(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温常圧で気体状のアルゴンガスの塊状集合体であるクラスターをイオン化して生成させたアルゴンガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理方法であって、金属から成形された医療用物品の表面にアルゴンガスクラスターイオンを下記（ａ）および（ｂ）の条件で照射して物品表面を改質または加工することを特徴とするアルゴンガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理方法。
ａ：  照射イオン数  １×１０１４〜３×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２
ｂ：  イオン加速電圧  ２０ｋｅＶ〜２５ｋｅＶ
【請求項２】
医療用物品が金属成形品である注射針、メス、または針である請求項１の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、アルゴンガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理方法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、高度の安全性や易処方性が要求される医療用物品の改質または加工により、不溶性異物の発生を抑え、かつ、揮発性や溶解性の異物の発生を抑えて、その二次的化学反応をも抑止し、また処方時の痛みを軽減すること等を可能とする、新しい医療用物品の表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来より、医療で用いられている、注射筒、容器、栓、チューブ、パッキン類等には、より高い安全性が求められている。特に、高分子成形品としての物品については、接液状態で表面から充填材などが離脱し不溶性異物となることや、ブルーミング物質や揮発性物質と医薬品等が相互作用を起こして不溶性微粒子になるのを抑えること等は大変に重要な課題になっている。このような問題に対して、従来では、素材としての高分子組成の配合技術により対処していたが、他のポリマーを化学的処理でコーティングする方法や、テフロンフィルムなどを圧着ラミネートする方法等が開発されてきている。
【０００３】
しかしながら、コーティング法の場合には、化学的性質の向上は僅かで、処理工程が煩雑になり、膜厚が不均一でコーティグ剤が剥離するという問題が依然として残っている。また、ラミネート法の場合には、化学的性質は相対的に向上するが、従来品に比べ数十パーセントのコストアップとなり、新形状への早い対応が難しいこと、焼却処分後のフロンガスの発生等の新たな問題がある。このように、いずれの問題に対しても解決の努力はなされているが、未だに抜本的解決法が見いだされていないのが実状である。ゴム栓を含めての高分子材使用製品の滅菌処理においても、問題を抱えている。伝統的に最も一般的な滅菌工程には、乾熱あるいは湿熱、またはエチレンオキサイドのような化学的滅菌剤を利用する。しかしながら、熱に感受性の高い高分子製品は、オートクレープ滅菌や乾熱滅菌には耐えられない。エチレンオキサイドおよびそれに由来する毒性のある分解物を破棄することは、環境への悪影響が懸念されており、そのうえ、滅菌製品からこれらの化学物質を揮散させるには時間のかかる操作が必要となる。このような状況のもとに、医用高分子材使用製品の滅菌手段として、放射線滅菌(radiation sterilization) は現在広く受け入れられるようにはなっているが、照射の結果として有害な影響をもたらすか否かの検討が遅れており、その上、処理工程が煩雑となっている。
【０００４】
以上のように、それぞれの問題点を解決する方法が新たな問題を引き起こし、ますます工程を煩雑化して行くのが現状である。このような現状をみると、問題点の抜本的解決のためには、高分子素材のバルクとしての特性を損なわずして、しかも、他の物質によって、その表面を覆うことなく、表面を安定状態に改質することが肝要であることがわかる。
【０００５】
この条件においては、物理的処理による表面改質が考えられる。しかしながら、一般に、この処理については、プラズマ処理等の多くの方法が提案されているが、その効果の程は未だに未知数である。
また、医療用物品の表面改質の問題は高分子を素材とするものに限られない。金属（合金を含めて）製品としての注射針、メス、針等の身体に対して処方するための器具にも現実的に解決しなければならない問題がある。
【０００６】
たとえば、従来から医療用注射針については、その先端部や胴部を溶解法によって研磨をするか、針の表面へシリコンコーティングをして注射時の痛みを和らげていた。しかし、溶解研磨は溶解液中の物質が針の表面で再結晶したり、剥離した異物が再び付着する問題がある。また米国ではシリコーン製豊胸剤が製造物責任を問われ、製造メーカーが巨額の損害賠償を請求される事態が生じており、このため注射針用のシリコンコーティング剤は供給が停止されている。そのためメーカー各社は独自の対策も検討しているが、現状ではコーティング剤を使わずに、同じ効果を上げる方法は見出されていない。従って、コーティング剤を塗布されない針は２０年前の痛さに戻ることになり、著しく苦痛を覚えるといった、古い問題が再発することになり、この点において、注射針の表面の改質、加工が焦眉の課題になっている。
【０００７】
しかし、このような表面処理のための方策はいまだに手がかりさえ得られていないのである。
この発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであって、従来技術の問題点を解消することのできる医療用物品の新しい表面処理方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するものとして、常温常圧で気体状のアルゴンガスの塊状集合体であるクラスターをイオン化して生成させた希ガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理方法であって、金属から成形された医療用物品の表面に希ガスクラスターイオンを下記（ａ）および（ｂ）の条件で照射して物品表面を改質または加工することを特徴とするアルゴンガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理方法を提供する。
