JP6555826B2 - 無菌接続用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関し、より詳細には、たとえばバイオ処理使用のための無菌コネクタに関する。本発明はまた、無菌コネクタで接続されたシステムに関する。

バイオテクノロジー産業は、プラスチックバッグおよびポンプ等のプロセス容器と機器との間の無菌および滅菌接続を作成するために異なる製造システムを使用する。既知の製造システムは、クリーンルームやキャビネット等の制御された環境を使用して、製造中の無菌接続を確保する。必要な接続が、滅菌配管やパイプを浄化するそのような制御された環境で行われる場合、環境は、流体の流路を汚染しない。しかし、クリーンルームを維持するには時間がかかり、検証するのは困難であり、かつコストがかかる。

別の既知の製造システムは、可撓性の熱可塑性配管に接続された使い捨て可能なプラスチックバッグを使用するが、該配管は、バッグおよびチューブが清浄で滅菌された状態のままであることを確実にするために特別な接続を必要とする。滅菌チューブ溶接機は、クリーンルーム、層流キャビネットまたは類似の環境制御装置を必要とせずに、滅菌状態で熱可塑性配管を溶接するのに使用することができる。熱可塑性チューブの冷却後、滅菌された溶接部が形成される。しかし、チューブ溶接機はまた、通常、熱可塑性配管等の特定のチューブサイズおよび材料への適用に限定される。さらに、チューブ溶接機は通常、大きく、重く、汎用性に欠け、また高価である。適切な使い捨て無菌接続システム取付具が既に配置された状態で提供することができる、滅菌済バッグおよびチューブセットも既知である。これらは接続が容易、再現可能かつ検証可能である。単回使用システムは、使い捨てシステムとも呼ばれ、バイオ処理産業においてますます使用されている。たとえばクロマトグラフィーシステム、フィルタシステムまたはバイオリアクターシステム等の分離または反応システムは、現在では少なくとも部分的に使い捨てシステムとして提供されている。このようにすることで、従来の再使用可能な機器のために必要な、処理前、プロセスとサイクルとの間、または処理後かつ再使用前のクリーニングおよびクリーニング検証の必要性を排除する。使い捨てシステムにより、二次汚染が回避される。

単回使用機器自体の製造中の、機器の生物汚染制御は、単回使用機器を製品に接触させる前のクリーニングの必要性を排除する必要がある。これは、通常、制御された環境（クリーンルーム）内での単回使用機器の製造によって達成され、滅菌処理（ガンマ線照射）がこの後に続くことも多い。生物汚染制御に対する要求レベルは、様々な用途毎に異なることがある。しかし、機器のある程度の生物汚染制御は、一部の用途に必要なだけでなく、使い捨ての機器を用いたほとんどの用途に好ましいと考えられている。制御された環境におけるこの機器の製造は、生物汚染制御手順の前の汚染物質の初期レベルの低さを保証する必要がある。滅菌および無菌は、システム、１つの機器または流体導管の状態を、生物汚染レベルを様々な程度に制御している状態として定義するために使用される用語である。

従来技術は、使い捨て無菌コネクタを使用して滅菌接続を達成するための様々な装置について記載している。通常、接続が確立される前のコネクタの滅菌は、接続時または互いに近い距離にあるとき、相手コネクタのカバーフィルムとともに除去することができる、剥離可能に貼着されるカバーフィルムによって確保される。そのようなコネクタは、たとえば、その全体が本明細書に参考として援用される、米国特許第６，６７９，５２９号明細書、国際公開公報第２００９／００２４６８号および国際公開公報第２０１３／１４７６８８に記載されている。これらのコネクタは、ＲｅａｄｙＭａｔｅ（商標）の名称で、ＧＥヘルスケア社から市販されている。

