Stand der Technik Teflonstopfen: In der deutschen Patentschrift DE 3346 351 mit Veröffentlichungstag am 9. April 1992 wird ein Stopfen beschrieben, der wenigstens teilweise mit einem Teflon überzug versehen ist. Ein solcher Stopfen berührt die Zylinderinnenwandung mit Wülsten, die auf die Zylinderinnenwandung einen spezifischen Druck ausüben, wodurch der Dichteffekt gewährleistet sein soll.

Die Wülste sind so ausgebildet, da die von dem Stopfen wegweisende Senkrechte der Wulstoberfläche hin zur Wandung des Spriztenzylinders weist. Die Patentschrift verwendet Teflon, um eine schützende Fläche zwischen dem Medium und dem Gummiteil des Stopfens zu schaffen. Es handelt sich also in diesem Fall ausschlie lich um eine isolierende Funktion, die hervorragenden Gleiteigenschaften von Teflon sind dabei weiter nicht berücksichtigt worden. In dieser Publikation ist der Begriff Silikonisieren nicht erwähnt worden. Somit ist davon auszugehen, da auch in diesem Fall der Fachmann diesen Text dahingehend liest, da es sich um eine sonst dem allgemeinen Fachwissen (z.B. DIN-Norm 13 098, Teil 1, Punkt 4.4) entsprechende Spritze handelt, welche ebenfalls an der Innenseite des Zylinders silikonisiert ist. Ein Autoklavieren ist nicht erwähnt.

Dichtlippen: In der DE-GM 19 73 042 vom 23.11.1967 wird eine Kunststoff-Spritze aus Kunstharz beschrieben, die aus einem Kunststoffzylinder mit Nadelöffung und Stopfenöffnung, einem Stopfen und einem Stempel besteht. Die Spritze besitzt als wesentliches Merkmal einen schalen- oder napfförmig gestalteten

Stopfen, der aus handelsüblichen Material besteht. Eine derartige Dichtlippe ist jedoch nur in Kombination mit einem Gleitmittel, insbesondere mit Silikonöl, ausführbar. Liegt Silikon nicht vor, würden sich die Dichtlippen aufgrund der hohen Reibung verändern und sie würden der Kraft ausweichend umschlagen.

In dieser Publikation ist der Begriff Silikonisieren ebenfalls nicht erwähnt worden. Somit ist auch hier davon auszugehen, da der Fachmann diesen Text dahingehend liest, da es sich um eine sonst dem allgemeinen Fachwissen ( z.B. DIN-Norm 13 098, Teil 1, Punkt 4.4) entsprechende Spritze handelt, welche ebenfalls an der Innenseite des Zylinders silikonisiert ist. Ein Autoklavieren ist nicht erwähnt.

Silikonisieren und Autoklavieren: In der Patentschrift AT-E 68 979 wird eine gefüllte, terminal sterilisierte Spritze beschrieben. Die Spritze besteht aus Kunststoff. Die Spritze weist einen Zylinder mit einem distalen Ende mit einem Spritzenausla stück auf. Das Spritzenausla stück wird durch einen Verschlu abgedichtet. Vor dem Befüllen wird die Innenwandung der Spritze mit Silikonöl beschichtet. Die Spritze wird nach dem Befüllen mit einem flexiblen Gummistopfen verschlossen, der in dem Zylinder auch wegen des Silikonöls gleitfähig ist.

Das Verfahren zur Herstellung einer befüllten, terminal sterilisierten Spritze beginnt damit, da Abfallteilchen oder andere Verunreinigungen von dem Verschlu und dem Kolben enffernt werden. Mikrobielle Verunreinigungen auf dem Verschlu und dem Kolben werden zerstört. Der Zylinder wird mit einer Vielzahl von Wasserstrahlen gewaschen, um Pyrogene und Abfallteilchen zu entfernen. Anschlie end wird Silikonöl auf die Innenwandung der Spritze aufgetragen. Der Verschlu wird daraufhin auf das Spritzenausla stück aufgesteckt. Durch das proximale Ende der Spritze wird das Kontrastmittel in die Spritze gefüllt. Die Spritze wird anschlie end mit dem Stopfen verschlossen. Diese zusammengesetzte und befüllte Spritze wird in einem Autoklaven sterilisiert. Dabei wird neben dem üblichen Autoklavendruck noch ein zusätzlicher Stützdruck in dem Autoklaven erzeugt.

Aus der Publikation von Venten und Hoppert (E. VENTEN und J. HOPPERT (1978) Pharm. Ind. Vol. 40, Nr. 6, Seiten 665 bis 671) sind vorgefüllte, terminal sterilisierte Spritzampullen bekannt, welche an der Innenwandung mit einer Silikonölschicht versehen sind. Die Spritzampullen, die einen Stopfen am proximalen Ende aufweisen, werden distal durch den Rollrand befüllt. Der Rollrand wird anschlie end durch eine Dichtscheibe abgedichtet, wobei eine

Bördelkappe die Dichtscheibe auf dem Rollrand fixiert. (M. JUNGA (1973) Pharm. Ind. Vol. 35, Nr. liga, Seiten 824 bis 829) Die vorgefüllten Spritzampuilen werden dann in einen Autoklaven überführt. Dieser Autoklav ist bezüglich der Temperatur und des Druckes regelbar.

In der europäischen Patentanmeldung EP 0553 926 (Anmeldetag: 26.1.1993) wird ein Verfahren zum terminalen Sterilisieren einer vorgefüllten Plastikspritze oder Glasspritze beschrieben, wobei die Spritze ein Kontrastmittel enthält. Die Innenwandung der Einmalspritzen ist mit Silikonöl beschichtet. Die Spritze besteht aus einem Spritzenzylinder, der ein Spritzenausla stück am distalen Ende aufweist. Daneben werden Einmalspritzampullen in der zuvor schon bei Venten und Hoppert beschriebenen Form angeführt. Die Einmalspritzen weisen ein offenes proximales Ende auf, welches durch einen in der Einmalspritze gleiffähigen Stopfen verschlie bar ist. Der Stopfen wird mit einem Stempel verbunden.

Die WO 95/12482 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von vorgefüllten Kunststoffspritzen, die mit einem Kontrastmittel gefüllt sind. Die Innenwandung der Spritze wird mit Silikonöl beschichtet. Die Spritzen bestehen aus einem Zylinder, einem Spritzenausla stück am distalen Ende, welches für einen Kanülenansatz vorbereitet ist. Weiterhin umfa t die Spritze einen Stopfen, der in dem Zylinder gleiten kann. Er dichtet das proximale Ende der Spritze ab.

Die Spritze ist nach einem Verfahren hergestellt worden, das zu pyrogenfreien Objekten führt. Ebenso liegen keine Partikel mehr vor. Die Spritze wird durch das proximale Ende befüllt, dabei ist das Spritzenausla stück mit einem Verschlu abgedichtet. Die befüllte Spritze wird mit dem Stopfen verschlossen.

Nachdem die Spritzenteile aus der Gu form kommen, werden sie mit Gas ab- geblasen, um Partikel zu enffernen. Die Spritze wird anschlie end gewaschen und mit Gleitmittel versehen. Die Spritze wird danach sterilisiert, so da die Spritze wahlweise weiterverarbeitet, gelagert oder transportiert werden kann.

Nachteile Nachteilig bei den bekannten Spritzen ist, da Silikonöl verwendet werden mu , um die Reibung zwischen Stopfen und Spritzeninnenwandung zu erniedrigen.

So sinnvoll Gummistopfen bezüglich der elastischen Kräfte ist, so problematisch ist das Verhalten bezüglich der Gleitreibung. Erst recht die Haftreibung ist noch

ungünstiger. Gerade bei einer lang andauernden Lagerung der Spritze mit eingeführtem Stopfen spielt die Haftreibung eine sehr wesentliche Rolle.

Weiterhin ist bei Gummistopfen auch immer das Kalfflie verhalten zu beachten.

Da dieses eine nicht zu vernachlässigende Grö e ist, müssen Gummistopfen mit einer erheblichen Vorspannung eingesetzt werden. Dieses ist um so wichtiger, wenn die befüllten Spritzen mit eingesetztem Gummistopfen anschlie end autoklaviert werden. Das Kalfflie verhalten der Gummistopfen ist eine Funktion der Temperatur. Eine hohe Vorspannung ist in diesem Fall beim Einführen des Stopfens notwendig. Dabei ist die Reibung in allen Fällen so gro , da ohne Silikonöl eine Handhabung der Spritzen nicht möglich ist.

Auch wenn Dichtlippen aus Gummi verwendet werden, sind diese im statischen Zustand nicht ausreichend dichtend oder leiden unter dem Kalfflie verhalten, insbesondere beim Autoklavieren. Auch in diesem Fall ist mit einer beträchtlichen Vorspannung zu arbeiten, so da Silikonöl auch in diesem Fall unentbehrlich ist.

