JPH03205533A

JPH03205533A - ガスセンサー用較正液の保存容器およびガス分圧調整方法

Info

Publication number: JPH03205533A
Application number: JP2001407A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Shirakawa; 勝啓白川; Masahiro Nudeshima; ぬで島　雅博
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1991-09-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く産業上の利用分野〉本発明は、各種ガスセンサーのキヤリプレーションに好
適に用いられるガスセンサー用較正液の保存容器および
ガス分圧調製方法に関する。

く従来の技術〉被検冫夜中のガス分圧を測定するためのガスセンサーは
、多くの分野で用いられており、医療の分野においても
、血液体外循環回路より血液をサンプリングし、そのＣ
　Ｏ　２分圧、０２分圧等を測定することが行われてい
る。

特に、近年、血液体外循環回路にガスセンサーを組み込
んで、血液中のガス分圧をリアルタイムで連続的に測定
することができるようにした体外循環用モニタリング装
置も開発されている（特願平０１−２８６３８１号）。

このようなガスセンサーを使用するに際しては、ＣＯ２
分圧および０２分圧が既知のガスセンサー用較正液（以
下、単に較正液ともいう）を用いてキヤリプレーション
（初期目盛設定）がなされる。

この場合、較正液は、保存中にそのガス分圧が経時変化
しないことが必要であるため、実質的にガス不透過な可
撓性容器内に充填、密到された状態で保存される（米国
特許第４，１１６，３３６号等）。

しかしながら、予め所定のガス分圧に調整された較正液
を上記容器に充填しているが、較正液を容器に充填し、
容器を密封する際に、較正液のガス分圧が変化し易いた
め、較正に誤差が生じるという問題がある。

また、上記体外循環用モニタリング装置では、較正液が
血液循環回路の一部を通過するため、較正液を無菌状態
で保存する必要があり、較正液を充填した容器に対し滅
菌、特に高圧蒸気滅菌（オートクレープ滅菌）を施すこ
とが考えられる。

しかしながら、ガス不透過性容器として、アルミシ一ト
と樹脂フィルムとを積層一体化したいわゆるアルミラミ
ネートバッグを用いた場合、このバッグを高圧蒸気滅菌
する際に、高温高圧力によってラミネート用樹脂フィル
ムのガス透過性が急激に上昇するため、容器のヒートシ
ール部においてガス透過が増大し、特に、０２ガスのよ
うな溶解度の小さなガスでは滅菌前後でのガス分圧変化
が大きく、滅菌前に予め設定したガス分圧を滅菌後も維
持するのは不可能であるという欠点がある。

このように、従来の保存容器では、較正液の充填時、ま
たさらに滅菌時に較正液のガス分圧が変化し、較正に誤
差が生じるという欠点がある。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明は、上述した従来技術の欠点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ガス分圧を正確に調整し、かつ設定
したガス分圧を一定に維持しうるガスセンサー用較正液
の保存容器およびガス分圧調整方法を提供することにあ
る。

く課題を解決するための手段〉このような目的は、下記（１）〜（５）の本発明により
達成される。

（１）ガスセンサー用較正液が充填される第１容器と、
この第１容器を封入する実質的にガス不透過な第２容器
とを有することを特徴とするガスセンサー用較正液の保
存容器。

（２）前記第１容器のＣＯ２および０２透過度が、各々
０．　　１　ｍｌ／ｍ”ｄａｙ−ａｔｍ（ａｔ２　０℃
）以上である上記（１）に記載のガスセンサー用較正液
の保存容器。

（３）ガス透過性を有する第１容器にガスセンサー用較
正液を充填、密封し、次いで、この第１容器を所定のガ
ス雰囲気中に置いて前記ガスセンサー用較正液のガス分
圧を調整し、さらに、第１容器を実質的にガス不透過な
第２容器内に封入して前記ガスセンサー用較正液のガス
？圧を一定に維持することを特徴とするガスセンサー用
較正液のガス分圧調整方法。

