有少颗粒排放及摩擦受控的干滑动表面的容器及其制造法
【专利摘要】本发明涉及一种具有少颗粒排放及摩擦受控的干滑动表面的容器及其制造法，该容器的容器体具有内侧和外侧，其中，内侧是含二氧化硅的，并且含二氧化硅的内侧至少局部以含氟化合物改性，其中，所述含氟化合物通过至少一个Si-O-Si-键而化学结合到所述容器体的二氧化硅上。根据本发明的容器相对现有技术具有更少的、由容器的内侧表面到容器的内容物中的颗粒排放。
【专利说明】有少颗粒排放及摩擦受控的干滑动表面的容器及其制造法
【技术领域】
[0001] 本发明一般性地涉及一种容器，并且特别是涉及一种作为药品包装用具或者医疗 设备或无菌包装的一部分的容器，譬如注射器系统、卡式瓶（Karpulen)系统或针管系统以 及药瓶(小瓶（Vials))。
【背景技术】
[0002] 在药品包装用具例如注射器系统、卡式瓶系统或针管系统以及药瓶上，对于包装 用具的内侧的摩擦特性提出了高要求。因此，小瓶的注射杆或塞应当以尽可能小的摩擦在 注射器或小瓶的内侧上滑动。同时应当允许尽可能少的颗粒或者构成颗粒的物质或者可迁 移的润滑油由包装用具的内侧表面到达药学内容物(药学活性物质）中，以便避免内容物的 污染或者避免颗粒与内容物的活性分子或其他组成部分的不期望的相互作用。例如，基于 硅油的颗粒被公知为蛋白质聚集的潜在触发剂。特别是基于蛋白质的活性物质制剂可能在 污染和与颗粒的相互作用方面反应得非常敏感。该概念涉及所有的含有生物分子的液体溶 液。例如，在此可以涉及水的或醇的制剂。溶液中所含有的生物分子可以是肽、蛋白质片段、 蛋白质，尤其是蛋白质的天然或重组制成的特定种类，例如单克隆抗体、多克隆抗体、配体、 受体、抗原、酶，以及这些生物分子的衍生物。
[0003] 此外，还应当在较长的存储时间上维持在膜材和颗粒排放方面的特性。
[0004] 为了实现无硅酮的注射器已经提出了对包装用具的内侧用备选的、由氟化合物组 成的润滑油进行覆层。因此，例如在US8124207B2中提出了，把由全氟聚醚（PFPE)或者官能 化的全氟聚醚制成的润滑油施布到医药用品的表面上。设置有这种润滑油的表面在大气压 力下暴露于火焰等离子或大气等离子或电离辐射或能量源，据此，根据该专利文献的教导 才获得了所期望的滑动特性。也就是说，通过非常成本高昂的方法、在使用多级工艺步骤的 情况下才获得了所期望的滑动特性。此外，其不是一种无油的解决方案，而仅仅是用其他的 润滑油代替了硅油。这种基于全氟聚醚的润滑油在等离子交联之后还含有游离的润滑油， 其可以迁移到药液中并且可以在那里导致不期望的副作用。此外，还可能与这种方法和润 滑油相关地构成颗粒。
[0005] 此外，在US6183872B1和W02011/060047A1中还说明了以氟化合物给表面覆层，以 便获得抗反射特性和抗污特性。此外，作为可能的应用领域还列出了光学元件(透镜、显示 屏等）的覆层。
[0006] 在US2011/0313363A1中说明了一种医用用品，其首先设置有具有有机聚硅氧烷 的层。通过等离子体增强CVD施布第二层，其含有以下单体的组：N-乙烯基吡咯烷酮、乙 酸乙烯酯、环氧乙烷、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酰胺、丙烯酸以及它们的混合 物。这些层降低了起步阻力并且相对于硅酮仅以大概13. 4的因子降低了放出颗粒的数量。 在US2011/0313363A1中还给药品包装用具的表面设置了硅油，以便降低摩擦力。但是其具 有以下缺点，即，硅油分子可以由表面迁移到保存在包装用具中的活性物质溶液中。因为尽 管对硅酮叠加覆层有第二聚合物层，但是硅油可以在机械和热负载的情况下由层复合物浸 出并且迁移到产品中。
【发明内容】
[0007] 因此本发明的重要任务是，
[0008] 提供一种容器，其相对现有技术具有更少的、由容器的内侧表面到容器的内容物 中的颗粒排放。
[0009] 本发明的另一任务是，通过最小化颗粒排放与额外存在的改进了的在内侧上的摩 擦特性的组合来提供一种容器，该容器在制造过程中无需付出高额费用。
[0010] 本发明的另一重要的任务是，提供一种容器，其基本上无需或者甚至完全无需额 外的润滑油(例如硅油）。
[0011] 还应当提供一种容器，其具有磨擦受控、存储稳定的表面，表面在与药液相互作用 这方面是稳定的。
[0012] 本发明的任务还在于，提供一种容器，其在经过较长的存储时间上也维持其磨擦 和颗粒排放方面的特性。
[0013] 这些任务通过根据独立权利要求的容器和方法解决。有利的设计方案和改进方案 在各个从属权利要求中进行了说明。