Ein massiver Stopfen aus Teflon hat einen beträchtlichen Nachteil bei Spritzen, die einer thermischen Belastung ausgesetzt werden. Hier reichen schon Temperaturschwankungen von -10 "C bis + 40"C aus, um die Kunststoffe der Spritzenwandung gegenüber dem sehr festen Teflon material sich ausdehnen zu lassen. Erst recht ist ein Atoklavieren eine Belastung für den Stopfen oder die Spritze, da einer von beiden ein Kalfflie verhalten zeigt, welches nach Erkalten der Spritze Undichtigkeiten zur Foige hat. Um den Stopfen gut dichten zu lassen, ist wegen des geringen elastischen Verhaltens des massiven Tefionstopfens eine hohe Vorspannung notwendig, die dadurch eine gro e Reibung zu folge hat. Bei Kunststoffspritzen ist ein solcher Teflonstopfen nicht zu verwenden, da das Kalfflieverhalten der Spritzenwandung aus Kunststoff den Innendurchmesser der Spritze auf Höhe des Stopfens beim autoklavieren vergrö ert. Hierdurch bilden sich Lücken, durch die Flüssigkeit unkontrolliert aus der Spritze gelangen kann. Auch kann dadurch unkontrolliert Luft angesaugt werden. Glasspritzen, die ein solches Kalfflie verhalten nicht zeigen, müssen dennoch mit Silikonöl auf der Innenwandung beschichtet sein, um Reibung zu erniedrigen, die durch die sehr hohe Vorspannung hervorgerufen wird. Beim Autoklavieren einer solchen Spritze weicht der Teflonstopfen aufgrund des Kalfflie verhaltens gegenüber dem härteren Glas aus. Auch hier sind nach dem Erkalten Lücken und Spalte die Foige, die die Spritze undicht werden lassen.

Aufgabe Es stellt sich somit die Aufgabe, eine vorbefüllte, sterile, medizinische Spritze anzubieten, bei der auf den Zusatz eines Gleitmittels in Form von zum Beispiel Silikonöl verzichtet wird, ohne da dadurch die Gleiffähigkeit des Stopfens, der aus Kunststoff bestehen soll, in der Spritze beeinträchtigt wird und zugleich eine ausreichende Abdichtung der Inhalte der Spritze durch den Stopfen gegenüber dem Spritzenau enbereich gewährleistet wird Lösung der Aufgabe Die Aufgabe wird durch eine vorgefüllte, sterilisierte, medizinische Spritze mit eingeführtem Stopfen gelöst, wobei die Spritze die folgenden Merkmale umfa t: a) die Spritze umfa t (i) einen Zylinder mit einer Zylinderinnenwandung, (ii) ein proximales Ende, (iii) ein distales Ende, und (iv) einen Ausla , b) die Spritze enthält ein Medikament oder ein Diagnostikum, c) mindestens die Flächen des Stopfens, die die Zylinderinnenwandung der Spritze kontaktieren, sind aus Polytetrafluorethylen oder aus substituiertem Polyethylen oder Polypropylen, wobei die Wasserstoffatome des Polyethylens oder Polypropylens mindestens teilweise durch Fluoratome substituiert sind, d) die Fläche des Stopfens, die die Zylinderinnenwandung der Spritze kontaktieren, liegt dem Material der Zylinderinnenwandung direkt an, e) der Stopfen weist mindestens eine Dichtlippen auf, die der Zylinderinnenwandung der Spritze dichtend anliegt, f) mindestens die nach distal oder proximal weisende Fläche oder Massenresultierende der Dichtlippe bildet mit der Achse der Spritze einen Winkel, der kleiner als ein rechter Winkel ist, oder

f') die elastischen Kräfte, welche die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drücken, werden durch einen Bereich der Dichtlippe hervorgerufen, welcher Bereich au erhalb der Senkrechten zur Zylinderinnenwandung liegt, wobei die Senkrechten durch den Kontaktbereich zwischen Dichtlippe und Zylinderinnenwandung verlaufen, oder f") die elastischen Kräfte, welche die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drücken, werden im statischen Zustand des Stopfens durch einen Elastizitätsbereich hervorgerufen, der ein Zugzone neben einer Stauchungszone aufweist.

Die Punkte f); f'); und f") sind alternative Beschreibungen von ein und demselben technischen Lösungsprinzip. Mehr bevorzugt ist die Beschreibung von f'), am meisten bevorzugt wird die Beschreibung durch den Punkt f").

Speziellere Ausführungsform: Bevorzugt ist eine speziellere Ausführungsform einer vorgefüllten, sterilisierten, medizinischen Spritze aus Glas und / oder Kunststoff mit eingeführtem Stopfen, mit den folgenden Merkmalen: a) die Spritze umfa t (i) einen Zylinder mit einer Zylinderinnerwandung, (ii) ein proximales Ende, das durch den Stopfen verschlie bar ist, (iii) ein distales Ende, welche durch eine Zylinderdecke ver- schlossen ist, und (iv) einen Ausla , der die Zylinderdecke oder die Zylinderinnenwandung durchdringt, b) die Spritze enthält ein Medikament oder ein Diagnostikum, c) mindestens die Flächen des Stopfens, die die Zylinderinnenwandung der Spritze kontaktieren, sind aus Polytetrafluorethylen oder aus substituiertem Polyethylen oder Polypropylen,

wobei die Wasserstoffatome des Polyethylens oder Polypropylens mindestens teilweise durch Fluoratome substituiert sind, d) die Fläche des Stopfens, die die Zylinderinnenwandung der Spritze kontaktieren, liegt dem Material der Zylinderinnenwandung im Bereich des Zylindermantels direkt an, e) der Stopfen weist mindestens eine ringförmige Dichtlippen auf, die der Zylinderinnenwandung der Spritze dichtend anliegt, so da bei Bewegung des Stopfens in distale Richtung kein Medium an der Dichtlippe vorbeigleiten kann, es sei denn, da die Innenwandung eine Ausbuchtung nach au en aufweist, f) mindestens die nach distal oder proximal weisende Fläche oder Massen resultierende der Dichtlippe bildet mit der Achse der Spritze einen Winkel, der kleiner als ein rechter Winkel ist, oder f') die elastischen Kräfte, welche die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drücken, werden durch einen Bereich der Dichtlippe hervorgerufen, welcher Bereich au erhalb der Senkrechten zur Zylinderinnenwandung liegt, wobei die Senkrechten durch den Kontaktbereich zwischen Dichtlippe und Zylinderinnenwandung verlaufen, oder die die elastischen Kräfte, welche die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drücken, werden im statischen Zustand des Stopfens durch einen Elastizitätsbereich hervorgerufen, der ein Zugzone neben einer Stauch ungszone aufweist.

Minimierung des Gleitmittels Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine vorgefüllte, sterilisierte, medizinische Spritze mit eingeführtem Stopfen gelöst, wobei die Spritze die folgenden Merkmale umfa t: a) die Spritze umfa t (i) einen Zylinder mit einer Zylinderinnenwandung,

(ii) ein proximales Ende, (iii) ein distales Ende, und (iv) einen Ausla , b) die Spritze enthält ein Medikament oder ein Diagnostikum, c) mindestens die Flächen des Stopfens, die die Zylinderinnenwandung der Spritze kontaktieren, sind aus Polytetrafluorethylen oder aus substituiertem Polyethylen oder Polypropylen, wobei die Wasserstoffatome des Polyethylens oder Polypropylens mindestens teilweise durch Fluoratome substituiert sind, d) zwischen den Fläche des Stopfens, die die Zylinderinnenwandung der Spritze kontaktieren, und der Zylinderinnenwandung befindet sich kein Gleitmittel, oder - ein Gleitmittel in höchstens solcher Dicke, welche bei praxisüblicher Bewegung des Stopfen in der Spritze eine zufriedenstellende Gleitreibung und Haftreibung, die bei einer Verwendung von Stopfen aus Gummi aufträten, dann nicht mehr zulä t, oder - ein Gleitmittel in solcher Dicke, die eine Bewegung des Stopfens in der Spritze unter benutzungsüblichen Bedingungen nicht ermöglicht, wenn der Stopfen aus Gummi wäre, e) der Stopfen weist mindestens eine Dichtlippen auf, die der Zylinderinnenwandung der Spritze dichtend anliegt, f) mindestens die nach distal oder proximal weisende Fläche oder Massen resultierende der Dichtlippe bildet mit der Achse der Spritze einen Winkel, der kleiner als ein rechter Winkel ist, oder f') die elastischen Kräfte, welche die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drücken, werden durch einen Bereich der Dichtlippe hervorgerufen, welcher Bereich au erhalb der Senkrechten zur Zylinderinnenwandung liegt,

wobei die Senkrechten durch den Kontaktbereich zwischen Dichtlippe und Zylinderinnenwandung verlaufen, oder die die elastischen Kräfte, welche die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drücken, werden im statischen Zustand des Stopfens durch einen Elastizitätsbereich hervorgerufen, der ein Zugzone neben einer Stauchungszone aufweist..