上記コネクタは、両コネクタのカバーフィルムを一緒に同じ方向に引き抜かなければならないという点において、接続を可能にするために特定の方向で対向している必要がある。コネクタはまた、配管の一端に固定されているので、コネクタを備える配管は、接続を可能にするためにねじ曲げられなければならないというのは問題である。このことは、特に複雑なバイオ処理機器が大径の配管に接続されているときに、望ましくない。

したがって、配管のねじれを必要としないコネクタが必要とされている。

国際公開第２００８／０９４７０７Ａ１号

本発明の一態様は、長手方向の軸周りでの容易な回転を可能にする無菌コネクタを提供することである。これは、請求項１に記載のコネクタによって達成される。

１つの利点は、コネクタが、大径の配管でも、複雑なバイオ処理設定でも使いやすいことである。さらなる利点は、無菌状態が、クリーンルームまたは滅菌キャビネットなしで良好に維持されているということである。

本発明の別の態様は、一対のコネクタに接続された無菌システムを提供することである。これは、請求項に記載の接続により実現される。

さらに本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。
定義
無菌および滅菌という用語は、本明細書において互換的に用いられ、生菌の濃度が周囲条件に比較して低くなることを意味する。濃度は、たとえば周囲濃度の１０％未満、１％未満または０．１％未満であることが可能である。

本発明のコネクタを示す。 本発明の２つのコネクタ間の連結によって獲得される、本発明の接続を示す。

一態様において本発明は、配管の略無菌または無菌接続のためのコネクタ１を開示する。コネクタは、以下を含む。

ａ）（配管１５の長さ方向を強固に取り付けることができる）ライン接続端部３と、たとえばＯリングまたは長方形の断面を有するガスケット等の環状ガスケット６が連結端部に嵌合された連結端部５とを有する、管状の細長い中心ステム部材２。環状ガスケットは、シール当接において同様の第２のコネクタ２１上で、同様の環状ガスケット２６と係合するように配置されている。好適には、環状ガスケットは、ステム部材の長手方向の軸に対して横断する平面内に延在することができ、たとえば、連結端部の先端側で環状の凹部内に取り付けられてもよい。機能面からみると、ステム部材は、管中央部を介した流体輸送、ライン接続端部での配管への接続等、および連結端部での相手側コネクタに向けての封止を提供する。

ｂ）ステム部材の外側に同心状に配置された、管状ソケット部材７。ソケット部材は、ステム部材の連結端部の外側に同心状に配置されたフランジ８を有し、フランジは、このフランジに剥離可能に貼着され、またｉ）ステム部材の連結端部と、ｉｉ）環状ガスケットと、ｉｉｉ）フランジの少なくとも一部とを覆うカバーフィルム９を含む。フランジは、好適にはステム部材の長手方向の軸を横断する平面に、環状ガスケット６の面に隣接して延在する。（管内部を含む）ステム部材、環状ガスケットの両方およびフランジの大部分を覆うことにより、カバーフィルムは、周囲環境から連結部の内部を密閉している。この目的のために、カバーフィルムは好適には、微生物に対して不透過の可撓性フィルムである。プラスチックフィルムまたはラミネートでもよいが、内部に微生物が入り込むことを防止するのに十分に小さい孔サイズを有する水蒸気透過性の膜とすることもできる。

ソケット部材は、ステム部材の周りで回転自在であり、コネクタはさらに、ソケット部材の内側１１とステム部材の外側１２との間でシール当接している、たとえばＯリングでもよい環状シール部材１０を含む。シール部材は、ソケット部材の内側の凹部に収容することができ、あるいは代替的に、ステム部材の外側の凹部に収容することができる。これは、ソケット部材を自由に回転させて、ライン接続端部３に強固に接続された配管１５に適用される任意のねじり張力なしで、対向する連結部による連結を達成することを意味する。コネクタ内部の無菌状態は、環状シール部材およびカバーフィルムにより確保されている。相手側コネクタに対する密封を実現する環状ガスケット６を備える配置の特別な利点は、環状シール部材１０が、使用中に連結されたコネクタを介して移送されるいかなる流体にも接触しないことである。したがって、回転後のシール部材の下に存在する可能性のあるいかなる汚染物質も、流体に達することはない。