[0014] 根据本发明，提供一种带有容器体的容器，该容器体带有外侧和内侧，其中，内侧 是含二氧化硅的并且含二氧化硅的内侧至少局部以含氟化合物改性，其中，含氟化合物通 过至少一个Si-0-Si-键而化学结合到容器体的二氧化硅上。在此，特别地化学键还可以是 化学共价键。
[0015] 在优选的实施方式中，容器是药品包装用具的组成部分或医疗设备的组成部分或 用于保存产品的无菌包装的组成部分或者用于保存药学产品的无菌包装的组成部分。
[0016] 在这种情况下，含氟化合物是具有以下结构的烷氧基硅烷化合物：
[0017]
【权利要求】
1. 一种具有容器体的容器，所述容器体具有内侧和外侧，其中， -所述内侧是含二氧化硅的，并且 -含二氧化硅的内侧至少局部以含氟化合物改性，其中，所述含氟化合物通过至少一个 Si-0-Si-键而化学结合到所述容器体的二氧化硅上。
2. 根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器是药品包装用具的组成部分或医疗设 备的组成部分或用于保存产品的无菌包装的组成部分。
3. 根据权利要求1所述的容器，其中，所述含氟化合物是烷氧基硅烷化合物，其中，所 述烷氧基硅烷化合物具有以下结构：
其中，"ORe"代表烷氧基并且所述"骨架"包括含氟的单元。
4. 根据权利要求3所述的容器，其中，所述烷氧基硅烷化合物具有至少一种以下特征 -所述烷氧基硅烷化合物含有全氟聚醚代替骨架， -所述骨架包括至少一个（CF2) 3-链， -所述骨架包括多个（CF2)X-单元，其中，对于所有的（CF2) X-单元适用于x〈8， -所述骨架含有[(CF2) x0] n，其中，3〈n〈 1000，优选4〈n〈200，特别优选5〈n〈 100， -所述骨架含有线性的和/或支化的和/或环状的结构作为另外的分支， -所述烷氧基硅烷化合物含有至少一个CF3端基， -所述连接部分含有至少一个能水解的基团和/或氨基和/或羧酸酰胺基-0C-NH-和 /或至少一个另外的硅烷基和/或丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基和/或烷基_CXHY。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述的容器，其中，以含氟化合物至少局部改性的、含二氧 化硅的所述内侧针对所有直径> 2 μ m的颗粒具有2000颗粒/cm2以下的表面密度，或者从 以含氟化合物改性的、含二氧化硅的所述内侧的表面，在与水溶液接触的条件下，每毫升水 溶液有少于10000个具有> 2 μ m直径的颗粒转入到所述水溶液中。
6. 根据权利要求1到5所述的容器，其中，所述容器还能够具有弹性体塞，所述弹性体 塞与所述容器的内侧形成摩擦副。
7. 根据权利要求1到6所述的容器，其中，所述容器的表面是没有作为润滑剂的油的， 特别是没有例如硅油的聚有机硅氧烷化合物，其特征在于标准化到lcm 2的经改性的表面上 的、最大5 μ g/cm2、优选最大0. 5 μ g/cm2、特别优选0. 005 μ g/cm2的所述类型的化合物量。
8. 根据权利要求1到7所述的容器，其中，经改性的内侧具有至少一种以下特征： -对于水的接触角为大于100°、优选大于105°、特别优选大于110°， _动态接触角在浸入时为大于110°并且在回程中大于90°，优选在浸入时为大于 115°并且在回程中大于105°， -针对60 μ 1的液滴测量出的滚落角在Γ到30°的范围中，优选在5°到20°的范围 中， -所述内侧的表面是疏油和/或斥蛋白质的， -所述内侧的表面是疏油且疏水的。
9. 根据权利要求1到8所述的容器，其中，以含氟化合物改性的、含二氧化硅的所述内 侧的使摩擦降低的特性在水中或在具有为7的pH值的磷酸盐缓冲液中在40°C和28天的存 储条件下以加速方式存储之后还得以保持。
10. 根据权利要求1到9所述的容器，所述容器具有至少一种以下材料特性或基材特 性： -所述容器是由一级水解的或二级水解的玻璃制成的， -所述容器是由硼硅玻璃制成的， -所述容器是针对所有具有> 2 μ m直径的含硼或含钨或含硅颗粒具有在2000颗粒/ cm2以下的低颗粒性的表面的玻璃体， -所述容器是由环状烯烃聚合物（COP)或环状烯烃共聚物（COC)制成的， -所述容器是针对所有具有> 2 μ m直径的颗粒具有在2000颗粒/cm2以下的低颗粒性 的表面的塑料体， -所述容器是用于医疗目的的注射器体、卡式瓶体或小瓶形式的容器体。