Vorteile Verzicht auf Gleitmittel: Das direkte Anliegen des Stopfens an der Innenwandung der Spritze hat zur Folge, da auf Gleitmittel verzichtet werden kann. Hierbei können Gleitmittel Fette, Silikonöl oder auch feine Granulate sein. Nachteilig bei all diesen Gleitmitteln ist, da sie mit dem Medium in der Spritze interagieren können.

Dieses ist gerade dann von Bedeutung, wenn das Medium über einen langen Zeitraum in direktem Kontakt mit dem Gleitmittel ist. Hierbei ist aufgrund des Standes der Technik üblich, das Gleitmittel auf der Innenwandung der Spritze aufzutragen, wodurch sich eine gro e Fläche ergibt, welche im Kontakt mit dem Medium ist.

Verbesserung des Massivstopfens ohne Dichtlippe: Die Stopfen in der DE 33 46 351 sind dann nicht zu verwenden, wenn die Spritze in vorgefüllter Form autoklaviert wird oder einer termischen Belastung ausgesetzt wird. In einer solchen Situation tritt stets ein Erweitern des Materials auf, da die Kunststoffe des Spritzenzylinders oder des Stopfen bei erhöhten Temperaturen Flie eigenschaften besitzen. Hierdurch wird das Kunststoffmaterial mindestens am Stopfen bisweilen auch an der Spritze dauerhaft und bleibend verformt. Auch das Teflon in Form der Beschichtung zählt zu den Substanzen, welche infolge der thermischen Einwirkung während des Autoklavierens verändert werden.

Wegen des Überma es, welche der Stopfen besitzen mu , ergeben sich während des Autoklavierenszykluses oder der thermischen Belastung Ausdehnungen, die aufgrund des Flie verhaltens des Stopfens zu dauerhaften Schädigungen des Stopfens führt. Dadurch kommt es in vielen Fällen zu Undichtigkeiten, sei es, da Material aus der vorgefüllten Spritze austritt oder da eventuell Luft von dem Au enbereich in die Spritze eindringt. In beiden

Fällen handelt es sich um Kontaminationen, welche nicht erwünscht sind.

Gerade bei dem letzteren Fall ist das Auftreten von eindringender Luft möglich.

Hierdurch kann eine Verunreinigung des Spritzeninhaltes auftreten, der für die Patienten hochgefährlich ist. Aufgrund von Versuchen, die bei uns im Haus gemacht worden sind, hat sich herausgestellt, da massive Stopfen, welche entweder aus Teflon bestehen oder teflonbeschichtet sind, nicht für solche Spritzen einsetzbar sind, die im vorgefüllten Zustand autoklaviert oder thermischen Belastungen ausgesetzt werden. Auch haben Versuche ergeben, da sich bei Spritzen, welche als Einmalspritzen nicht vorgefüllt sind, ebenfalls Probleme ergeben.

Werkstoff Polytetrafluorethylen und Fluor-substituierte Polyethylene oder Polypropylene: Die Auswahl des Werkstoffs des Stopfens ist eingeschränkt.

Polytetrafluorethylen und dessen Modifizierungen sind besonders geeignet, da die Temperaturbeständigkeit sehr hoch ist. Ein Autoklavieren der erfindungsgemä en Stopfen ist problemlos möglich. Die Stopfen sind beständig, sie haben zwar ein Kalfflie verhalten, welches jedoch bei den gestellten Anforderungen während des Autoklavierens praktisch zu vernachlässigen ist, sofern die Dichtigkeit der Spritze nach dem Autoklavieren gesichert sein soll. Die Stopfen sind auch bei direktem Kontakt mit dem Spritzenkörper lange lagerbeständig. Die Dichffunktion des Stopfens wird nicht beeinträchtigt. Die Stopfen sind für den Menschen verträglich, Polytetrafluorethylen besitzt eine Zulassung bei der US-Gesundheitsbehörde (FDA). Das Zurückstellvermögen des Polytetrafluorethylens ist respektabel, hierdurch wird die Lagerfähigkeit ebenfalls positiv beeinflu t.

Polytetrafluorethylen zeigt gute Gleiteigenschaften, wodurch die auf die Spritzeninnenwandung auftretenden Kräfte relativ gro sein können, ohne dabei die Bewegung des Stopfens in distale oder proximale Richtung negativ zu beeinflussen. Das Kalfflie verhalten des Materials ist wünschenswert klein, so da auch dieser Aspekt förderlich auf das Atuoklavieren und auf die Lagerbeständigkeit einwirkt.

Die Kräfte, welche durch den erfindungsgemä en Stopfen auf die Zylinderinnenwandung ausgeübt werden, sind deutlich geringer als die Kräfte, die bei anderen herkömmlichen Elastomeren auftreten. Dieses ist aufgrund des verwendeten Materials und der Gestaltung der Dichtlippen möglich.

Jedoch reicht eine Formung der Dichtlippen gemä dem Stand der Technik nicht alleine aus, um einen derartigen Effekt zu erzielen. Lediglich bei Hinzugeben von Gleitmitteln auf der Innenwandung der Spritze oder auf der Au enseite des Stopfens lassen derartig gute Proportionen zwischen den Kräften in Richtung Zylinderlängsrichtung und den Kräften in Richtung der Zylinderinnenwandung entstehen.

Vorteilhaft ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der die Dichtlippe in Richtung zum distalen Ende weist und eine zur Achse der Spritze weisende Fläche aufweist, welche die Kraft, welche durch den Spritzeninnendruck (beim Benutzen oder beim Autoklavieren) entsteht, in Richtung zur Innenwandung weiterleitet.

Unbefriedigende Dichtlippen aus Gummi: Eine Spritze gemä DE-GM 19 73 042 vom 23.11.1967 ist in vorgefüllter Form nicht zu autoklavieren. Zwar ist es während der Aufheiz- und Sterilisationsphase möglich, da aufgrund des Innendrucks der napfförmigen Stopfen in proximale Richtung verschoben wird. Dabei ist in diesem Augenblick die Dichffunktion gewährleistet. Im Zuge der Abkühlung zieht sich die Flüssigkeit und vor allem auch das Restgas in der Spritze wieder zusammen, wodurch ein Unterdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre entsteht. Dieses führt dazu, da ein Sog auf den Stopfen ausgeübt wird.

Auch bei einer silikonisierten Innenwandung führt es dazu, da eine solche Spritze seitlich an den Dichtlippen Luft zieht. Ein solcher Effekt ist erst recht dann nicht zu vermeiden, wenn auf Silikonöl verzichtet wird.

Wird kein Gleitmittel eingesetzt, so klappen die Ausstülpungen des napfförmigen Stopfens bei distaler Bewegung um, da die Reibung zwischen Stopfen und Zylinderinnenwandung so gro ist, die Ausstülpungen aufgrund der Elastizität ausweichen.

Auch geringe Mengen Gleitmittel haben die erfindungsgemä e Wirkung: Eine einfache Umgehungsform der Erfindung, wenn sie sich im Wortlaut der Ansprüche lediglich auf das Weglassen eines Gleitmittels beschränkt, bestünde darin, das Gleitmittel in der Menge so zu reduzieren, da es für einen Gummistopfen nicht mehr ausreichend wäre. Da für den Teflonstopfen oder Stopfen aus Derivaten des Teflon kein Gleitmittel erforderlich ist, wäre eine geringe Menge an Gleitmittel eine Möglichkeit, eine verschlechternde Ausführungsform anzubieten. Da die Schädlichkeit aller Stoffe

konzentrationsabhängig ist, kann somit bequem eine Menge an Gleitmittel gewählt werden, welche nicht mehr physiologisch beachtenswert ist und die dabei zugleich für einen Gummistopfen nicht ausreichend ist, jedoch im Zusammenhang mit einem Teflonstopfen selbstverständlich verwendbar wäre.

Synergismus von Teflon und Dichtlippen: Die Kombination aus dem Material und den spezifisch geformten Dichtlippen gewährleistet, da auch sonst problemhafte Spritzen, die zum Beispiel in vorgefüllten Zustand autoklaviert werden, ohne Ausfälle hergestellt und gelagert werden können.

Wir haben das Zusammenspiel von drei verschiedenen Parametern.

Zum einen handelt es sich um das Material. Hier ist Teflon oder seine Derivate aufgrund seines inerten Verhaltens gegenüber Medikamenten besonders vorteilhaft. Weiterhin weist Teflon einen geringen Reibkoeffizienten auf. Folgt man jedoch den technischen Lehren aus dem Stand der Technik und stellt man Stopfen mit herkömmlicher Form aus Teflon her, lä t sich ein zufriedenstellendes Resultat nicht erzielen. Undichtigkeiten und unerwünschtes Einziehen von Flüssigkeit oder Luft ist als Nachteii zu beobachten.

