转/分;经过注塑成型后，分别制成降解型一次性注射器针头帽1、针座2、芯杆3及外套4，然后把针头帽l、针座2、芯杆3及外套4组装成降解型一次性注射器。注射器外套4、芯杆3、针座2及针头帽1的具体性能要求有所差异，且配件形状和尺寸差异较大，因此注射器不同配件选择基材和注塑工艺有所不同。表l、表2给出了部分注射器用生物降解基材配方。其中，配方1、配方2和配方3用于注射器外套4或针座2;配方4、配方5用于注射器芯杆3;配方6、配方7、配方8用于注射器针头帽1。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>最后的降解型注射器封装步骤为将注射器配件组装后，进行真空封装，经检验合格，打上制造日期，即可上市销售。有益效果本发明提供的降解型注射器用基材优选聚乳酸、聚己内酯、淀粉、聚二氧化碳树脂为主料与相应的辅助材料配制而成。该降解型一次性注射器降解速度快、安全适用，不需要对现有的一次性注射器模具的形状、结构及加工方法做大的改变，并且注射器的生产成本较低。此外，最为重要的是，本发明提供的生物降解型一次性注射器的制备工艺详尽合理，其各项指标完全符合国家标准"-次性使用无菌注射器(GB15810-2001)，包括注射器外形、颜色等。因此，该发明公开的降解型一次性注射器具有真正产业化应用价值。图l是本发明的降解型一次性注射器构成示意图。图中，有针头帽l、针座2、芯杆3及外套4，均可在自然环境中完全降解。此图也是摘要的附图。具体实施方式以下实施例所采用的配方，均为上述的表1和表2的配方。实施例1注射器外套注塑成型方法采用配方1或配方2的可降解基材材料，注射器外套4注塑成型方法为第一步将配方1或配方2的可降解基材的粒料在8(TC下，真空干燥8小时后，待用。第二歩注塑成型将烘干的配方1或配方2的可降解基材的粒料加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口3(TC，压縮段195。C，计量段200。C，喷嘴185。C;模具温度为30°C，注射压力为l證a，注塑时间为16秒，保压时间为3.0秒，螺杆转速为40转/分，得到采用配方1或配方2的可降解基材的注射器外套4。实施例2注射器外套4注塑成型方法采用配方3的可降解基材材料，注射器外套4注塑成型方法为第一歩将配方3的可降解基材的注射器外套4的粒料在6(TC下，真空干燥24小时后，待用。第二步注塑成型将烘干的配方3的可降解基材的注射器外套4的粒料加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口30。C，压縮段145t:，计量段165。C，喷嘴155。C;模具温度为3crc，注射压力为lOOMPa，注塑时间为14秒，保压时间为2.6秒，螺杆转速为30转/分，得到采用配方3的可降解基材的注射器外套4。实施例3注射器针座2注塑成型方法采用配方1或配方2的可降解基材材料，注射器针座2注塑成型方法为第一步将配方1或配方2的可降解基材的粒料在8(TC下，真空干燥8小时后，待用。第二步注塑成型将烘干的配方1或配方2的可降解基材的注射器外套的粒料，加入注塑机，进行注塑成型，料筒温度设定为进料口30。C，压縮段180。C，计量段185。C，喷嘴170。C;模具温度为3crc，注射压力为95MPa，注塑时间为8.5秒，保压时间为1.6秒，螺杆转速为35转/分，得到采用配方1或配方2的可降解基材的注射器针座2。实施例4注射器针座2注塑成型方法采用配方3的可降解基材材料，注射器针座2注塑成型方法为第一步将配方3的可降解基材材料的粒料在60。C下，真空干燥24小时后，待用。第二步注塑成型将烘干的配方3的可降解基材材料的粒料，加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口3(TC，压缩段115。C，计量段135。C，喷嘴130。C;模具温度为3(TC，注射压力为90MPa，注塑时间为10.5秒，保压时间为2.0秒，螺杆转速为40转/分，得到采用配方3的可降解基材材料的注射器针座2。实施例5注射器芯杆3注塑成型方法采用配方4的可降解基材材料，注射器芯杆3注塑成型方法为第一步将配方4的可降解基材材料的粒料在8(TC下，真空干燥8小时后，待用。第二步注塑成型将烘干的配方4的可降解基材材料的粒料，加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口3(TC，压缩段155。C，计量段175。C，喷嘴160。C;模具温度为3Q。C，页注射压力为110MPa，注塑时间为14.0秒，保压时间为2.8秒，螺杆转速为35转/分，得到采用配方4的可降解基材材料的注射器芯杆3。实施例6注射器芯杆3注塑成型方法采用配方5的可降解基材材料，注射器芯杆3注塑成型方法为.-第一歩将配方5的可降解基材材料的粒料在6(TC下，真空干燥24小时后，待用。第二步注塑成型将烘干的配方5的可降解基材材料的粒料，加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口30。C，压缩段110。C，计量段125。C，喷嘴120。C;模具温度为3CTC，注射压力为105MPa，注塑时间为14.0秒，保压时间为2.4秒，螺杆转速为45转/分，得到采用配方5的可降解基材材料的注射器芯杆3。实施例7注射器针头帽1注塑成型方法采用配方6或配方7的可降解基材材料，注射器针头帽1注塑成型方法为第一步将配方6或配方7的可降解基材的粒料在8(TC下，真空干燥8小时后，待用。