Brevet FR2251482A1 — publié le 19750613

On sait qu'uns opération fréquemment rencontrée dans la technique consiste dans le remplissage stérile de récipients. Suivant le processus utilisé à l'heure actuelle, les récipients stérilisés sont ouverts, puis remplis à l'aide du liquide stérile et enfin refermés ; afin d'éviter qu'au cours de-cette opération le récipient ne puisse être contaminé par les micro-organismes présents dans 1 t ambiance, on est obligé de travailler en atmosphère stérile. Ce résultat peut être atteint en réalisant des ambiances qui sont stérilisées à cet effet et dans lesquelles l'air est maintenu à liétat stérile par filtrage continu et irradiation aux rayons ultra-violets. Les opérateurs qui travaillent dans de telles ambiances doivent bien entendu être parfaitement sains et être équipés de façon appropriée en vue de réduire au minimum les risques de contamination outils présentent ; en particulier, avant de pénétrer dans la chambre considérée ils doivent se nettoyer soigneusement et revêtir des habitus stériles, traverser des sas de préambiance disposés entre ladite chambre et l'ambiance extérieure, etc... Le matériel qui est introduit dans la chambre, ainsi que les divers équipements, sont eux-mêmes obligatoirement stérilisés avant leur entrée. En certains cas il est possible de réduire la chambre stérile à de grosses botes à l'intérieur desquelles les opérateurs doivent manoeuvrer en utilisant de longs gants hermétiquement fixés aux parois de la boite considérée ; même dans ce cas tout ce qui pénètre dans. cette boîte doit être absolument stérile. Une troisième solution, fréquemment employée en combinaison avec l'une des deux précédentes, consiste à ouvrir le récipient dans un courant laminaire d'air filtré, ainsi rendu stérile ; en pareil cas il est toutefois nécessaire qu'aucun objet non stérile ne soit disposé en amont de l'embouchure du récipient dans le sens d'écoulement du courant d'air sus-visé, et en particulier il est indispensable que ledit récipient soit lui-n-.ême stérilisé extérieurement afin d'éviter la contamination lors de son ouverture. Un tel processus implique en outre le déplacement et la filtration d'une grande quantité d'air. I1 faut encore remarquer que les chambres stériles, les botes stériles ou les courants d'air stériles n'assurent jamais une am- biance à stérilité absolue, si bien qu'il serait préférable de p-ar- ler "d'ambiances à contamination bactérienne très-réduite'. De plus il faut que les recipients soient rendus stériles aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur. Des commentaires qui précèdent il apparaît combien serait avantageux un procédé qui permette de remplir d'un fluide stérile des récipients destinés à être fermés hermétiquement, sans qu'on doive obligatoirement travailler dans des ambiances stériles ; à l'avantage d'éviter tous les équipements spéciaux et la difficulté d'un remplissage en chambre stérile, viendrait s'ajouter celui de pouvoir se dispenser de la stérilisation des récipients lorsque ceux-ci sont dès l'origine réalisés de manière stérile par le processus de fabrication, comme c'est par exemple le cas des récipients obtenus par soufflage de matières plastiques à chaud telles que le verre, le polyéthylène ou autres. La présente invention a précisément pour objet un procédé qui permet de remédier aux inconvénients indiqués dans le préambule cidessus. Le procédé suivant l'invention consiste principalement à percer le récipient d'une petite perforation en déterminant une ambiance stérile autour de celle-ci, à injecter ensuite le fluide stérile à travers cette perforation et enfin à fermer celle-ci par soudure. Cette méthode permet d'opérer même dans des ambiances contaminées, en se différenciant ainsi des procédés actuellement utilisés ; la surface du récipient qui entoure la perforation est préférablement stérilisée par voie thermique en ayant recours au même mécanisme que celui utilisé pour percer ledit récipient, ledit mécanisme étant maintenu à une température supérieure à 2000 C. Le fluide est injecté à travers un élément creux. par exemple une aiguille perforée intérieurement, stérilisée notamment par passage à la flamme, tandis que l'ambiance stérile est obtenue moyennant une très petite quantité d'air stérile qui s'écoule sous la forme d'un filet dans le voisinage de la perforation. Le thermosoudage peut être réalisé en utilisant la matière constitutive du