(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌付与手段に装着して洗浄を行うためのポリマーチップ洗浄容器であって、洗浄対象物となるポリマーチップ及びこのポリマーチップを洗浄するための洗浄液を収容する収容室を備え、該収容室に通じる開口部を有する容器本体と、該容器本体の開口部に着脱可能に取り付けられ、前記ポリマーチップの洗浄時、前記収容室を密閉するための洗浄時用蓋部材と、前記容器本体の開口部に着脱可能に取り付けられ、前記洗浄液の廃棄時に前記洗浄時用蓋部材と取り替えられる部材であって、ポリマーチップの透過を阻止し、洗浄液の透過を許容するメッシュプレートを張設した洗浄液廃棄時用蓋部材とを備え、
前記洗浄時用蓋部材は、容器本体の開口部に外嵌螺合される外蓋部材で構成され、
前記洗浄液廃棄時用蓋部材は、容器本体の開口部に着脱可能に取り付けられた蓋部材に前記メッシュプレートが張設されており、
前記容器本体、前記洗浄時用蓋部材および前記洗浄液廃棄時用蓋部材は、洗浄液に対して耐性のある材質で構成されているか、または、前記材質の保護被膜で被覆されていることを特徴とするポリマーチップ洗浄容器。
【請求項２】
前記容器本体の形状が円筒ドラム状であり、ポリマーチップの攪拌を効率よく行うために容器内壁にフィンや板等の攪拌助長部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のポリマーチップ洗浄容器。
【請求項３】
請求項１〜２の何れか１項に記載のポリマーチップ洗浄容器を使用し、この容器本体の収容室に、洗浄対象物となるポリマーチップと、このポリマーチップを洗浄するための洗浄液とを収容して外蓋部材で密閉した容器本体の外部から容器本体に回転及び／又は振動を加えることによりポリマーチップを洗浄液で攪拌洗浄することを特徴とするポリマーチップ洗浄方法。
【請求項４】
前記ポリマーチップは、金属触媒を含有する生体内分解吸収性ポリマーチップに適用され、前記洗浄液が前記金属触媒の含有量を低減する性能を備えたものが適用されることを特徴とする請求項３に記載のポリマーチップ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属触媒を含有する生体内分解吸収性ポリマーチップ中の金属触媒の含有量を安全水準まで効率よく低減するために好適なポリマーチップ洗浄容器及びその容器を用いたポリマーチップ洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体内分解吸収性高分子としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ポリジオキサノン及びこれらの共重合体などが知られている。これらは、生体内で分解・吸収されることから、縫合糸、骨接合材などの医療用インプラントとして利用されている。
こうした高分子化合物の合成には、例えば、オクチル酸スズなどの重金属系の触媒が多用されるため、合成された高分子化合物中には金属触媒が残存することになる。この高分子化合物を、医療用インプラントとして用いた場合、高分子の分解とともに金属触媒が体内に暴露される。金属触媒は、その種類によって異なるが、一定以上の濃度であると人体に対し免疫毒性、遺伝毒性、神経毒性等の悪影響を引き起こす恐れがある。従って、これらの高分子を医療用インプラントとして用いる場合は、出来るだけ金属触媒の残存量を少なくすることが必要である。
【０００３】
その一方、インプラント用途のポリマーチップでは、一定以上の分子量、強度等の特性が要求される。このような高分子を得るためには、重合過程において、ある程度以上の金属触媒の添加を要するため、重合反応後に高分子に残存する金属触媒を除去することが必要となる。しかしながら、この製造方法では、金属触媒の除去が容易ではなく工業的に困難を伴う場合が多い。