（４）ガス透過性を有する第１容器にガスセンサー用較
正液を充填、密封し、次いで、この第１容器に高圧蒸気
滅菌を施し、その後、この第１容器を所定のガス雰囲気
中に置いて前記ガスセンサー用較正液のガス分圧を調整
し、さらに、第１容器を実質的にガス不透過な第２容器
内に封入して前記ガスセンサー用較正液のガス分圧を一
定に維持することを特徴とするガスセンサー用較正液の
ガス分圧調整方法。

（５）前記第工容器のＣＯ■および０２透過度が、各々
０　．　　１　ｍｊ／ｍ２ｄａｙａｔｍ（ａｔ２　０℃
）以上である上記（３）または（４）に記載のガスセン
サー用較正液のガス分圧調整方法。

〈実施例〉以下、本発明のガスセンサー用較正液の保存容器および
ガス分圧調整方法を添付図面に示す好適実施例について
詳細に説明する。

第１図は、本発明のガスセンサー用較正液の保存容器（
以下、単に保存容器ともいう）の構成例を示す正面図、
第２図は、第１図中のｎ−１１線での断面図である。

これらの図に示すように、本発明の保存容器ｌは、較正
演４が充填、密封されている第１容器２を第２容器３内
に封入した構成のものである。

第１容器２および第２容器３は、いずれも、可撓性（柔
軟性）を有するシート材を２つ折りにし、その３辺を例
えば、熱融着、超音波融着または高周波融着によりシー
ルして袋状としたものである。

第１容器２は、ある程度のガス透過性を有するものであ
り、ＣＯ２および０２の透過度が、各々Ｏ、１　ｍｊ／
ｍ２−ｄａｙ−ａｔｍ　（ａｔ　２　０℃）以上である
もの、特に各々１　０　ｍｊ／ｍ”ｄａｙ−ａｔｍ　（
ａｔ．２０℃）以上であるものが好ましく、さらに好ま
しくは、各々１　０　０　ｍｊ／ｍ”ｄａｙ−ａｔｍ　
（ａｔ　２　０℃）以上である。

透過度が０　．　　１　ｍｊ／ｍ２ｄａｙａｔｍ　（ａ
ｔ　２　０℃）未満であると、第１容器２内に充填され
た較正液のガス分圧の調整に時間がかかり、実用性が乏
しくなるからである。

このようなガス透過性が得られる第１容器２の構成材料
としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリ
エチレン、ボリブロビレン、エチレンー酢酸ビニル共重
合体、またはこれらの２以上の積層体が挙げられるが、
そのなかでも、特に、耐熱性、融着容易性、柔軟性、作
業性の点で、軟質ポリ塩化ビニルが好ましい。

この場合、軟質ポリ塩化ビニルの重合度は、５００〜５
０００程度が好ましい。

また、この軟質ポリ塩化ビニルにおける可塑剤としては
、例えばジ（エチルヘキシル）フタレート（ＤＥＨＰ）
．ジー（ｎ−デシル）フタレート（ＤｎＤＰ）等が使用
され、また、その他ＤＯＡ．ＤＯＳ．ＤＯＭ、クエン酸
エステル（　Ａ．　Ｔ　Ｈ　Ｃ　）等でもよい。

このような可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル１００重
量部に対し、１０〜１００重量部程度とするのが好まし
い。

また、第１容器２のシート材中には、安定剤等を添加す
ることができる。　安定剤としては、例えばエボキシ化
合物、Ｃａ−Ｚｎ系安定剤等が挙げられる。

このような第１容器２のシート材の厚さは、その構成材
料にもよるが、通常、０．０１〜２ｍｍ程度、特に０．
１〜１ｍｍ程度とするのが好ましい。

また、第１容器２のシール部２１の幅は、熱処理、特に
高圧蒸気滅菌する際の剥離防止および取り扱い易さを考
慮して２〜２０ｍｍ程度とするのが好ましい。

このような第１容器２内には、ガスセンサーで測定すべ
きガス（１種または２種以上）のガス分圧が既知の較正
液４が充填されている。

なお、医療分野において、血液中のガス分圧を測定する
場合には、主にＣ　Ｏ　２分圧およびＯ２分圧が測定さ
れるので、以下これで代表する。

このような血中ガス分圧測定用ガスセンサーのキヤリプ
レーションを行う場合、２つ以上の異なるガス分圧を有
する較正液が使用される。

例えば、ＣＯ２分圧＝　８　０　ｍｍＨｇ．　０　２分
圧＝１　５　０　ｍｍＨｇの較正ｉＭ　Ａと、ＣＯ２分
圧＝４０ｍｍＨｇ．０２分圧＝　４　０　ｍｍＨｇの較
正７夜Ｂとが用いられ、これらの較正液ＡおよびＢは、
２つの保存容器１で各々保存される。