Daher ist das zweiter Aspekt auch wichtig. Die Form der Dichtlippe mu so gestaltet sein, da aufgrund des Kalfflie verhaltens und der daraus resultierenden Elastizität die Dichtlippen ausreichend an die Innenwandung der Spritze gedrückt werden. Hierbei ist, insbesondere bei vorgefüllten, sterilisierten Spritzen, die statische Dichtigkeit von besonderer Bedeutung. Lange Lagerung und thermische Behandlung darf nicht zu Undichtigkeiten führen. Aufgrund der speziellen Ausformungen der Dichtlippen bei der besonderen Auswahl des Material ist gewährleistet, da eine Dichtigkeit der Stopfen in ausreichender Form vorliegt. Hierbei handelt es sich nicht nur um die Abdichtung in einer Richtung, die z.B. beim Auspressen der Spritze entsteht, sondern auch die Dichtigkeit beim Aufsaugen ist gewährleistet. Dieses ist auch dann besonders von Bedeutung, wenn sich nämlich der Stopfen während des Autoklavierens oder bei Aufsaugen von Flüssigkeit bewegt. Der Stopfen folgt beim Autoklavieren einem Kräfteparallelogramm, welches sich aus Innendruck der Spritze und Au endruck im Autoklavens zusammensetzt. Um nicht zu hohe Drücke in der Spritze aufkommen zu lassen, wandert der Stopfen während der Aufheiz- und Sterilisationsphase nach au en ab. Während der Abkühlphase ist jedoch die umgekehrte Wanderrichtung zu beobachten. Ein vergleichbares Verhalten tritt beim Ansaugen von Flüssigkeiten auf.

Als dritter weiterer wesentlicher Aspekt ist die fehlende Beschichtung mit Silikonöl zu sehen. Gleitmittel zu verwenden, ist bei bisher bekannten Spritzen mit Kunststoffstopfen generell üblich. Dieses wird aufgrund der DIN-Normen (zum Beispiel DIN-Norm 13 098) ersichtlich. Ledilgich die alten Glasspritzen mit einem Metallstopfen waren nicht silikonisiert.

Definitionen Richtung der Dichtlippen: Die Dichtlippen weisen üblicherweise einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf. Die Basis mit der Dichtlippenansatzstelle weist zum Zentrum des Stopfens, die beiden Schenkel treffen sich in der Spitze der Dichtlippe. Die Flächen der Dichtlippen können geradlinig geschwungen oder auch gewinkelt sein. Bevorzugt ist es, wenn die Dichtlippen in der Basis deutlich breiter angelegt sind, als in ihrer Spitze. Dieses führt dazu, da die Dichtung besonders erfolgreich ist, ohne dabei einen hohen Materialaufwand zu leisten.

Auch ist es möglich anstelle der spitz zulaufenden Dichtlippe an deren Ende eine Verstärkung anzuordnen, die die Wirkung hat, da auch die Spitze der Dichtlippe an die Zylinderinnenwandung gedrückt wird. Diese Verstärkung hat somit die Funktion, einen weiteren Elastizitätsbereich zu schaffen. Auch ist es möglich, die Verstärkung aus einem anderen elastischen Material herzustellen, so aus einem hoch elastischen Gummi, welches sich an dem Zentrum des Stopfens abstützt kann und an der Innenseite der Dichtlippe die Dichtlippe gegen die Zylinderinnenwandung drückt.

Wünschenswert ist eine Dichtlippe, welche relativ lang ausgebildet ist und welche einen relativ flachen Winkel gegenüber der Achse des Stopfens aufweist. Hierdurch sind zwei Funktionen erfüllt. Zum einen ist im dynamischen Verhalten es so, da die Dichtlippe wegen des Druck in der Spritze gegen die Zylinderinnenwandung gepre t wird. Weiterhin ist im statischen System ein sinnvoller Kompromi zwischen Elastizität und Plastizität geschlossen worden. Dieses ist besonders dann wichtig, wenn zusätzliche Belastungen wie Autoklavieren, thermische Belastung (Temeperatur beim normalen Lagern), Druck und Sonneneinstrahlung das Materieal bezüglich Plastizität beanspruchen.

Eine andere Charakterisierung der Richtung der Dichtlippen kann mit Hilfe der Massen resultierenden angegeben werden. Wird die Dichtlippe in ihrem Querschnitt betrachtet, so lä t sich von der Basis der Dichtlippe, welche am Stopfen inseriert ist (Dichtlippenansatzstelle) und der Spitze der Dichtlippe eine

Linie ziehen, welche im Zentrum der beiden Seiten liegt. Bezügiich eines Dreiecks würde man in einem solchen Fall von der Winkelhalbierenden sprechen. Dabei wird der Winkel halbiert, der in der Spitze der Dichtlippe liegt.

Weist die zuvor beschriebene Linie einen spitzen Winkel mit der Achse der Spritze auf, so ist die Funktion der Dichtlippe gewährleistet. Auch ein integrales Verhalten der "Winkelhalbierenden" oder "Massenhalbierenden" ist denkbar.

So können die Flächen der Dichtlippe gewölbt oder eingebuchtet sein, sie können Ausstülpungen oder Einkerbungen besitzen, sie können an der Spitze hammerfömig oder axfförmig verdickt sein. Wesentlich ist die Resultierenden der Kräfte zu vergleichen, die bei Druckbeaufschlagung in distaler Richtung an der Dichtlippe auftreten. Diese resultierenden Kräfte sind leicht zu ermitteln, gleichgültig, welche Form die Dichtlippe aufweist. Die distale Richtung ist die bevorzugte Richtung der Dichtlippen, jedoch ist auch die proximale Ausrichtung möglich. Ein solch proximal ausgerichtete Dichtlippe wird in einem gewissen Rahmen die Dichffunktion durchaus erfüllen.

Elastizitätsbereich: Wesenlich ist, da die Dichtlippe mit einer Kraft, die senkrekt auf der Zylinderinnenwandung steht auf dieselbe drückt. Diese Kraft wird bei den Dichtlippen anders als bei den Wülsten des Standes der Technik aus elastischen Kräften gewonnen, welche durch einen verformbaren Bereich hervorgerufen werden, der nicht auf der Senkrechten zur Zylinderinnenwandung liegt, welcher durch den Kontaktbereich zwischen Dichtlippe und Zylinderinnenwandung liegt.

Zugzone und Stauchungszone: Die Dichtlippen werden unter einer Vorspannung an die Zylinderinnenwandung der Spritze gedrückt. Hierzu ist eine Kraft notwendig, die durch eine Elastizitätszone der Dichtlippe hervorgerufen wird. Diese Elastizitätszone nimmt dabei sowohl Zugkräft als auch Schubkräfte auf. Bezogen auf die Länge der Dichtlippe wird dabei eine seitlich einwirkende Kraft gegenüber der Zylinderinnenwandung aufgewendet. Dabei ist wesentlich, da sich der Stopfen statisch verhält. In einem solchen Fall ist aus dem Stand der Technik lediglich ein Zusammendrücken von Wülsten oder Verdickungen bekannt, die gegen die Zylinderinnenwandung drücken. Nur wenn der Stopfen im Stand der Technik bewegt wird, wird weiterhin ein Scherkraft auf die Wülste ausgeübt, die eine Zugzone auch bei diesen Stopfen entstehen lä t. Wichtig ist somit, da die Zugkräft und Schubkräfte in etwa parallel zu der Achse der Spritze

verlaufen. Bei der Bewegung des Stopfens, gleich ob neu oder alt, werden durch die Scherkraft weiterhin Zugkräfte und Schubkräfte ausgeübt, die in etwa senkrecht zur Achse der Spritze verlaufen.

Materialien des Stopfens: Bei der Substanz Polytetrafluorethylen handelt es sich um die Substanz, die als Teflon bekannt ist. Teflon hat bemerkenswerte Eigenschaften, so setzt oberhalb von 300"C erst allmählich ein kleiner Gewichtsverlust ein, erst oberhalb von 400"C zersetzt sich Teflon. Das Teflon weist einen niedrigen Reibungskoeffizienten von durchschnittlich 0,3 auf, der Haftreibungskoeffizient ist um den Wert 0,05 bis 0,1 höher. Dabei spielt der Druck und die Gleitgeschwindigkeit keine Rolle. Besonders vorteilhaft ist, da auch nach längerer Lagerungsdauer keine hohen "Losbrech- und Anfahrmomente" im Vergleich zu anderen Elastomeren entstehen. Aus Teflon hergestellte Teile sind physiologisch unbedenklich. Bei Fütterungsversuchen mit Tieren sind bei der Aufnahme von Teflon keine schädlichen Wirkungen beobachtet worden. Teflon erfüllt die FDA-Vorschriften über Lebensmittelkontakte. Teflon ist Der Begriff Spritze umfa t die Begriffe Kartusche (gro volumige Spritze mit mindestens 100 ml Volumen), Ampullenspritzen, Einmalspritzen, Einmalspritzampullen, Einwegspritzampullen, Einwegspritzen, lnjektionsampullen, Einmalspritz- ampullen, spritzfertige Ampulle, Zylinderampulle, Doppelkammer-Spritzampulle, Zweikammer-Spritze, Zweikammer-Spritzampulle, Zweikammer-Spritze und Sofortspritze.