上記のようなポリマーチップを５倍量の混合溶媒に浸漬して、スターラーで攪拌洗浄を行う方法が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１８２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の洗浄方法では、大量のポリマーチップを洗浄しようとすると、スターラーによる攪拌では使用する攪拌子の大きさに限界があるため攪拌が鈍り、洗浄効率が悪化する。また、攪拌を改善するために、混合溶媒の浴比をさらに高くすると、有機溶媒を大量に使用することになるので、コスト高となる上に、作業者の安全性という面で問題がある。また、スターラーの代わりにプロペラで攪拌させても、密閉系での洗浄が不可能なため、有機溶媒が洗浄容器からこぼれたり、その臭いが漏れたりして、作業者の安全性という面で問題がある。
【０００５】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、洗浄容器を密閉可能な円筒ドラム型にすることで洗浄液やその臭いが容器外に漏れないようにできること、又、該容器を恒温下にて軸芯回りで回転させたり、振動させることで高分子を洗浄液中で十分に攪拌させ、金属触媒含有量を生体に悪影響を及ぼさない安全な水準（例えば、１ｐｐｍ未満）まで低減することができることを見出した。本発明者は、かかる知見に基づき、さらに研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
本発明は、医療用インプラント等に適した所望の物性を保持しつつ、金属触媒含有量の極めて低い安全な生体内分解吸収性ポリマーチップを得ることを目的とし、特に、ポリマーチップの金属触媒含有量を安全な水準まで低減させる洗浄工程において、高分子を工業規模で大量に洗浄する場合であっても洗浄効果を損なわず、かつ、洗浄液がこぼれたりその臭いが漏れたりしないように作業安全性を向上させ得るポリマーチップ洗浄容器と該容器を用いたポリマーチップ洗浄方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために本発明は、攪拌付与手段に装着して洗浄を行うためのポリマーチップ洗浄容器であって、洗浄対象物となるポリマーチップ及びこのポリマーチップを洗浄するための洗浄液を収容する収容室を備え、該収容室に通じる開口部を有する容器本体と、該容器本体の開口部に着脱可能に取り付けられ、前記ポリマーチップの洗浄時、前記収容室を密閉するための洗浄時用蓋部材と、前記容器本体の開口部に着脱可能に取り付けられ、ポリマーチップの透過を阻止し、洗浄液の透過を許容するメッシュプレートを張設した洗浄液廃棄時用蓋部材とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、ポリマーチップの洗浄中に洗浄液やその臭いが容器外に漏れないようにでき、また、洗浄液の廃棄時、ポリマーチップを容器本体内に残したままで洗浄液のみを効率よく選別分離して廃棄することができ、洗浄作業の安全性を向上させることができる。
前記容器本体の形状が円筒ドラム状であり、容器内壁にフィンや板等の攪拌助長部材が取り付けられている。
この構成によれば、容器本体を回転式や振動式等の攪拌付与手段に装着して攪拌洗浄することが容易となり、また、ポリマーチップの攪拌洗浄を効率よく行うことができる。
【０００８】
また、本発明のポリマーチップ洗浄方法は、前記ポリマーチップ洗浄容器を使用し、この容器本体の収容室に、洗浄対象物となるポリマーチップと、このポリマーチップを洗浄するための洗浄液とを収容して洗浄時用蓋部材で密閉した容器本体の外部から容器本体に回転及び／又は振動を加えることによりポリマーチップを洗浄液で攪拌洗浄することを特徴としている。
この構成によれば、洗浄容器の外部から攪拌するための攪拌子や攪拌棒を容器内に挿入して洗浄するものではなく、洗浄容器を密閉して洗浄を行うため、洗浄液やその臭いが容器外に漏れないようにできる。又、該容器を恒温下にて回転させたり、振動させたり、これらを組み合わせたりすることで、従来のスターラーのような攪拌子や攪拌棒などが不要となり、ポリマーチップに損傷を与えることなく洗浄液中で十分に攪拌させ、金属触媒含有量を生体に悪影響を及ぼさない安全な水準（例えば、１ｐｐｍ未満）まで効率よく低減することができる。その結果、洗浄液浴比を従来攪拌法より下げることができる。