なお、較正ｌ夜４中のガス分圧の調整は、後述する方法
により行われるのが好ましい。

第１容器２内への較正ｌ夜４の充填量は特に限定されな
いが、ｌＯ〜１０００ｍｌ！程度とするのが好ましい。

第２容器３は、第１容器２の包材として機能し、実質的
にガス不透過な容器である。　ここで、「実質的にガス
不透過」とは、ガスが全く透過しない場合の他、較正液
４の９ガス分圧を維持する上でほとんど支障がない程度
にガスの透過が非常に少ない場合をも含む概念である。

目安としては、第２容器３のＣ　Ｏ　２および０２透過
度が、各々０　．　　１　ｍｊ／ｍ２ｄａｙ・ａｔｍ　
（ａｔ．２０℃）以下のものとすることができるが、諸
条件により異なるため、これに限定されるものではない
。

このような第２容器３の構成材料としては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、配向性ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、ボリブロビレン、ナイロン、ポリアクリロニ
トリル、ポリメタクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン
、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等または
これらの２以上の積層体を挙げることができる。

また、アルミ箔のような金属箔と上記樹脂シートの１ま
たは２以上とを積層したものでもよい。

第２容器３のシート材の厚さは、所望のガス不透過性ま
たは難透過性を得ることができ、しかも、熱融着、超音
波融着、高周波融着あるいは接着ができる程度のものと
すればよく、その構成材料にもよるが、通常、０．０１
〜２ｍｍ程度、特に０．０５〜１ｍｍ程度とするのが好
ましい。

また、第２容器３のシール部３１の幅は、剥離等による
ガス透過、あるいはシール部のガス透過の増大防止を考
慮して、２〜１００ｍｍ程度とするのが好ましい。

なお、第２容器３の内部空間３２には、後述するガス分
圧調整用の混合ガスと同様のガスを封入しておくのが好
ましい。　また、その他の場合には、内部空間３２を可
能な限り小容量としておくのが好ましい。

このような保存容器１から較正液を取り出して使用する
際には、まず、第２容器３を開封して第１容器２を取り
出し、次に、第１容器２に穿刺針等を刺して内部の較正
液を流出させ、これをガスセンサーへ供給する。　また
、第１容器２および第２容器３の両方を穿刺針等で刺し
てもよい。

なお、本発明において、第１容器および第２容器は、上
記構成のものに限定されない。

例えば、第１容器としては、剛性（例えば、ガラス製、
硬質樹脂製、金属製）を有する容器の一部（例えば、ガ
ラスびんの開口）に前記シード材のようなガス透過性の
膜を設置して、容器全体として所望のガス透過性を得る
ようにしたものでもよい。

また、第２容器としては、前記と同様の剛性材料で構或
された実質的にガス不透過な容器であって、閉栓時に気
密性を有するものでもよい。

また、本発明では、第１容器２および第２容器３の他に
、第３の容器（図示せず）を設け、この第３容器内に第
２容器を入れるか、または、第■容器を第３容器に入れ
た状態で第２容器内に封入することもできる。　この第
３容器を設ける目的は、ガス透過度の調整、容器の補強
等、種々の場合がある。

なお、第１図および第２図は、保存容器１により較正液
４を保存している状態を示しているが、本発明の保存容
器は較正戚入りの第１容器を第２容器に封入する前の状
態、または第１容器に較正液が充填される前の状態であ
ってもよい。