Gleitmittel: Gleitmittel dienen dazu, da der Stopfen ohne grö eren Kraftaufwand innerhalb des Zylinders bewegt werden kann. Bevorzugt ist Silikonöl, welches folgende Eigenschaften aufweist: Viskosität mindestens 1000 cSt für Kunststoffspritzen und 300 - 400 cSt bei Glas (Einbrennsilikonisierung); Qualität: medical grade.

In den Schutzrechten und technisch, wissenschaftlichen Publikationen wird der Schritt des Silikonisierens nicht ausdrücklich erwähnt. Jedoch ist der Schlu falsch, da auf diesen Schritt verzichtet wurde. Vielmehr ist das Silikonisieren ein obligatorischer Schritt, ohne den die Spritzenanwendung und daher auch die Spritzenproduktion nicht existieren kann.

Alle Publikationen sind somit unter dem Aspekt des allgemeinen Fachwissens zu lesen. Dabei ist zu beachten, da der Silikonisierungsschritt als obligatorische Prozedur immer mitgelesen wird. Da er selbstverständlich ist,

wird durch die DIN-Norm 13 098, Teil 1 unter Punkt 4.4. deutlich. Hier wird auf das zwangsläufige Silikonisieren von Einmalspritzen hingewiesen. Für vorgefüllte Einmalspritzen ist die Norm nicht obligatorisch, kann jedoch auch verwendet werden, da keine andersartige Norm diese DIN-Norm 13 098 entgegensteht.

Material des Stopfens und der Spritze: Kunststoffe werden ausführlich in Römpps - Chemie - Lexikon, Herausgeber Jürgen FALBE und Manfred REGITZ, 9. Auflage, Stuttgart, 1990 auf den Seiten 2398 ff dargestellt. Bevorzugt sind COC, PP und Polymethylpenten. [COC = Cycloolefincopoiymer mit den Markennamen CZ (Hersteller: Nihon Zeon) und TOPAS (Herstelier: Mitsui Chemicals und Hoechst)]. Diese Kunststoffe sind besonders für den Einsatz bei vorgefüllten, terminal sterilisierten Spritzen ge- eignet, weil deren hoher Schmelzpunkt (mindestens 130 "C) eine Dampfsterili- sation (Standardverfahren 121 "C) zulassen. Darüber hinaus sind die opti- schen Eigenschaften für eine arzneibuchgemä e visuelle einhundertprozentige Inspektion ausreichend.

Gestalt des Stopfens: Vorteilhaft ist eine Spritze, bei der der Stopfen geführt wird, so da die Achse des Stopfens im wesentlichen mit der Achse der Spritze zusammenfällt. Eine Führung kann durch Führungsrippen oder Führungsgleifflächen am Stopfen erreicht werden. Diese Teile haben die Aufgabe, den Stopfen am Verkanten zu hinderen, die Ausrichtung des Stopfens so zu gewähren, da die Achse des Stopfens und die Achse der Spritze nur unwesentlich voneinander abweichen können. Ebenfalls ist es möglich, da der Stopfen mit einem Stempel befestigt ist, der selbst geführt wird oder der eine Führung aufweist, in der der Stempel beweglich ist. Jedoch sind Abweichung beider Achse (Kolben und Spritzenzylinder) bis zu 10° bevorzugt 5", mehr bevorzugt 3° problemlos zu verkraften Spritzen: Glasspritzen und Kunststoffspritzen sind in der Publikation von Junga (M.

JUNGA (1973) Pharm. Ind. Vol. 35, Nr. 11a, Seiten 824 bis 829) ausführlich beschrieben. Eine Mischung aus Glas und Kunststoff wird in WO 96/00098 (Anmeldetag 23.6.1995) dargestellt.

extrem hydrophob und weist Wasser nahezu vollständig ab. Hierdurch ist gewährleistet, da eine Interaktion zwischen Medium und Stopfen

ausgeschlossen ist. Aufgrund der Dicke des Stopfens ist die Diffusion von Gasen von au en nach innen und vom Medium von innen nach au en vernachlässigbar.

Das Polyethylen ist als Variante mindestens teilweise substituiert. Dabei sind die Wasserstoffatome mindestens teilweise durch Fluoratome ersetzt. Es kann sich dabei um Polytetrafluorethylen oder ein Derivat davon handeln, bei dem nicht alle Wasserstoffatome substituiert sind.

Gestalt der Spritzen: Die Spritzen sind üblicherweise drehsymmetrisch, lediglich die Fingerhalterun- gen und Gerätehalterungen und bisweilen auch das Spritzenausla stück wei- chen von der Symmetrie ab. So kann das Spritzenausla stück exzentrisch an- geordnet sein. Besonders bevorzugt ist der Luer - Lock, da er ausschlie lich bei der Applikation von Kontrastmitteln dann zum Tragen kommt, wenn mecha- nische Pumpvorrichtungen eingesetzt werden. Auch bei der manuellen Appli- kation vermeidet der Luer - Lock und der damit verbundene Schlauch, da nicht beabsichtigte Bewegungen des Arztes auf die Kanüle direkt übertragen werden.

Weiterhin sind der einfache Luer-Ansatz und auch der Record-Ansatz bekannt.

Es ist auch möglich, das Spritzenausla stück zu verschwei en und dadurch abzudichten. Vorteilhaft ist dann, da ein Spritzenausla stück eine Soll- bruchstellte aufweist, die problemlos ein Öffnen des Spritzenausla stückes vor dem Benutzen erlaubt.

Spritzenausla stück: Die proximale und das distale Ende der Spritze mu verschlie bar sein. Das distale Ende wird durch einen Verschlu abgedichtet, der auf das Spritzenaus- la stück aufsetzbar ist. Das Spritzenausla stück umfa t in diesem Schutz- recht die Decke des Spritzenzylinders. Weiterhin umfa t das Spritzenausla - stück eine Röhre, die zu der Nadel oder dem Schlauch führt, ein Endstück, wel- ches mit der Nadel oder dem Schlauch in Kontakt steht und einem Zylinder mit Gewinde auf der Innenseite, wobei der Zylinder das Endstück umgibt und ein Gewinde für einen zum Beispiel Luer - Lock trägt. Dabei kann das Spritzenausla stück einstückig oder mehrstückig sein. Die Decke kann ge- wölbt, eben oder pyramidenförmig sein. Auch Mischformen sind denkbar.

Der Stopfen verschlie t das proximale Ende der Spritze. Er mu in dem Zylin- der gleiffähig sein und mu das Medium sicher von der Umgebung zurückhal- ten. Er soll möglichst wenig für Gase und Flüssigkeiten permeabel sein.

Auch Temperaturschwankungen müssen ohne Funktionsstörung aufzufangen sein. Üblicherweise ist der Stopfen bei dem mechanischen Entleeren der Spritzen nicht mit einem eigenen Stempel versehen. Vielmehr greift ein Stem- pel, der Teil der Pumpvorrichtung ist, in einen Verschlu im Inneren des Stopfens ein, so da eine Bewegung des Stopfens problemlos möglich ist.

(vgl. EP 0 584 531) Proximal und distal: Die Begriffe proximal und distal definieren sich aus Sicht des behandelnden Arztes. Am distalen Ende befindet sich das Spritzenausla stück, an dem zum Beispiel die Kanüle oder ein Schlauch, der zu einer Kanüle führt, angeschlossen ist. Am proximalen Ende befindet sich der Stopfen, der das Medium durch das distale Ende bei der Applikation drückt. Die Bewegung des Stopfens kann ma- nuell oder auch mechanisch erfolgen. Der Ausdruck Stopfen umfa t auch Kol- ben. Für die manuelle Betätigung der Spritze ist es für das Bedienungsperso- nal hilfreich, wenn die Spritze am proximalen Ende Fingerhalterungen trägt.

Dabei weisen die Fingerhalterungen üblicherweise mindestens eine Fläche als Widerlager für den Zeigefinger und Mittelfinger auf, wobei die Fläche der Fin- gerhalterung im wesentlich senkrecht zu der Achse des Spritzenzylinders steht.

Bei mechanischen Pumpvorrichtungen sind verschiedene Modell bekannt.

Eine Spritze trägt dann bevorzugt eine oder mehrere Gerätehalterungen am vorzugsweise proximalen Ende. Besonders gut ist eine solche mechanische Pumpe in der EP 0 584 531 (Reilly et al. Anmeldetag 21. 07. 1993) beschrie- ben. Auch Mischformen aus Fingerhalterung und Gerätehalterung sind mög- lich.

Medium: Das Medium in der befüllten Spritze ist eine Mischung aus einem fluiden Me- dium und mindestens einem Gas. Dabei soll das Gasvolumen möglichst klein ausfallen, wünschenswert ist ein Gasvolumen, welches den Wert null einnimmt.