【０００９】
また、前記ポリマーチップは、金属触媒を含有する生体内分解吸収性ポリマーチップに適用され、前記洗浄液は前記金属触媒の含有量を低減する性能を備えたものが適用されることにより、医療用インプラント等に適した所望の物性を保持しつつ、金属触媒含有量の極めて低い安全な生体内分解吸収性ポリマーチップを得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリマーチップの金属触媒含有量を安全な水準まで低減させる洗浄工程において、高分子を工業規模で大量に洗浄する場合であっても洗浄効果を損なわず、かつ、洗浄液がこぼれたりその臭いが漏れたりしないように作業安全性を向上させ得るポリマーチップ洗浄容器と該容器を用いたポリマーチップ洗浄方法を提供することができ、これによって、医療用インプラント等に適した所望の物性を保持しつつ、金属触媒含有量の極めて低い安全な生体内分解吸収性ポリマーチップを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係るポリマーチップ洗浄容器１は、図１（Ａ）（Ｂ）及び図２に示すように、容器本体２と、洗浄時用蓋部材３と、洗浄液廃棄時用蓋部材４とを備えている。
容器本体２は、洗浄対象物となるポリマーチップ及びこのポリマーチップを洗浄するための洗浄液を収容する収容室２ａを備え、該収容室２ａに通じる開口部２ｂを有し、全体が円筒ドラム形状とされ、ポリマーチップの攪拌を効率よく行うために容器内壁にフィンや板等の攪拌助長部材２ｃが取り付けられている。
【００１２】
洗浄時用蓋部材３は、容器本体２の開口部２ｂに弾性を利用して圧入嵌着される内蓋部材３ａと、容器本体２の開口部２ｂに外嵌螺合される外蓋部材３ｂとで構成した場合を例示しているが、外蓋部材３ｂだけで洗浄液の漏れを防止できる場合では、内蓋部材３ａを省略してもよい。何れにしても、洗浄時用蓋部材３は、容器本体２の開口部２ｂに着脱可能に取り付けられ、前記ポリマーチップの洗浄時、前記収容室２ａを密閉するためのものである。
洗浄液廃棄時用蓋部材４は、容器本体２の開口部２ｂに着脱可能に取り付けられ、ポリマーチップの透過を阻止し、洗浄液の透過を許容するメッシュプレート４ａを張設してある。
【００１３】
容器本体２と洗浄時用蓋部材３および洗浄液廃棄時用蓋部材４は、洗浄液による腐食、溶出、溶解に対して耐性のある材質、例えば、洗浄剤への耐性のあるプラスチック、あるいは、ステンレス等の耐化学薬品性金属材料で構成されているか、又は、前記材質の保護被膜、例えば、ホーロー質被膜等で被覆されているものを用いる。
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、前記洗浄容器１への攪拌付与手段５を例示しているもので、図３（Ａ）は、洗浄容器１が長軸で短径のものである場合に適用して好適なもので、水平に支持された２本の回転ローラ５ａ，５ａの上に洗浄容器１を載せて回転させる方式を示している。図３（Ｂ）は、垂直軸線回りに回転可能に支持されたターンテーブル５ｂの上に洗浄容器１を載置固定して行うターンテーブル方式を示している。図３（Ｃ）は、洗浄容器１が短軸で長径のものである場合に適用して好適なもので、回転クランク機構５ｃにより洗浄容器１に往復振動を与える振動方式を示している。
【００１４】
本発明のポリマーチップ洗浄方法は、前記ポリマーチップ洗浄容器１を使用し、この容器本体２の収容室２ａに、洗浄対象物となるポリマーチップと、このポリマーチップを洗浄するための洗浄液とを収容して洗浄時用蓋部材３（内蓋部材３ａ及び外蓋部材３ｂ）で密閉した容器本体２の外部から容器本体２に回転及び／又は振動を加えることによりポリマーチップを洗浄液で攪拌洗浄し、洗浄中に容器本体２内温度を一定に維持して洗浄するものである。
容器本体２に回転及び／又は振動を加える場合、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の何れか又は他の手段（例えば、回転と振動を同時に与える手段や超音波振動を利用する手段等）で行われる。