次に、本発明のガスセンサー用較正液のガス分圧調整方
沃について説明する。

［工程１］第１容器２内に、所定の較正液を充填、密封する。

第１容器２の密封は、２つ折りにしたシーｌ・材の３辺
（シール部２１）を融着（熱融着、超音波融着、高周波
融着等）または接着することにより行う。

具体的には、シール部２１の一部を残してシールし、そ
の未シール部分から較正演を第１容器２内に注入し、そ
の後、前記未シール部分をシールすることにより行うの
が好ましい。

なお、第１容器は、２枚のシートを重ねその周縁の４辺
をシールしたものでもよい。

［工程２］較正戚４が充填、密封された第１容器２を滅菌装置内に
入れ、較正液４を第１容器ごと高圧蒸気滅菌（オートク
レープ滅菌）する。　この場合の滅菌条件は特に限定さ
れず、例えば、１１５〜１２６゜Ｃ程度で１５〜３０分
程度行えばよい。

また、較正液４の滅菌を必要としない場合（例えば、医
療以外の分野で使用されるもの）には、この工程２は省
略される。

［工程３］第１容器２を所定のガス雰囲気中に置いて、較正液４の
ガス分圧を調整する。

このようなガス分圧を調整を行う装置を第３図に示す。

　同図に示すように、恒温槽５内に例えばステンレスの
ような金属製の密閉容器６が入れられており、ガス分圧
調整用のｄ合ガスを封入したガスボンベ７からの送気管
８が密閉容器６内に連通している。

また、密閉容器６には、排気管９が設（ブられている。

送気管８および排気管９の途中には、それぞれバルブ１
０および１１が設けられている。

このバルブ１０、１ｌは、電磁バルブまたは手動で開閉
するバルブのいずれでもよい。

密閉容器６内に第１容器２を入れた状態で、バルブ１０
を開き、ガスボンベ７内の混合ガスを送気管８を通じて
密閉容器６内へ導入する。　また、このときバルブ１１
を開き、密閉容器６内にあった空気を排気管９を通じて
排気する。　これにより、密閉容器６内は混合ガスで置
換される。　この混合ガスは、較正浦に所望のガス分圧
を与えるように、ＣＯ２ガスおよび０２ガスの混合比が
設定されたものである。

密閉容器６内の混合ガスは、一定の圧力（例えば常圧）
および恒温槽５の作用により一定の温度（例えば常温）
に維持され、この状態を所定時間（例えば１〜１０日間
）継続する。

第１容器２は、ガス透過性を有するため、時間の経過と
ともにガス分圧が平衡に達し、第１容器２内の較正液が
所定のガス分圧に調整される。　この時、第１容器２内
の較正液に撹拌または振動を与える等の外的処置を施せ
ば平衡に達する時間はより短縮される。

なお、ガス分圧の調整中は、密閉容器６内ｌ＼の混合ガ
スの導入および排気を連続あるいは定時間毎に繰り返し
行うのが好ましい。　これにより、密閉容器内のガス分
圧（較正液とのガス交換により変化する）を一定に保つ
ことができる。

［工程４］較正液のガス分圧が調整済の第１容器２を第２容器３内
に封入する。

第２容器３の密封は、２つ折りにしたシート材の３辺（
シール部３１）を融着（熱融着、超音波融着等）または
接着することにより行う。

また、前記と同様、第２容器は、２枚のシートを重ね、
その周縁の４辺をシールしたものでもよい。　シート材
が前記アルミ箔を含む積層体の場合には、この４辺シー
ルのものを用いると、折目でビンホールが発生すること
を防止することができる。

なお、第１容器２を封入する際、前記混合ガスを第２容
器内に封入しておくのが好ましい。

第２容器３は、実質的にガス不透過であるため、較正凛
４のガス分圧は長期間維持される。

従来では、較正液のガス分圧を調整した後、この較正液
をガス不透過性の容器に充填し、また、さらにこれを滅
菌していたため、容器への充填の際や滅菌により較正液
のガス分圧が変化し、ガス分圧が不正確なものとなって
いた。

これに対し、本発明では、第１容器に較正液を充填、密
封し、また、さらにこれを滅菌した後に較正液のガス分
圧を調整するため、上記従来のような不都合がなく、し
かも、較正液のガス分圧調整後は、実質的にガス不透過
な第２容器に第１容器を封入するため、較正液のガス分
圧は、その後も経時変化を生じることなく一定に保持さ
れる。