Das Medium kann eine Flüssigkeit, eine Lösung, eine Suspension oder eine Emulsion sein. Diese Erscheinungsformen sind in W. SCHRÖTER et al., (1987) Chemie; Fakten und Gesetze, 14. Auflage, Leipzig auf den Seiten 23 und folgende beschrieben.

Bevorzugt ist ein fluides Medium, welches ein Kontrastmittel ist. Hierbei han- delt es sich um die folgenden Kontrastmittel mit den generischen Namen: Ami-

dotrizoesäure, Gadopentetsäure, Gadobutrol, Gadolinium EOB-DTPA, lopami- dol, lopromid, lotrolan und lotroxinsäure.

Dynamische Druckverstärkung Sehr bevorzugt ist die erfindungsgemä e Spritze, bei der mindestens eine Fläche oder die Massen resultierende der Dichtlippe nach distal weist.

Hierdurch können entsprechende Drücke aufgebaut werden, da beim dynamischen Verhalten der Dichtlippen der Anpre druck durch die Druckerhöhung im Lumen der spritze vergrö ert wird.

Die Dichtlippe ist bevorzugt ringförmig.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemä e medizinische Spritze, bei der die Dichtlippe bei Druck in distale Richtung dichtend an die Innenwandung der Spritze gedrückt wird.

Mehr bevorzugt ist eine vorgefüllte, sterilisierte, medizinische Spritze, bei der die Dichtlippe bei der Bewegung und Druck in distale Richtung dichtend an die Innenwandung der Spritze gedrückt wird, wobei der Druck innerhalb der Spritze in dem mit flie fähigen Medium gefüllten Volumen grö er ist als in dem Kompartiment, welches a) entweder durch die Zylinderinnenwandung und Stopfenwandung oder p) durch die Zylinderinnenwandung und dem offenen proximalen Ende gebildet wird.

Der Anpre druck der Dichtlippen an die Innenwandung der Spritze nimmt bei Druck auf den Stopfen in distale Richtung zu. Bevorzugt ist diese Zunahme des Anpre drucks linear, gegebenenfalls bei niedrigen Drücken gro und später geringer ausfallend. Die Dichtlippe enffaltet dabei eine Funktion wie ein Lippenventil oder Segelventil.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der die Dichtlippe in Richtung zum distalen Ende weist und eine zur Achse der Spritze weisende Fläche aufweist, welche die Kraft, welche durch den Spritzeninnendruck (beim

Benutzen oder beim Autoklavieren) entsteht, in Richtung zur Innenwandung weiterleitet.

Andruckverstärkung Bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der die Dichtlippe, die wenigstens teilweise axial parallel zu der Zylinderinnenwandung verläuft, eine Verstärkung oder Materialverdickung aufweist, welche mit der Dichtlippenansatzstelle an dem Stopfen über einen Plastizitätsbereich und / oder Elastizitätsbereich verbunden ist.

Minimierung des Restvolumens Vorteilhaft sind erfindungsgemä e medizinische Spritzen, wobei der Stopfen komplementär zu der Form des distalen Endes der Spritze ausgestaltet ist, um ein Restvolumen, welches aus der Spritze trotz vollständigem Eindrücken des Stopfens nicht enffernt werden kann, zu minimieren.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemä e medizinische Spritze, wobei der Stopfen konvexe, plane oder konkave Ausbildung aufweist oder auch pyramidenförmige, kegelförmige, pyramidenstumpfförmige, kegelstumpfförmige oder halbkugelförmige Ausgestaltungen besitzt, wobei je nach Ausbildung des Endes der Spritze die Ausstülpung nach distal oder proximal weist.

Bevorzugt sind Einmalspritzen.

Bevorzugtes Material Bevorzugt sind erfindungsgemä e Spritzen, bei denen das Polytetrafluorethylen ein TFM ist, welches die folgenden Eigenschaften besitzt: Rei dehnung grö er als 500 %, Deformation unter Last kleiner 10 %; SVI-Wert kleiner als 250, Permeabilität von Schwefeldioxid kleiner als 310 bei einer Foliendicke von 1 mm, Permeabilität von Salzsäure kleiner als 600 bei einer Foliendicke von 1 mm, Permeabilität von Chlor kleiner als 300 bei einer Foliendicke von 1mm.

Die Werte werden nach den folgenden Normen gemessen: Rei dehnung nach ISO 12086,

Deformation bacg ASTM D 621; SVI-Wert 1SO 12086, Permeabilität nach DIN 53380 bei einer Foliendicke von 1mm.

Mehr bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der der Stopfen einstoffig ist.

Noch mehr bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der der Stopfen ein Elastizitätsmodul von 550 + 100 N/mm2 bei 25 "C besitzt.

Am meisten bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der der Stopfen einen Haftreibwert von ,UT = 0,35 + 0,05 und einen Gleitreibwert von p 0,3 + 0,05 aufweist.

Befüllte, sterilisierte Spritze Bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der die Spritze autoklavierbar ist.

Mehr bevorzugt ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der die Spritze bei einem Stützdruck autoklavierbar ist.

Sinnvoll ist es, da mindestens der Spritzenkörper in einem Sterilraum bei mindestens 250 "C gegossen oder gespritzte wird.

Vorteilhaft ist eine erfindungsgemä e Spritze, bei der die sterile Spritze in einem sterilen Behälter verpackbar ist, welcher mindestens eine gas- durchlässige, jedoch nicht keimdurchlässige Wand aufweist.

Erläuterungen zur Sterilisierung Eine Spritze mu von Fremdkörpern gereinigt werden. Fremdkörper sind all die Partikel, die nicht aus dem Material der Spritze und dem Medium und die losgelöste Bruchstücke der Spritze sind.

Pyrogene sind Substanzen, die als Fragmente der Bakterien eine Immunantwort des Menschen provozieren. Insbesondere handelt es sich um Lipopoly- saccharide, d.h. Zellwandbestandteile gram-negativer Bakterien.

Nachdem die Spritze teilweise zusammengesetzt worden ist, ist es eventuell möglich, die Spritze erneut von Fremdkörpern zu reinigen. Fremdkörper sind all die Partikel, die nicht aus dem Material der Spritze und dem Medium sind und die losgelöste Bruchstücke der Spritze sind.

Als Sterilisationsverfahren sind besonders geeignet: Strahlensterilisation bezie- hungsweise chemische Sterilisationsverfahren.

Als chemische Sterilisierungsverfahren sind die Behandlung mit Ethylenoxid, Propan-3-olid und Diethyldikarbonat, weiterhin Wasserstoffperoxid und ein Ozon/Dampfgemisch bekannt.

Ebenso ist ein Sterilisieren mit energiereicher Strahlung möglich. Hier sind Gamma-Strahlen und Röntgenstrahlen bekannt.

Gegebenenfalls werden die Teile der Spritze in bakteriendichte, aber gasdurch- lässige Folie oder Aluminium sterilverpackt. Die Sterilisation erfolgt mit Hilfe von thermischem und/oder chemischem Sterilisieren, mit Gamma-Strahlen oder Röntgenstrahlen, Neutronenstrahlen oder Beta-Strahlen oder einem Gemisch der zuvor genannten Strahlen. Bevorzugt ist die Behandlung mit Wasserstoff- peroxid oder Ozon/Dampfgemisch.

Anschlie end wird der Spritzenkörper durch das distale oder proximale Ende befüllt, wobei entweder der Stopfen oder der Verschlu das entgegengesetzte Ende abdichten. Anschlie end wird die Befüllungsöffnung durch den Ver- schlu oder den Stopfen verschlossen.

Das distale Ende wird mit einem Verschlu oder durch Verschwei en des dista- len Endes verschlossen. Bei dem Verschwei en weist das distale Ende eine Sollbruchstelle proximal zur Verschwei ung auf. Dadurch kann das distale En- de problemlos nach dem Verschwei en geöffnet werden.

Im nächsten Schritt wird die Spritze oder Kartusche im Autoklaven oder Sterili- sator mit Hei luft oder mittels Mikrowelle thermisch sterilisiert.

Damit der Stopfen nicht innerhalb des Zylinders wandert, ist es vorteilhaft, wenn der Stopfen während des Sterilisierens fixiert ist.

Gegebenenfalls ist es möglich, einen Stützdruck in dem Sterilisationsraum des Autoklaven oder der Sterilkammer durch ein Gas in dem Sterilisationsraum auf- zubauen, wobei der Druck auf die Au enoberfläche der Spritze grö er, gleich

oder geringer als der Druck auf der Innenoberfläche der Spritze ist. Der Stütz- druck ist zu definieren als der Druck, welcher der Summe der Partialdrücke im Sterilisationsraum minus dem Partialdruck des Dampfes entspricht.

Vorteilhaft ist, wenn der Stopfen nach dem Sterilisieren rejustiert wird. Hier- durch wird gewährleistet, da der Stopfen sich in einer optimalen Position be- findet. Bisweilen ist die Reibung zwischen Stopfen und Zylinder so gro , da ein Einstellen des Stopfens in die stabile Position, bei der keine Druckdifferenz zwischen Innenseite und Au enseite der Spritze besteht, nicht selbständig er- folgt.