ａ：  照射イオン数  １×１０１４〜３×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２
ｂ：  イオン加速電圧  ２０ｋｅＶ〜２５ｋｅＶ
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明は、上記のとおりのアルゴンガスクラスターイオンビームによる処理を必須とするものであるが、この発明は、上記方法の態様としては、医療用物品が金属成形品としての注射針、メス、または針等であること等を具体的なものとし、アルゴンガスクラスターイオンによってこれら物品の表面を改質または加工するものである。
【００１０】
なお、ここで記載している「改質または加工」は、物品表面の物理的または化学的な変更をもたらすものであることを意味しており、たとえば表面の清浄化、平坦化、親水化または疎水化をはじめ、物品からの溶出物の発生や不溶性粒子の発生の抑制等の作用効果を奏すものであることを示している。
また、この発明において採用しているアルゴンガスクラスターイオンビームは、新しいイオンビーム手段として常温常圧で気体状の元素または分子のクラスターのイオンを用いるという画期的なものである。
【００１１】
単元素または単分子というモノマーのイオンビームに比べて、数百から数千個の元素または分子が塊状に集合してイオン化されたこのガスクラスターイオンビームは、個体表面への衝突時に放出される個々の粒子のエネルギーは数百から数千分の一となり、低エネルギービームとして低損傷で、しかも高密度で大面積処理が可能であるという特徴を有している。
【００１２】
ただ、このようなガスクラスターイオンビームについては、その応用はまさにこれからの課題であって、上記の特徴がどのように生かされるのかが手さぐりで検討されている状況にある。
この発明は、医療用物品特有の問題の解決のための手段として、上記のとおりのガスクラスターイオンビーム照射の方法が優れた作用効果を奏するとの全く予期しえない知見に基づいてはじめて完成されたものである。
【００１３】
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の方法について説明する。もちろん、この発明は、以下の例によって限定されるものではない。
【００１４】
【実施例】
装置
図１は、この発明の実施例に用いた処理装置（３０ｋｅＶガスクラスターイオンビーム装置）の構成を例示したものである。簡単に説明すると、常温常圧において気体状の、アルゴン（Ａｒ）ガスをノズル（１）に導入し、噴出されたクラスターをスキマー（２）を介して取出し、これをイオナイザー（３）によりイオン化してクラスターイオンとする。
【００１５】
このイオンを、アクセレーター（４）により加速してホルダー（５）に支持した被処理物品の表面に照射する。
装置には真空排気手段とともに、中性のガスクラスタービームの検出器（６）、質量分離部としてのマスフィルター（７）、ファラデーカップ（８）、ガスクラスターイオンビームの検出器（９）等が備えられてもいる。
例１
図２に示したサイズの塩素化ブチルゴム栓を試料とし、アルゴンガスクラスターイオンビームを照射した。
【００１６】
照射条件は次のとおりとした。
＜照射イオン数＞    １×１０14〜５×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ2 
＜イオン加速電圧＞  ２０ｋｅＶ〜２５ｋｅＶ
＜ガス圧＞          ４０００Ｔｏｒｒ
＜引出し電圧＞      １２Ｖ
照射後のゴム栓について、未照射のものと比較して不溶性異物微粒子の発生について試験した。
【００１７】
試験では、ＧＬ瓶に２０ｍｌ  ０．４５μｍ濾過水を入れてゴム栓を施栓し、沸騰して４０分間放置し、ＲＩＯＮ  ＫＲ０１で１検体２ｍｌづつ３回測定による平均値として評価した。
図３は、その結果を示したものであって、不溶性異物の発生は、アルゴンガスクラスターイオンビームの照射により、照射イオンに比例して顕著に抑制されることが確認された。従来のラミネートゴム栓以上の効果が得られている。
例２
試料として、外径０．４５ｍｍ、ＳＵＳ製、電解研磨処理した静脈用注射針を用いた。図４は、処理前の先端部を示した写真であり、異物が付着していることがわかる。
【００１８】
このものに対して、以下の条件でアルゴンクラスターイオンビームを照射した。
＜照射イオン数＞    １×１０14〜３×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ2 
＜イオン加速電圧＞  ２０ｋｅＶ〜２５ｋｅＶ
＜ガス圧＞          ４０００Ｔｏｒｒ
＜引出し電圧＞      １２Ｖ
図５は、照射量３×１０14ｉｏｎｓ／ｃｍ2 で処理した後の表面状態を示した写真であり、異物の除去による優れた平坦化効果が得られることが確認された。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この発明により、医療用物品の表面の優れた改質、加工が可能とされる。
医療用物品の安全性を顕著に高め、また処方時の痛みを顕著に緩和する等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例に用いたアルゴンガスクラスターイオンビーム照射装置の構成を例示した図である。
【図２】  試料としてのゴム栓を示した側面図である。
【図３】  ゴム栓からの不溶性異物の発生試験の結果を示した図である。
【図４】  電解研磨された注射針の先端の表面状態を示した顕微鏡写真である。
【図５】  図４に対応して、この発明の方法による処理後の表面状態を示した顕微鏡写真である。
【図１】
0003770970.tif 000002
【図２】
0003770970.tif 000003
【図３】
0003770970.tif 000004
【図４】
0003770970.tif 000005
【図５】
0003770970.tif 000006