一部の実施形態では、カバーフィルム９は、弾性フォーム等の弾性材料の環状の層を介して、フランジに剥離可能に貼着される。弾性材料は、永久接着剤によってフランジ面に接着により貼着することができ、剥離可能にカバーフィルムを貼着することができる感圧接着剤を外側面に有することができる。接着剤は、カバーフィルムを除去する際に弾性材料がフランジ上にとどまるように、適宜選択される。弾性材料の厚さおよび環状ガスケットの位置は、小さな間隙をカバーフィルムとガスケットとの間に形成するように選択することができるが、ガスケットが、ソケット部材の回転に伴ってフィルムに対して摺動するように、ガスケットをカバーフィルムに接触させることも可能である。カバーフィルムが１８０度折り曲げられ、タブ１４を引くことによって除去されるように配置することができる。通常、２つのコネクタが接続されると、コネクタ同士が当接した後、両コネクタのカバーフィルムを対で除去することができる。このことは、フィルムが折り曲げられることを必要とし、内部の汚染リスクの減少を実現する。カバーフィルムを保護するために、さらに保護フィルムおよび／またはキャップがコネクタに適用され、接続前に除去してもよい。

一部の実施形態において、ステム部材は、ソケット部材に係合する係止リング１６を受けるよう適合された凹部１７を含む。係止リングは、ソケット部材をステム部材の連結端部に向かって押し、したがって摩擦によって接続した後のソケット部材のそれ以上の回転を防止することができる。

特定の実施形態では、フランジ８は、同様の第２のコネクタ２１のフランジ２８上の１つ以上の締結手段により相手と係合するように配置された１つ以上の締結手段を含む。クランプがフランジ上に適用されるまで、締結手段は、２つのコネクタを共に、永続的または一時的に保持することができる（以下を参照）。締結手段は、たとえばオスメススナップイン装置とすることができるが、当技術分野で既知の他の多数の締結装置から選択することができる。一方のコネクタは、たとえば、他方のコネクタ上の１つ以上のラッチフレームと係合するように配置された１つ以上のラッチ部材を有することができる。オスメス締結手段が使用される場合、各コネクタは、好適には異なる位置にオス型およびメス型締結部材の両方を有し、他のコネクタの対応部材と結合するように配置していてもよい。こうすることで、同一のコネクタを互いに締結することが可能になる。

一部の実施形態では、フランジ８は、同様の第２のコネクタ２１のフランジ２８と共にクランプされるように配置されている。クランプは、典型的には、両フランジの周囲を覆う折曲クランプとなることができる。適切なクランプは、ＢｉｏＣｌａｍｐ（商標），ＲｅａｄｙＣｌａｍｐ（商標）、トリクランプ、トリクローバー等、種々の名で周知である。

特定の実施形態において、ステム部材のライン接続端部３は、ホースバーブ４等の配管固定手段を含む。こうすることで、ライン接続端部への配管の強固な接続を可能にする。あるいは、配管固定手段は、たとえばコネクタへの配管あるいは他の任意の装置の取り付けのための、従来のトリクランプまたはトリクローバー連結具などの他の連結具でもよい。

本発明のコネクタは、ライン接続端部を介して装置、配管の長さ方向、または配管システムに適切に接続され、その後組み立て品を封止パッケージに収納し、たとえばガンマ線照射またはオートクレーブ処理により、予滅菌を行うことができる。構成の材料は、望ましくない浸出物を形成することなく使用される特定の滅菌条件に耐えるように適宜選択される。材料は典型的には、米国薬局方のＵＳＰ ＶＩの基準に準拠したプラスチック、エラストマーおよび接着剤とすることができる。接着剤は、接続を介して搬送される任意の流体と接触しないので、これらの要件は、流体接触材ほど厳しくなくてよい。エラストマーの例はシリコーンゴムである一方で、使用するプラスチックの例としては、ポリカーボネートおよびポリスルホンが挙げられる。