【００１５】
前記ポリマーチップは、金属触媒を含有する生体内分解吸収性ポリマーチップに適用する場合では、洗浄液が前記金属触媒の含有量を低減する性能を備えたものが適用される。
その際、洗浄液の温度が１５〜３０℃に設定され、洗浄中は恒温下にて洗浄を行うものである。また、前記ポリマーチップに対して前記洗浄液の浴比は３〜５に設定するのが好ましい。そして、前記洗浄液は、交換回数を４回以上に設定し、トータルの洗浄時間を３０時間以上に設定するのが好ましい。
上記洗浄条件で洗浄を行うことにより、金属触媒を含有する生体内分解吸収性ポリマーチップを洗浄液に浸漬し攪拌して金属触媒の含有量を安全な水準（例えば、１ｐｐｍ未満）まで効率よく低減することができる。洗浄液の交換時、古い洗浄液を廃棄する際、洗浄時用蓋部材３を外して洗浄液廃棄時用蓋部材４を装着して容器本体２内の洗浄液を廃棄し、廃棄後、洗浄液廃棄時用蓋部材４を外して新しい洗浄液を収容し、洗浄時用蓋部材３で容器本体２の開口部２ａを密閉して洗浄を再開した。以後、これを反復して洗浄を行った。なお、洗浄液廃棄時用蓋部材４は、内蓋とし、洗浄時用蓋部材３を外蓋として、洗浄中、両方の蓋部材を容器本体２に取り付けたままで洗浄を行っても良い。この場合では、洗浄液の交換作業時、内蓋を取り付けたままで外蓋を着脱するだけで洗浄液の古い廃棄と新しい洗浄液の供給を行うことができるため、便利である。また、洗浄中、洗浄液を恒温に保持する手段としては、図２（Ａ）では、回転ローラ５ａ、５ａにヒータを内蔵させておくことにより、また、図２（Ｂ）では、ターンテーブル５ｂにヒータを内蔵させておくことにより、さらに、図２（Ｃ）では、下部から熱風を送ることにより、夫々実施することができる。なお、熱風を吹き付けたり、ヒータの輻射熱で行うなど適宜の加熱手段を用いて実施でき、その際、温度センサにより温度を監視させ、適温にコントロールさせて行わせればよい。
【実施例】
【００１６】
製造例１
ガラス反応管に、ラクチド及びε-カプロラクトン（75:25、モル比）を入れ、これにオクチル酸スズ300 ppm（スズ金属換算：87 ppm）加えて、窒素雰囲気下、常法により重合することにより、重量平均分子量70万のポリマーチップを得た。そのポリマーチップを粉砕機で粉砕し、平均粒子径3.0 mmの粒状のポリマーチップを得た。このポリマーチップ中の残存スズ量は、80 ppmであった。
なお、平均粒子径は種々のメッシュサイズのふるいにかけ、重量比から算出した。
実施例１
製造例１で得られたポリマーチップ100gを洗浄容器１内に入れ、ポリマーチップに対し3倍量となる300 mLの混合溶液(酢酸/イソプロパノール=50/50、体積比）を加えて浸漬させた後、容器の蓋３を閉め密閉した。ドラム回転装置を用いて容器を回転させ（回転数100 rpm)、30℃恒温下にて4時間撹拌し、溶液を入れ換えて4時間撹拌し、さらに溶液を入れ換えて16時間撹拌洗浄した。この一連の操作を2回繰り返した。即ち、トータル48時間、同一組成の溶液で計6回洗浄した。得られたポリマーチップを、30℃で24時間真空乾燥し、次いで40℃で48時間真空乾燥して溶媒を除去した。
【００１７】
得られたポリマーチップについて、金属触媒の含有量（残存スズ量）と分子量を測定した。なお、測定方法は以下の通りである。
（１）金属触媒の含有量の測定
得られたポリマーチップを、硫酸／硝酸混液（1:1、体積比）に添加し、緩やかに加熱して有機分を分解した後、市販のスズ標準液（塩化スズ二水和物、和光純薬製）をスタンダードとして用いて、プラズマ発光分析機（CID−AP型、日本ジャーレル・アッシュ製）にて定量を行った。
（２）分子量の測定
ポリマーチップをクロロホルムに溶解し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）にてポリスチレン標準品をスタンダードとして用いて、重量平均分子量（Mw）を測定した。分子量保持率（%）は次式で示される。
【００１８】
分子量保持率（%）＝（洗浄後の高分子の重量平均分子量）/（洗浄前の高分子の重量平均分子量）×100
実施例２