An dieser Stelle ist eine optische Kontrolle vorteilhaft. Dadurch wird gewähr- leistet, da Partikel, die sich in der Spritze befinden, aufgefunden werden.

Spritzen mit Partikel sind dabei zu verwerfen.

Besonders wesentlich ist das Verpacken der sterilisierten Spritze in einem Be- hälter und das Sterilisieren des gefüllten Behälters. Dieser Vorgang kann in einem Steriiraum erfolgen. Dieser Schritt ist besonders vorteilhaft, weil da- durch allein eine Sicherheit gegeben ist, dem behandelnden Arzt eine Spritze anzubieten, die auch äu erlich steril ist. Hierdurch kann die Kontaminationsge- fahr verringert werden. Auch bei den mechanisch zu entleerenden Spritzen kommt dieser Vorteil zur Geltung, da der Arzt auch hier die Spritze berührt.

Häufig werden die mechanisch zu entleerenden Spritzen in sterilen Operations- räumen angewendet. In diese Räume dürfen nur sterile oder desinfizierte Materialien eingebracht werden. Somit mu auch eine mechanisch zu entlee- rende Spritze äu erlich unbedingt steril sein.

Vorteilhaft ist weiterhin, da die gefüllte und terminal gefüllte Spritze in sterile Kunststoffolie und / oder Aluminiumfolie unter gegebenenfalls aseptischen Be- dingungen verpackt wird. Vorteilhaft ist dabei, da die Spritze in möglicher- weise sterile Blister eingepackt wird, wobei gegebenenfalls aseptische Bedin- gungen vorherrschen.

Anschlie end wird die Spritze, die in dem Behälter liegt, äu erlich erneut steri- lisiert, indem die Spritze mit Ethylenoxid, Propan-3-olid und/oder Diethyldikar- bonat behandelt wird. Weiterhin sind Wasserstoffperoxid und ein Ozon/Dampfgemisch bekannt.

Das Verpacken der sterilisierten Spritze in einem Behälter und das Sterilisieren des gefüllten Behälters kann in einem Sterilraum erfolgen. Dieser Schritt ist besonders vorteilhaft, weil dadurch allein eine Sicherheit gegeben ist, dem behandelnden Arzt eine Spritze anzubieten, die auch äu erlich steril ist.

Hierdurch kann die Kontaminationsgefahr verringert werden. Auch bei den mechanisch zu entleerenden Spritzen kommt dieser Vorteil zur Geltung, da der Arzt auch hier die Spritze berührt. Häufig werden die mechanisch zu entleerenden Spritzen in sterilen Operationsräumen angewendet. In diese Räume dürfen nur sterile oder desinfizierte Materialien eingebracht werden.

Somit mu auch eine mechanisch zu entleerende Spritze äu erlich unbedingt steril sein.

Als chemische Sterilisierungsverfahren sind die Behandlung mit Ethylenoxid, Propan-3-olid und Diethyldikarbonat, weiterhin Wasserstoffperoxid und ein Ozon/Dampfgemisch bekannt. Solche Verfahren werden beschrieben in: G. SPICHER (1990) Möglichkeiten und Grenzen der Sterilisation mit Gasen und ionisierenden Strahlen im Vergleich mit den kiassischen Sterilisationsverfahren, Pharma Technologie, Vol 11, Nr. 4, Seiten 50 - 56; H. HÖRATH (1990) Rechtliche Rahmenbedingungen der Sterilisation mit Ethylenoxid und Formaldehyd, Pharma Technologie, Vol 11, Nr. 4, Seiten 57 - 64; J. SCHUSTER (1990) Die Praxis der betrieblichen Ethylenoxid-Sterilisa- tion und Versuche zu ihrer Optimierung, Pharma Technologie, Vol 11, Nr.

4, Seiten 65 - 71; M. MARCZINOWSKI (1990) Praktische Durchführung der Formaldehyd- Sterilisation, Pharma Technologie, Vol 11, Nr. 4, Seiten 72 - 76; Ebenso ist ein Sterilisieren mit energiereicher Strahlung möglich. Hier sind Gamma-Strahlen und Röntgenstrahlen bekannt. Ebenso werden Neutronen- strahlen, Beta-Strahlen und Alpha-Strahlen eingesetzt.

Verfahren zur Herstellung einer vorgefüllten sterilen Spritze Die Erfindung umfa t ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer vorgefüllten sterilen Spritze, welches die folgenden Merkmale umfa t: a) sterile Herstellung der Spritzenteile oder Reinigen und Sterilisieren der hergestellten Spritzenteile, b) Zusammensetzen der Teile, (i) dabei wird das distale Ende bei proximalem Befüllen verschlossen oder (ii) das proximale Ende durch den Stopfen beim distalen Befüllen verschlossen, c) gegebenenfalls Sterilisieren der zusammengesetzten Spritze, d) proximale oder distale Befüllen, je nach noch verbliebener Öffnung, e) proximale Verschlie en durch den Stopfen oder distales Verschlie en durch einen Ausla verschlu oder ein Verschwei en des Auslasses, f) Sterilisieren der befüllten und verschlossenen Spritze, g) gegebenenfalls Sterilverpacken der Spritze in einem Behälter mit mindestens einer Oberfläche, die gaspermeabel, jedoch nicht keimpermeabel ist.

Derartige Verfahren sind ausführlich in der EP 0 227 401, EP 0 553 926 und dem US-Patent US 5,207,983 beschrieben. Ebenso wird auf die Literaturstelle E. Venten und J. Hoppert, Pharm. Ind. Vol. 40, Nr. 6 (1978) verwiesen. In dieser Publikation, einschlie lich der darin zitierten Literatur, wird ausführlich auf Sterilisationsmethoden eingegangen. Die Publikation von Venten und Hoppert wird durch Zitat Teil der Anmeldung. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Kombination aus den erfindungsgemä en Spritzen und einer Applikationsvorrichtung aus Injektomat und aus Anschlüssen besteht, wobei der Injektomat ein Pumpsystem ist und die Anschlüsse den Ausla der Spritze mit dem Patienten verbinden. Ein solcher Injektomat wird z. B. in der EP 0 192 786 beschrieben.

Kombination aus Spritze und Injektomat Die Erfindung umfa t weiterhin eine Kombination einer vorgefüllten, terminal sterilisierten Spritze gemä der Erfindung, und einer Applikationsvorrichtung aus Injektomaten und aus Anschlüssen, wobei der Injektomat ein Pumpsystem ist, und die Anschlüsse den Ausla der Spritze mit dem Patienten verbindet.

Ein solches Pumpsystem ist in der Publikation EP 0 584 531 beschrieben.

51464AWOM1XX00+P 15.10.1997 eng

Konkrete Ausführungsformen Die bevorzugten Ausführungsformen einer erfindungsgemä en Spritze sind in den Figuren zu sehen. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungen beschränkt.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Teflon-Stopfen.

Figur 2 zeigt im Querschnitt die Kräfteverhältnisse an der Dichtlippe.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Stopfenteil mit zwei Dichtlippen.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine bikonkave Dichtlippe.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch zwei in verschiedene Richtungen weisenden Dichtlippen.

Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch zwei dichtenden Verdickungen und das dazu gehörende Druck/Flächendiagramm.

Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Dichtlippe und das dazu gehörende Druck/Flächendiagramm.

Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch eine Dichtlippe mit Verstärkung.

Die Figur 1, welche die bevorzugte Ausführungsform ist, zeigt einen Querschnitt durch einen Stopfen 101, der in einem Spritzenzylinder 102 angeordnet ist.

Der Stopfen 101 besteht aus einem Kern 103, welcher an dem Stopfenzylinderrand 104 drei Einkerbungen 105 besitzt, welche teilkreisförmig sind. Die Einkerbungen 105 sto en nicht direkt aneinander, sondern sind durch Stege 106 verbunden, die der Zylinderinnnenwandung 107 direkt anliegen.

Nach unten anschlie end, das hei t zum Medium weisend und von dem Stempel wegweisend, befinden sich zwei Dichtlippen 108 und 109, welche hintereinander angeordnet sind. Die proximale Dichtlippe 108 bildet ein rechtwinkliges Dreieck, wobei die Ankathete 111 zu dem spitzeren Winkel, der proximal liegt, durch die Zylinderwandung 110 des Stopfen 101 gebildet wird, die Gegenkathete 112 durch eine radial abstehende Seite und die Hypotenuse 113 durch eine schräg zur Stopfenachse 114 weisende Seite. Die Hypotenuse 113 liegt der Zylinderinnenwand 107 lediglich in einem kleinen Bereich an, der an die Gegenkathete 112 anstö t.

Die distale Dichtlippe 109 weist einen dreieckige Form auf, wobei die Basis 115 schräg zu der Stopfenachse 114 angeordnet ist. Von der Basis 115 gehen zwei etwa gleich Schenkel 116 und 117 ab, wobei lediglich der von der

Stopfenachse 114 wegweisende Schenkel die Zylinderinnwandung 107 berührt.