11. 根据权利要求1到10所述的容器，其中，所述容器体是仅在部分表面Oi上通过含 氟化合物改性的，所述容器体具有至少一种以下特征： -所述容器在至少一个另外的部分表面〇2上没有通过含氟化合物改性， -所述容器在两个另外的、空间上分开的部分表面(^和仏上没有通过含氟化合物改性， -在至少一个没有改性的部分表面的区域中，所述容器与其他材料结合， -在至少一个没有改性的部分表面的区域中施布有胶粘材料。
12. -种用于制造具有少的颗粒排放的容器的方法，所述方法带有以下步骤： a) 提供带有外侧和内侧的容器体，其中，所述内侧是含二氧化硅的， b) 把由溶解在溶剂中的氟有机化合物制成的混合物施布到所述容器体的内侧的至少 一部分上， c) 干燥并且使所述含氟化合物与在所述容器体内侧上的二氧化硅借助于缩合反应交 联。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述含氟化合物彼此横向交联。
14. 根据权利要求12或13所述的方法，其中，在步骤b)中使用的氟有机化合物的浓度 在0. 01%到1%的范围中，优选在0. 03%到0. 5%的范围中，特别优选在0. 05%到0. 3%的范 围中。
15. 根据权利要求12到14所述的方法，其中，在步骤b)中使用含氟溶剂，所述含氟溶 剂含有至少一种以下化合物： -乙氧基九氟丁烷， -甲氧基九氟丁烷， -全氟己烷， -氢氟醚， -Solvay Solexis HAT-110, -Fluorinert FC-77， -Perfluorosolv PFS-1， -Perfluorosolv PPS-2。
16. 根据权利要求12到15所述的方法，其中，所述交联在温度和/或水的直接作用下， 特别是在湿的气氛的作用下进行，或者在水溶液的作用下，特别是在酸溶液的作用下进行。
17. 根据权利要求12到16所述的方法，其中，所述交联在温度30°C以上或相对空气湿 度在10%到95%的范围中、特别优选在在30%到70%的范围中的条件下进行。
18. 根据权利要求12到17所述的方法，其中，所述交联在来自周围环境的空气湿度的 作用下、在空气中进行。
19. 根据权利要求12到18所述的方法，其中，步骤a)中，所述容器表面的内侧至少局 部预处理，其中，所述预处理在至少一个以下步骤中施行： -在温度350°C以上、优选400°C以上、特别优选500°C以上的条件下进行热预处理， -以无菌的低微粒水清洗， -以酸或碱溶液进行湿法化学预处理， -根据前两个步骤中的任意一个在使用具有在20kHz到2. 5MHz的范围中的频率、优选 具有在100kHz到2MHz的范围中的频率的超声波的条件下进行清洁， -干燥，优选借助空气鼓风或者在贯通炉中干燥。
20. 根据权利要求12到19所述的方法，其中，在步骤a)和b)之间，在步骤al)中在所 述容器体的内侧的至少一个部分区域中施布中间层，其中，所述中间层具有以下特征的至 少一种： -中间层起增附剂层的作用， -中间层含有二氧化硅， -中间层是基于溶胶凝胶的， -中间层含有至少一种化学计量不足或过量的氧化化合物， -中间层掺杂有其他化合物， -中间层包括混合氧化物，优选掺杂的二氧化硅，特别优选以元素 Al、Mg、P、Ce、Zr、Ti、 Ba、Sr、Nb、B的氧化物掺杂的或者以氟化镁掺杂的二氧化硅。
21. 根据权利要求12到20所述的方法，其中，所述容器表面的内侧可以在步骤c)之后 至少局部再处理，其中，所述再处理在至少一个以下步骤中施行： -在环境条件下或者在炉中干燥， -借助超声波浴和/或在使用溶剂的条件下和/或在使用含氟溶剂的条件下和/或在 使用与在步骤b)中相同的溶剂的条件下和/或在使用水、优选注射用水（WFI)的条件下再 清洁。
22. 根据权利要求12到21所述的方法，其中，步骤b)通过液体覆层进行，其中，所述液 体覆层借助于以下方法中的一种实现： -喷涂法， -浸入法， _刮涂法， _擦拭法， -水漫法， _流过法。
23. 根据权利要求17所述的方法，其中，所述液体覆层借助于双物质喷嘴或单物质喷 嘴进行，优选借助超声波雾化器或潜入式喷嘴进行。
24. 根据权利要求1所述的容器的作为用于保存药学活性物质溶液，特别是保存基于 蛋白质的药学活性物质制剂的注射器系统或卡式瓶系统、或者医疗设备的用途，其中，所述 注射器系统或卡式瓶系统或医疗设备具有少的颗粒排放或者具有摩擦受控的表面。
【文档编号】C03C17/30GK104098934SQ201410144304
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】马蒂亚斯·比克尔, 因卡·亨策, 约尔格·舒马赫尔, 弗兰齐斯卡·里特米勒, 罗伯特·霍梅斯, 克里斯蒂安·黑尔比希, 马藤·沃瑟尔, 曼弗雷德·洛迈尔 申请人:肖特公开股份有限公司