〈実験例〉以下、本発明の実験例について説明する。

（実験例１）較正液として、下記成分を含む水溶液５０ｍｊを、シー
ト厚０．３９ｍｍのポリ塩化ビニルシ一トで作製された
バッグ（サイズ：　８　Ｘ　９　ｃｍ）内に充填し、３
辺ヒートシール（シール部幅・１０ｍｍ）により密封し
た。

なお、このバッグ（第１容器）のガス透過度は、Ｃ　Ｏ
　２ガスおよび０２ガスが、それぞれ、１　２０００お
よび１　９　０　０　ｍ９／ｍ２ｄａｙａｔｍ（ａｔ．
２０℃）であった。

校玉ＪＬＡ旦Ｎ　ａ　２Ｈ　Ｐ　０　．　　　　　　　　　　　　２
　　０　．　　６　ｍＭ／ｊＮａＨ　２　ＰＯ　４　　
　　　　　　　　　　２０．　　６ｍＭ／ｊＮａＨＣ　
　○　３　　　　　　　　　　　　　１０．ｌｍＭ／ｊ
ＮａＣｊ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
．５ｍＭ／ｊこの較正液入りバッグに対し、１２１℃、
２０分の条件で高圧蒸気滅菌を行った。

その後、第３図に示すガス分圧調整装置を用い、較正’
ｔ＆入りバッグを、混合ガス（ＣＯ２　＝９．８０％、
０２　・５．０９％、Ｎ２　：８５　１１％）でガス置
換され、２５℃、ｌ気圧に保たれた密閉容器中に放置し
た。　なお、密閉容器は、１時間毎に前記混合ガスの入
れ換えを行った。

経時的にバッグを密閉容器より取り出し、Ｒａｄｉｏｍ
ｅｔｅｒ社製の血液ガス分析装置（製品名＝ＡＢＬ−３
０）にてバッグに充填された較正液のＣ　Ｏ　２分圧（
　ｐ　ｃｏ。）および０２分圧（　ｐ　ｏ２）の測定を
行った。　その結果を第４図のグラフに示す。

？お、第４図のグラフの横軸は密閉容器内での保存時間
（単位二日）、縦軸は較正？夜のＰ　Ｃｏ■およびＰＯ
２（単位：　ｍｍＨｇ）であり、各測定点でのｎ数は各
々３である。

第４図に示すように、本実験例では、較正戚のＰＣＯ■
は４日、Ｐ０２は１日でほぼ平衡に達した。　このとき
のｐｃｏ２は１　０　０　．　　４ｍｍＨｇ、ＰＯ２は
５６．２＋ｎｍＨｇであった。

（実験例２）実験例１でガス分圧が調整された較正液入りのバッグを
、下記表１に示す３層構造のアルミラミネートシ一ト（
犬日本印刷■社製）を用いたアルミラミネートバッグ（
サイズ：ｌ２×１２ｃｍ）に入れ、３辺ヒートシール（
シール部幅＝１０ｍｍ）により封止した。　このときア
ルミラミネートバッグ内は実験例１で用いた混合ガスで
予め置換しておいた。

表１？お、このアルミラミネートバッグにおいて、ガス透過
の起こり得る部分はヒートシール部のポリブロビレン層
だけであり、その部分のガス透過度を考慮して、アルミ
ラミネートバッグ全体としてのガス透過度を算出すると
、ＣＯ２ガスおよび０■ガスが、それぞれ、０．０１５
〜０．０２５および０．００３５〜０　．　　Ｏ　Ｏ　
７　５　ｍｊ／ｍ２−ｄａｙ−ａｔｍ（ａｔ２　０　℃
）程度となる。

この二重江装の較正液保存容器を大気中に放置し、実験
例１で用いた血液ガス分析装置にてバッグに充填された
較正ｌ夜のＰ　ＣＯ２およびＰＯ２を測定した。　その
結果を第５図のグラフに示？。　なお、同図の横軸、縦
軸およびｎ数とちに第４図と同様である。