Aufgrund des Materials sind die beiden Dichtlippen 108 und 109 elastisch, sie pressen sich auch im Ruhezustand leicht der Zylinderinnenwandung 107 an.

Die Figur 2 zeigt das prinzipielle Kräfteverhältnis bei einem erfindungsgemä en Stopfen 201. Sie stellt einen Querschnitt durch den Stopfen 201, der in einem Spritzenzylinder 202 angeordnet ist. Der Stopfen 201 besteht aus einem Kern 203, welcher an dem Stopfenzylinderrand 204 zwei Einkerbungen 205 besitzt, welche rechteckig sind. Die Einkerbungen 205 sto en nicht direkt aneinander, sondern sind durch einen Steg 206 verbunden, der der Zylinderinnnenwandung 207 direkt anliegt.

Die Dichtlippe 209 weist einen fast dreieckige Form auf, wobei die Basis 215 schräg zu der Stopfenachse 214 angeordnet ist. Von der Basis 215 gehen zwei etwa gleich Schenkel 216 und 217 ab, wobei lediglich der von der Stopfenachse 214 wegweisende Schenkel die Zylinderinnwandung 207 berührt.

Aufgrund des Materials ist die Dichtlippe 209 elastisch, sie pre t sich auch im Ruhezustand leicht der Zylinderinnenwandung 207 an.

Die Kräfte auf die Dichtlippe 209 sind im dynamischen und statischen Zustand anders ausgebildet. Der dynamische Zustand liegt vor, wenn auf den Stempel ein Druck ausgeübt wird, so da der Stopfen 201 in distale Richtung gepre t wird. Dabei wird der Spritzeninnendruck des Mediums erhöht. Beim statischen Zustand übt weder das Medium noch der Stempel einen Druck auf den Stopfen aus, der sich im Gleichgewicht befindet. Wäre der Reibungskoeffizient unendlich klein, befände sich der Stempel, wenn keine Kräfte auf ihn einwirken, freiwillig in dieser Position.

Die Dichtlippe 209 besitzt eine leichte Vorspannung, sie liegt dadurch der Zylinderinnenwandung 207 leicht an. Da die Andruckfläche sehr klein ist, ist der Flächenpre druck dennoch relativ hoch. Im statischen Zustand dichtet somit der Stopfen 201 den Innenraum des Spritzenzylinders 202 ausreichend ab. Dabei werden geringe Kräfte aufgewendet. Geringe Kräfte bedeuten aber auch, da das Kaltflie verhalten des Polytetrafluorethylens nicht strapaziert wird. Eine lange Lagerungszeit einer solchen Spritze ist möglich, ohne da sich das Material des Stopfens 201 beachtenswert durch das Kalfflie en verformt.

Im dynamischen Zustand wird der Stopfen 201 in distale Richtung gepre t, in dem Medium wird ein Druck aufgebaut. Dieser drückt auf den nach innen weisenden Schenkel 216, wodurch die Masse der Dichtlippe 209 nach au en gedrückt wird. Die Kraft wird einerseits durch die Basis 215 und andererseits durch den vorderen Teil des äu eren Schenkels 217 aufgefangen. Gerade der zuletzt genannte Teil bewirkt, da der Druck der Lippe 209 auf die Zylinderinnenwandung 207 pro Flächeneinheit sehr hoch ist. Dabei ist die Fläche ausreichend gro , um einen Übertritt des Mediums aus dem Lumen der Spritze in den Umraum erfolgreich zu verhindern. Das die Stege 206 nicht wesentlich dichtend sind, wird auf den nach au en weisenden Schenkel 217 atmosphärischer Druck ausgeübt, der dem Spritzeninnendruck gegenübersteht.

Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Stopfen 301, der in einem Spritzenzylinder 302 angeordnet ist. Der Stopfen 301 besteht aus einem Kern 303, welcher an dem Stopfenzylinderrand 304 drei Einkerbungen 305 besitzt, welche rechteckig sind. Die Einkerbungen 305 sto en nicht direkt aneinander, sondern sind durch Stege 306 verbunden, die der Zylinderinnnenwandung 307 direkt an liegen.

Nach distal anschlie end, das hei t zum Medium weisend und von dem Stempel wegweisend, befinden sich zwei Dichtlippen 308 und 309, welche hintereinander angeordnet sind. Diese beiden Dichtlippe 308 und 309 biiden ein rechtwinkliges Dreieck, wobei die Ankatheten 311 zu dem spitzeren Winkel, der nach proximal weist, durch die Zylinderwandung 310 des Stopfen 301 gebildet werden, die Gegenkatheten 312 durch eine radial abstehende Seite und die Hypotenusen 313 durch eine schräg zur Stopfenachse 314 weisende Seite. Die Hypotenusen 313 liegen der Zylinderinnenwand 307 lediglich in einem kleinen Bereich an, der an die Gegenkathete 312 anstö t.

Die Figur 4 zeigt abweichend eine Dichtlippe 409, welche eine sowohl bei dem äu eren Schenkel 417 als auch bei dem inneren Schenkel 416 eine konvexe Form besitzt.

Die Figur 5 zeigt drei Dichtlippen, eine die mit beiden Schenkeln 516 und 517 nach distal weist und eine, die mit den beiden Schenkeln 516' und 517 nach proximal weist. Zwischen beiden befindet sich ein schwalbenschwanzförmiger Steg, der bei dynamischer Bewegung des Stopfens 501 ebenfalls dichtend ist, da er aufgrund der elastischen Basis 515" leicht gegen die Bewegungsrichtung

abknickt und durch sein in Bewegungsrichtung weisenden Kontaktbereich auf die Zylinderinnenwandung 507 gedrückt wird.

Die Figur 6 zeigt eine Dichtung nach dem Stand der Technik. Hierbei wurde die räumliche Aufteilung der Stege in Bezug auf die punktuellen Flächendrück der Stege auf die Zylinderinnenwandung dargestellt. Offensichtlich ist, da der Flächendruck sich über eine grö ere Fläche verteilt und dabei einen punktuellen Druck aufweist, der relativ niedrig ist.

Die Figur 7 zeigt eine erfindungsgemä e Dichtlippe 709, welche aufgrund ihrer Form lediglich eine kleine Kontakffläche mit der Zylinderinnenwandung 707 besitzt. Hier werden punktuell relativ gro e Drücke ausgeübt, jedoch ist dabei die Gesamffläche kleiner, die der Zylinderinnenwandung 707 anliegt.

Die gestrichelten Flächen in den Figuren 6 und 7 sollten bezüglich des Integrals gleich gro sein. Wesentlicher Unterschied ist, da bei der Figur 7 der Fächenanpre druck grö er als in der Figur 6 ist. Weiterhin, und das ist der wichtigste Punkt, zeigt dieses Druck-Flächen-Diagramm nur den statischen Zustand.

Im dynamischen Zustand, wobei das Medium in der Spritze zusammengedrückt wird, treten bei der Figur 7 deutlich höhere Werte auf, wogegen die Werte in der Figur 6 mengenmä ig gleich bleiben, höchsten in ihrer Lage nach proximal verschoben sind.

Die Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch einen Stopfen 801 mit einer Dichtlippe 809, die der Zylinderinnenwandung 807 anliegt. Die Dichtlippe 809 endet nicht spitz zu laufend, sondern weist eine Verdickung 820 auf. Weiterhin ist aus der Figur 8 klar die Elastizitätszone und Plastizitätszone 821 zu ersehen, die zwischen der Dichtlippenansatzstelle 822 und der Berührungsfläche 823 zwischen Dichtlippe 809 und Zylinderinnenwandung 807 liegt. Weiterhin sind die Elastizitätszone und Plastizitätszone 821 zwischen der Dichtlippenansatzstelle 822 und der Verdickung 820 angeordnet. Im Bereich der Elastizitätszone befinden sich eine Stauchungszone 824 und eine Zugzone 825, die beide etwa parallel zur Stopfenachse 814 verlaufen. Weiterhin ist ersichtlich, da die Elastizitätszone 821 nicht auf den Senkrechten zur Zylinderinnenwandung 807 liegt, welche Senkrechten gleichzeitig durch die Berührungsfläche 823 gehen. Die Plastizitätszone 821 kommt dann zum Tragen, wenn ein dauernder Druck oder eine thermische Belastung auf die

Dichtlippe 809 einwirkt, wie dieses besonders bei dem Autoklavieren auftritt.

Dieser Bereich weist ein Flie verhalten auf, ohne da dabei gleichzeitig die gesamte Elastizität der Dichtlippe aufgegeben wird. Das ausgewogene Verhältnis zwischen Plastizität und Elastizität in diesem Bereich 821 ist wesentlich für ein erfolgreiches Dichten des Stopfens. Die dabei auftretenden Kräfte und Veränderungen können leicht von einem Fachmann durch Versuche überprüft werden.