実施例１のドラム回転装置による容器の回転数を２００ｒｐｍとし、それ以外は実施例１と同じ条件で洗浄を行った。
実施例３
製造例１で得られたポリマーチップ100 gを洗浄容器内に入れ、ポリマーチップに対し5倍量となる500 mLの混合溶液(酢酸/イソプロパノール=50/50、体積比）を加えて浸漬させた後、容器の蓋を閉め密閉した。以後、実施例１と同条件にて洗浄を行った。
比較例１
製造例１で得られたポリマーチップ100gをフラスコに入れ、ポリマーチップに対し3倍量となる300 mLの混合溶液(酢酸/イソプロパノール=50/50、体積比）を加えて浸漬させた後、蓋をして静置した状態で実施例１と同じ条件で洗浄を行った。
比較例２
製造例１で得られたポリマーチップ100gをフラスコに入れ、ポリマーチップに対し5倍量となる500 mLの混合溶液を加えて浸漬させた。攪拌用プロペラを装着し回転数を２００ｒｐｍに調整した撹拌装置を用いて30℃にて4時間撹拌し、溶液を入れ換えて4時間撹拌し、さらに溶液を入れ換えて16時間撹拌洗浄した。この一連の操作を2回繰り返した。即ち、トータル48時間、同一組成の溶液で計6回洗浄した。得られたポリマーチップを、30℃で24時間真空乾燥し、次いで40℃で48時間真空乾燥して溶媒を除去した。
【００１９】
これらの結果を表１に示している。表１の結果から、従来法では、洗浄液がこぼれたり、臭いが漏れるので作業環境が不良であるが、本発明方法では、密閉式であるため、洗浄液のこぼれや臭いの漏れがなく、作業環境が良好で安全であった。また、従来法では、洗浄液の浴比がポリマーチップに対し3倍量のときでは、洗浄後の金属触媒の残存含有量が本発明方法より悪く、5倍量とした場合には本発明方法よりもよい反面、コストアップとなる。逆に、本発明方法は、5倍量としなくても、3倍量で済み、コストダウンが可能となることが判明した。
また、洗浄容器を回転させることが有効であり、従来法では、攪拌用プロペラの回転数を２００ｒｐｍと高くしなければ洗浄後の金属触媒の残存含有量を安全な範囲にまで低減することができないが、本発明方法では１００ｒｐｍでも十分であり、回転数が低くてもよいことが判明し、このことから、本発明方法の方がポリマーチップを洗浄中に損傷させることが少ないという利点があることも推定された。
以上説明したように、本発明によれば、ラクチドとε−カプロラクトンの共重合反応後のポリマーチップを、所定の割合の酢酸とイソプロパノール混合溶媒で洗浄する工程において、密閉可能な容器を用いることにより有機溶媒漏れ防止による作業の安全性を向上させ、恒温下にて円筒ドラム形状の洗浄容器を回転攪拌させることにより、ポリマーチップを工業規模で大量に洗浄してもその量によらず十分に攪拌させることができるので、金属触媒含有量を生体に対する安全水準（例えば、1ppm未満）まで低減可能な洗浄効果を確保することもできる。洗浄工程後、乾燥することにより得られる生体内分解吸収性ポリマーチップは、分子量の低下も少なく、従来のものと物理化学的特性においても遜色なく、しかも一般的な工業的方法により加工が出来ることから、特に医療用具原料（医療用インプラント等）として好適に利用できる。
【００２０】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）は本発明のポリマーチップ洗浄容器の縦断側面図、（Ｂ）は洗浄液廃棄時用蓋部材の縦断側面図である。
【図２】本発明のポリマーチップ洗浄容器の分解斜視図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の洗浄方法を実施する洗浄容器の攪拌付与手段の異なる実施形態の概略説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    洗浄容器
２    容器本体
３    洗浄時用蓋部材
３ａ    内蓋部材
３ｂ    外蓋部材
４    洗浄液廃棄時用蓋部材
５    攪拌付与手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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