本実験例では、３０日目までの較正液ガス分圧の経時変
化を追ったが、ＰＣＯ■．ｐｏ２共に良好な安定性を示
している。　即ち、３０日間でのガス分圧の変動は、Δ
ＰＣＯ．＝−１．４ｍｍＨｇ、ΔＰ　０２＝　＋　ｌ　
．　Ｏ　ｍｍ｝Ｉｇであり、ガス分圧の変動は実質的に
ないものと言える。

（実験例３）比較実験として、予めｐ　ｃｏ２を１０２．２ｍｍＨｇ
．　Ｐ　Ｏ　２を５４．１ｍｍ｝Ｉｇに調整した上記と
同様の較正液を実験例２で用いたのと同様のアルミラミ
ネートバッグ（サイズ：８ｘ９ｃｍ）に充填し、３辺シ
ール（シール部巾：１０ｍｍ）で密封し、次いでこれを
１２１℃、２０分の条件で高圧蒸気滅菌した。

高圧蒸気滅菌後、バッグ内の較正液のｐ　ｃｏ２および
Ｐ０２を測定したところ、上記初期設定値に対し、△Ｐ
ＣＯ２＝　−　３　．　　４ｍｍＨｇ、Δｐｏ．＝−　
１　１　．　７ｍｍＨｇであり、かなりのガス分圧の変
動が生じていた。

く発明の効果〉以上延べたように、本発明のガスセンサー用較正液の保
存容器およびガス分圧調整方法によれば、ガス分圧を正
確に調整し、かつこれを一定に維持することができるの
で、より正確な較正が可能となる。

特に、較正液の滅菌を行った場合でもこのような効果が
得られるため、医療分野のような無菌状態の較正液を必
要とする場合に有利である。

４

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、本発明のガスセンサー用較正液の保存容器の
構成例を示す正面図である。第２図は、第１図中の■−■線での断面図である。第３図は、本発明のガス分圧調整方法に用いられるガス
分圧調整装置の構成例を模式的に示す正面図である。第４図は、本発明の実験例１のガス分圧調整時における
較正７夜のガス分圧の経時変化を示すグラフである。第５図は、本発明の実験例２の保存時における較正演の
ガス分圧の経時変化を示すグラフである。符号の説明１・・・保存容器２・・・第１容器３・・・第２容器２ｌ、３１・・・シール部３２・・・内部空間４・・・較正液５・・・恒温槽６・・・密閉容器７・・・ガスボンベ８・・・送気管９・・・排気管１　０、１１・・・バルブ出願人テルモ株式社代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガスセンサー用較正液が充填される第１容器と、
この第１容器を封入する実質的にガス不透過な第２容器
とを有することを特徴とするガスセンサー用較正液の保
存容器。
（２）前記第１容器のＣＯ＿２およびＯ＿２透過度が、
各々０．１ｍｌ／ｍ＾２・ｄａｙ・ａｔｍ（ａｔ２０℃
）以上である請求項１に記載のガスセンサー用較正液の
保存容器。
（３）ガス透過性を有する第１容器にガスセンサー用較
正液を充填、密封し、次いで、この第１容器を所定のガ
ス雰囲気中に置いて前記ガスセンサー用較正液のガス分
圧を調整し、さらに、第１容器を実質的にガス不透過な
第２容器内に封入して前記ガスセンサー用較正液のガス
分圧を一定に維持することを特徴とするガスセンサー用
較正液のガス分圧調整方法。
（４）ガス透過性を有する第１容器にガスセンサー用較
正液を充填、密封し、次いで、この第１容器に高圧蒸気
滅菌を施し、その後、この第１容器を所定のガス雰囲気
中に置いて前記ガスセンサー用較正液のガス分圧を調整
し、さらに、第１容器を実質的にガス不透過な第２容器
内に封入して前記ガスセンサー用較正液のガス分圧を一
定に維持することを特徴とするガスセンサー用較正液の
ガス分圧調整方法。
（５）前記第１容器のＣＯ＿２およびＯ＿２透過度が、
各々０．１ｍｌ／ｍ＾２・ｄａｙ・ａｔｍ（ａｔ２０℃
）以上である請求項３または４に記載のガスセンサー用
較正液のガス分圧調整方法。