第二步注塑成型将烘干的配方6或配方7的可降解基材的粒料，加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口3(TC，压縮段185。C，计量段190。C，喷嘴18(TC;模具温度为3crc，注射压力为105MPa，注塑时间为10.2秒，保压时间为2.8秒，螺杆转速为30转/分，得到采用配方6或配方7的可降解基材的注射器针头帽1。实施例8注射器针头帽1注塑成型方法采用配方8的可降解基材材料，注射器针头帽1注塑成型方法为:第一步将配方8的可降解基材材料的粒料在6(TC下，真空干燥24小时后，待用。第二步注塑成型将烘千的配方8的可降解基材材料的粒料，加入注塑机，进行注塑成型。料筒温度设定为进料口3(TC，压縮段135。C，计量段150。C，喷嘴140。C;模具温度为30°C，注射压力为90MPa，注塑时间为8.8秒，保压时间为2.6秒，螺杆转速为35转/分，得到采用配方8的可降解基材材料的注射器针头帽1。权利要求1.一种降解型一次性注射器，其构成有针头帽(1)、针座(2)、芯杆(3)及外套(4)，其特征在于所述的注射器的外套(4)或针座(2)是由可降解基材构成，其成分及重量配比为可降解高分子主料100份，增塑剂0-8份，稳定助剂0-8份；所述的可降解高分子主料为聚乳酸、聚对二氧环己酮、聚丁烯琥珀酸酯、聚己酸内酯或聚羟基酸酯；所述的增塑剂为柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二仲辛酯、三醋酸甘油酯、环氧大豆油酸辛酯或它们的共混物；所述的稳定助剂为环氧大豆油、山梨醇、甘油、三羟甲基丙烷或上它们的共混物；所述的用于注射器芯杆(3)由可降解基材构成，其成分及重量配比为可降解高分子主料100份，增塑剂2-8份，稳定剂0.5-4份，稳定助剂2-8份，填料0-35份；所述的可降解高分子主料为纤维素、淀粉、聚羟基酸酯、聚丁烯琥珀酸酯、聚乳酸、聚己酸内酯、聚对二氧环己酮、聚二氧化碳树脂或它们的共混物；所述的增塑剂为柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二仲辛酯、三醋酸甘油酯、环氧大豆油酸辛酯或它们的混合物；所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、二月桂酸二正丁锡、月桂酸马来酸二丁锡或它们的混合物；所述的稳定助剂为环氧大豆油、山梨醇、甘油、三羟甲基丙烷或它们的混合物；所述的填料为白色碳酸钙、白色滑石粉、白色二氧化硅或白色硫酸钡；所述的用于注射器针头帽(2)由可降解基材构成，其成分及重量配比为可降解高分子主料100份，增塑剂2-8份，稳定剂0.5-4份，稳定助剂2-8份；所述的可降解高分子主料为聚乳酸、聚对二氧环己酮、聚丁烯琥珀酸酯、聚己酸内酯或聚羟基酸酯；所述的增塑剂为柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二仲辛酯、三醋酸甘油酯、环氧大豆油酸辛酯或它们的共混物；所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、二月桂酸二正丁锡、月桂酸马来酸二丁锡或它们的混合物；所述的稳定助剂为环氧大豆油、山梨醇、甘油、三羟甲基丙烷或它们的混合物。2.如权利1要求所述的一种降解型一次性注射器的制备方法，其特征在于，歩骤和条件如下第一步把所述的用于注射器外套(4)或针座(2)的可降解基材，用于注射器芯杆(3)的可降解基材，或用于注射器针头帽(2)的可降解基材的粒料，分别在50-10(TC下，真空干燥4-24小时，待用；第二步注塑成型将烘干的用于注射器外套(4)或针座(2)的可降解基材，用于注射器芯杆(3)的可降解基材，或用于注射器针头帽(2)的可降解基材的粒料，分别加入注塑机，进行按所需要的注射器的针头帽(1)、针座(2)、芯杆(3)及外套(4).的规格进行注塑成型；料筒温度设定为进料口20-60。C，压縮段100-200°C，计量段130-240°C，喷嘴130-220。C;模具温度为20-5(TC;注射压力为40-200MPa;注塑时间为8-90秒；保压时间为0-5秒；螺杆转速为20-180转/分；经过注塑成型后，分别制成降解型一次性注射器针头帽(1)、针座(2)、芯杆(3)及外套(4)，然后把针头帽(1)、针座(2)、芯杆(3)及外套(4)组装成降解型一次性注射器。全文摘要本发明涉及降解型一次性注射器及制备方法。该注射器有外套、芯杆、针座及针头帽，均可在自然环境中完全降解，所用降解基材材料由可降解高分子主料、增塑剂、稳定剂、稳定助剂及填料等配成。注射器各配件的具体注塑成型工艺为进料口20-60℃，压缩段100-200℃，计量段130-240℃，喷嘴130-220℃；模具温度为20-50℃；注射压力为40-200MPa；注塑时间为8-90秒；保压时间为0-5秒；螺杆转速为20-180转/分，得到的降解型注射器的各项性能完全符合国家标准(GB15810-2001)。该注射器废弃后不会污染环境，并避免被非法再利用，可完全取代一次性聚烯烃类注射器。文档编号A61M5/178GK101152588SQ20071005625公开日2008年4月2日申请日期2007年10月30日优先权日2007年10月30日发明者姜国伟,栾世方,殷敬华申请人:中国科学院长春应用化学研究所