récipient luimême dans le cas où celui-ci est de nature plastique à chaud, ou une autre matière stérile injectée dans la perforation après remplissage. Suivant un premier mcds ce mise en oeuvre de l'invention, la stérilisation des éléments de perforation, d'injection et de sou daQe est obtenue par passade X travers un arc électrique créé d l'entrée du filet d'air ou similaire. Conformément à une variante, la stérilisation des éléments précités est assurée à l'aide de rayons ultra-violets concentrés à l'entrée du filet d'air ou similaire, par exemple à l'aide G'un système de lentilles, lesdits rayons provenant d'au moins trois directions de façon à irradier toute la surface des éléments. Suivant un troisième mode de mise en oeuvre, la stérilisation des trois éléments est réalisée à l'aide d'une flamme alimentée par le gaz utilisé pour déterminer le filet stérile, gaz qui est allumé à la sortie de celui-ci. Les exemples qui vont suivre permettront de mieux comprendre l'invention et le procédé qui en fait l'objet, sans toutefois limiter les caractéristiques générales de celui-ci. Exemple 1 Il s'agit du remplissage stérile d'une fiole en verre dont l'espace intérieur a été stérilisé. En fig. i et 2 on a indiqué en C une fiole hermétiquement close, obtenue par soufflage et stérilisée intérieurement. Cette fiole est chauffée à l'aide dtune flamrne F dans la zone représentée en fig. 1 et en même temps on approche l t élémieht E1 1préalablement chauffé et à travers lequel s'écoule de l'azote A, stérilisé par passage sur des fils de cuivre chauffés au rouge. La fiole est ensuite perforée par l'élément E2 chauffé à environ 5000C. La solution stérile S (fig. 2) est alors injectée à travers le petit tube E 3 en matière isolante et la fiole est enfin soudée et coupée par la pince E4 (fig. 1). Exemple 2 Cet exemple vise le remplissage d'un récipient en matière thermoplastique stérilisé intérieurement. En fig. 3, 4 et 5 on n'a représenté qu'unie partie seulement de la surface du récipient C, hermétiquement clos et stérilisé par des rayons W . On approche de cette surface ltélément E1 traversé par de l'air A stérilisé par filtration sous un débit de q,î Nîlminute et on perfore le récipient à l'aide de l'élément E2 maintenu à une température de 250 C. Le remplissage est ensuite opéré à travers un tube mince E3, stérilisé par passage sur la flamme F préalablement à sa pénétration dans l'élément Eî ; la fermeture est assurée par ltélément E4 qui injecte de la matière thermoplastique maintenue à la température de 2000 C. Les opérations ressortent clairement de l'examen des figs. 3 à 5. Exemple 3 Cet exemple est relatif au remplissage d'un récipient en matière thermoplastique, convenablement profilé et strlis inté rieurement. Le profilage du récipient est destiné pefli-iettre la fermeture par soudure en utilisant comme matériau de thermosoudage la ra tière même du récipient, substantiellement comme dans l'Exemple 1. tn plus de ce qui a été déjà décrit dans les Exemples précé- dents, fig. 6 permet de relever aisément la simplification offerte par l'utilisation de récipients convenablement conformés. L'élément de thermosoudage est en ce cas formé par deux lares rougies --4 qui, après remplissage, découpent en soudant la partie du récipient indiquée en fig. 6. Exemple 4 On envisage ici le remplissage d'un récipient stérile renfermé dans une enveloppe stérilisée intérieurement. Une bote de Pétri en polystyrol est renfermée dans une enveloppe hermétiquement close réalisée dans une matière convenable cette boîte a été préalablement stérilisée avec l'envelopte par irradiation à l'aide de rayons & Le remplissage de la boîte en solution nutritive à base d'agar-agar, ladite solution étant stérile et maintenue à la température de 550C pour éviter la gélification de l'agar-agar, est obtenu suivant un procédé analogue à celui de l'Exemple 2 ; la matière thermoplastique est injectée par l'élément E4 de façon à fermer aussi bien la perforation du récipient que celle de l'enveloppe. Après cela on peut appliquer sur cette enveloppe une étiquette auto-adjésive E (fig. 7) propre à masquer la perforation.Fig. 7 montre bien l'aspect final d'une partie cu récipient ci-dessus décrit après remplissage et fermeture. ba matière injectée ne gêne pas l'ouverture de l'enveloppe en vue de l'extraction de la boîte. Exemple 5 Cet Exemple est relatif au remplissage à'une bote stérilisée intérieurement, réalisée en