使用において、付属管等を備える２つの予滅菌コネクタを相互に接近させて、ソケット部材の少なくとも１つが回転して、その結果、両コネクタのカバーフィルムが互いに一致し、任意の締結部材を互いに係合させることができる。ついで、２つのカバーフィルムは、締結部材の係合の前または後に除去される。クランプが使用される場合は接続に適用され、係止リングが使用される場合は回転移動をロックするために適用される。

一態様では、本発明は、環状ガスケット６，２６がシール当接で互いに係合するように接続された、上で開示した２つのコネクタ１，２１を含む接続部を開示する。接続部はさらに、フランジ８，２８の周囲に配置されたクランプ（図示せず）を含むことができる。

この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、または、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と実質的な差異がなく等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。

１ コネクタ
２ 中心ステム部材
３ ライン接続端部
４ ホースバーブ
５ 連結端部
６ 環状ガスケット
７ 管状ソケット部材
８ フランジ
９ カバーフィルム
１０ 環状シール部材
１１ 内側
１２ 外側
１４ タブ
１５ 配管
１６ 係止リング
１７ 凹部
２１ 第２のコネクタ
２６ 環状ガスケット
２８ フランジ

Claims (10)

1. 配管の略無菌接続用コネクタ（１）であって、
   ａ）ライン接続端部（３）と、環状ガスケット（６）を備える連結端部（５）とを有する中心管状ステム部材（２）であって、前記環状ガスケット（６）が、前記コネクタ（１）と同様の第２のコネクタ（２１）に備えられた、前記環状ガスケット（６）と同様の第２の環状ガスケット（２６）に係合するように構成された、中心管状ステム部材（２）と、
   ｂ）前記連結端部の外側に同心状に配置されるフランジ（８）を有し、前記フランジに剥離可能に貼着され、前記ステム部材の前記連結端部と、前記環状ガスケットと、前記フランジの少なくとも一部とをカバーするカバーフィルム（９）を含む、前記ステム部材の外側に同心状に配置された、管状ソケット部材（７）と、を備え、
   前記ソケット部材は、前記ステム部材の周りで回転可能であり、
   前記コネクタは、前記ソケット部材の内側（１１）と前記ステム部材の外側（１２）との間でシール当接している環状シール部材（１０）をさらに備える、コネクタ（１）。
2. 前記カバーフィルム（９）は、弾性フォーム等の弾性材料の環状の層を介して前記フランジに剥離可能に貼着される、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記カバーフィルムは、折り曲げられ、タブ（１４）を引くことによって除去されるように配置されている、請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記ステム部材は、前記ソケット部材に係合する、係止リング（１６）を受けるように適合された凹部（１７）をさらに備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記環状シール部材（１０）は、前記ソケット部材の内側（１１）の凹部に収容されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコネクタ。
6. 前記環状シール部材（１０）は、前記ステム部材の外側（１２）の凹部に収容されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコネクタ。
7. 前記フランジ（８）は、前記第２のコネクタ（２１）のフランジ（２８）上の１つ以上の締結手段とかみ合うように配置された１つ以上の締結手段を備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコネクタ。
8. 前記フランジ（８）は、前記第２のコネクタ（２１）のフランジ（２８）上の１つ以上のラッチフレームと係合するように配置された１つ以上のラッチ部材を備える、及び／又は
   前記フランジ（８）は、前記第２のコネクタ（２１）のフランジ（２８）とともにクランプされるように配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコネクタ。
9. 前記ライン接続端部（３）は、ホースバーブ（４）等の配管固定手段を備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコネクタ。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の２つのコネクタ（１，２１）を備える接続部であって、前記環状ガスケット（６，２６）がシール当接において互いに係合するように接続される、接続部。