tôle étamée. Suivant un procédé analogue à ceux ci-dessus décrits et plus partiçulièrement à celui de l-'Exemple 2, la boite C en tôle étamée, préalablement stérilisée à l'autoclave, est perforée par percussion à l'aide de l'élément E2, puis est remplie par l'élément E3 et est enfin étamée avec de l'étain fonau injecté à travers l'élément E4. Le processus ressort bien des fig. 3, 4 et 5. Exemple 6 Il s'agit au remplissage d'un récipient en aluminium stérilisé intérieurement. Suivant un processus-analogue à ceux ci-dessus exposés et plus particulièrement aux Exemples 2 et 5, le récipient clos C en aluminium est percé par percussion et est rempli de façon stérile à la manière sus-aécrite La fermeture est effectuée à Plaide de I'élémentEq qui injecte de la résine epoxy (thermodurcissable) à prise rapide. Ce processus est illustré en fig. 3 à 5. Exemple 7 On procèàe comme aux Exemples 1 à 6 ci-dessus en utilisant pour la stérilisation de l'élément perforant, de l'élément d'injection et ae l'élément de soudage, ou de certains au moins de ceuxci, un arc électrique qu'on fait éclater lors de ltentrée desdits éléments dans le courant ou filet de gaz stérile. Exemple 8 Ici encore on procède de la même manière qu t aux Exemples 1 à 6, en utilisant pour la stérilisation des éléments de perforation, d'injection, de soudage oude certains au moins de ceux-ci, des rayons ultra-violets concentrés à l'aide de lentilles en quartz de façon à créer à l'entrée du courant ou filet de gaz stérile une quantité de radiations suffisante pour stériliser les éléments envisagés en fonction de la vitesse de déplacement de ceux-ci et donc de la durée d'exposition, ces radiations provenant dtau moins trois directions déterminant entre elles trois angles de 1200. Exemple 9 On suit les Exemples I à 6, en utilisant comme gaz stérile un mélange d'air et de gaz qui est enflammé dans lapartie supérieure du filet stérile, en permettant de la sorte la stérilisation des éléments de perforation, d'injection et de soudage. Il doit d'ailleurs être entendu que les Exemples qui mréeèdent ne limitent en rien le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplangant les détails décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour le remplissage stéride en fluide lui-rLême stérile de récipients fermés stérilisés interieurement caractérisé en ce qu'il consiste à percer le récipient c'une perforation autour de laquelle est déterminée une ambiance stérile à injecter ensuite le fluide à travers ladite perforation et enfin à fermer celle-ci par soudure, le système perforant étant maintenu à une température supérieure à 200 C, tandis que l'injection est effectuée à l'aide d'un élément creux stérile qui se déplace dans un filet d'air ou autre gaz stérile, l'opération de soudure étant réalisée en fonction de la forme et de la matière constitutive du récipient en utilisant cette matière ou une autre à l'état stérile-pour l'injecter dans la perforation à travers un second élément creux et stérile qui se déplace dans le filet précité. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le filet stérile est obtenu en faisant passer de l'air ou autre gaz stérile à travers un élément creux, éventuellement chauffé, dont les dimensions sont voisines de celles de la perforation. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la stérilisation des éléments de perforation, d'injection et de soudage est assurée par passage à travers un arc électrique prévu à l'entrée du filet d'air ou similaire. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la stérilisation des éléments de perforation, d'injection et de soudage est assurée à l'aide de rayons ultra-violets concentrés au débouché du filet d'air ou similaire, par exemple par le moyen d'un système de lentilles, lesdits rayons provenant d'au moins trois directions de façon à irradier toute la surface des éléments précités. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la stérilisation des éléments de perforation, d'injection et de soudage est opérée à la flamme en utilisant le gaz stérile qui forme le filet d'air ou similaire, lequel gaz est enflammé à l'extré- mité de celui-ci. 6. Application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 au remplissage stérile de récipients en verre, de flacons en matière plastique, de boites de Petri renfermées par des enveloppes étanches, de boîtes en tôle étamée ou de récipients à parois souples en aluminium.