CN100574822C - 湿/干自动注射器装置 - Google Patents

Abstract

一种自动药物注射器，其具有装干药组分的室和装湿药组分的室。该两室由具有塞的密封结构分开，当该装置被启动时，该塞从密封位置移向混合位置。该密封结构包括刷，其刮擦干燥组分的室的内壁以防止干燥组分聚集在密封部件/玻璃界面上。锥形插入物将混合后的药物组分“漏”至连接的针组件，但在该装置填充满时可移除。在该物组分和针组件之间提供滤器，在滤器和针组件之间的腔使流体更好地通过滤器。驱动组件驱动该塞进入混合位置并迫使混合后的药物通过针而进入使用者体内。

Description

湿/干自动注射器装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2003年10月23日递交的美国专利申请号为10/690,987的优先权，该申请与2001年7月3日递交的美国专利申请号为09/897,422和2001年10月9日递交的美国专利申请号为09/972,202相关。后两个申请要求申请日均为2000年10月10日的美国临时申请号为60/238,458、60/238,448和60/238,447的优先权。所有这些申请的内容在此完整地引为参考。

背景技术

技术领域

本发明涉及药物输送装置。更具体地，本发明涉及自动注射器装置，该装置能够将药物的两种组分混合并随后将该混合的药物输送到注射位点。

现有技术

自动注射器是一种能够将一定剂量的药物通过肌肉(IM)或皮下给药的装置。该药物一般以液体剂型储存，然后用于肌肉注射。自动注射器的一个优点在于它们在密封的无菌管中装有预定剂量的液体药物。因而，自动注射器能够在紧急情况下快速简单地通过肌肉注射液体药物而无需测量剂量。自动注射器的另一优点在于完成给药不需要使用者首先看见输送药物的皮下注射器针头，且不需要使用者手工地将该针头推向患者。当药物是自体给药时，该注射器特别有利。

以液体制剂形式长期储存药物存在缺陷。例如，一些药物在液体剂型中不稳定，因而与其相应的固体形式相比其保存期限较短。为了解决这个问题，已经研发出了一些自动注射器，该注射器以固体形式储存药物，在注射前即刻将固体药物与液体溶液混合。然而这些注射器，例如题为“Multiple Chamber Automatic Injector”的美国再公开专利号为35,986(其公开内容在此专门地引为参考)中所公开的注射器要求注射器的使用者在注射前手工地破坏固体和液体组分之间的密封部件，然后在注射前手工摇晃注射器的主体以促使固体组分溶解。这增加了施用一定剂量的药物所需的时间。然而，在很多紧急的医学情况下(例如神经毒气和化学试剂中毒)，需要迅速地输送药物。其它的湿/干注射器装置制造昂贵或在注射前无法实现令人满意的组分混合。因此，需要一种经济的自动注射器，其以固体形式储存药物，且不需要使用者手工预混合。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种包含预装载的药物装载物以在驱动时自动地自体给药的自动注射装置。该自动注射装置包括外壳和位于该外壳内的药物腔。该药物腔包括装有干药部分的第一室，和装有将与该干药部分相混合的湿药部分的第二室。在该第一室和第二室之间提供了密封结构。该密封结构初始处于密封状态以使第一室与第二室保持隔离。该密封结构包括至少一个流动通道和环形刷部分，该环形刷部分位于该密封结构前端且定位成在该密封结构移动通过第一室时可移动地与第一室的内壁接合。该刷部分构造成在该密封结构移动通过第一室时将接合在药物腔内壁上的干药颗粒径向地导入内部。该装置启动后，该密封结构转变为混合状态。该自动注射装置还包括针组件和启动组件。该针组件从该药物腔中分散混合后的药物部分。该启动组件由外壳承载并包括储存的能源。该启动组件的启动使储存的能量从储存的能源中释放出来，从而使该密封结构从密封状态转变为混合状态，因而引起或使得药物部分混合并被迫通过针组件。

本发明的另一方面涉及一种包含预装载的药物装载物以在驱动时自动地自体给药该药物的自动注射装置。该自动注射装置包括外壳和位于该外壳内的药物腔。该药物腔包括装有第一药物部分的第一室，和装有将要与该第一药物部分相混合的第二药物部分的第二室。该装置还包括在该第一室和第二室之间的密封结构。该密封结构初始处于密封状态以使第一室与第二室保持隔离，并在该装置启动后转变为混合状态。针组件从药物腔中分散药物装载物。该针组件具有直径小于药物腔直径的后端开口。插入物安装在该针组件相邻的药物腔前端。该插入物形成锥形流动通道，该通道在轴向向前延伸时径向向内逐渐变细。启动组件由外壳承载且包括储存的能源。该启动组件的启动使储存的能量从储存的能源中释放出来，从而使密封结构从密封状态转变为混合状态，因而引起或使第一和第二药物部分混合，由该插入物径向向内导向该针组件的后端开口，并被迫通过针组件。

本发明的另一个方面涉及一种包含预装载的药物装载物以在驱动时自动地自体给药该药物的自动注射装置。该自动注射装置包括外壳和位于该外壳内的药物腔。该药物腔包括装有第一药物部分的第一室，和装有将要与该第一药物部分相混合的第二药物部分的第二室。该装置还包括在该第一室和第二室之间的密封结构。该密封结构初始处于密封状态以使第一室与第二室保持隔离，并在该装置启动后转变为混合状态。针组件从药物腔中分散药物装载物。滤器位于药物腔和该针组件之间。该针组件包括针和将该针安装在药物腔上的针支持物。该针支持物形成针组件腔，该针组件腔具有由滤器覆盖的后端开口。该针组件腔具有内表面，该内表面在其向该针的后端轴向向前延伸时径向地向内逐渐变细。该装置还具有由外壳承载的启动组件，该启动组件包括储存的能源。该启动组件的启动使储存的能量从储存的能源中释放出来，从而使密封结构从密封状态转变为混合状态，因而引起或使第一和第二药物部分混合，并被迫通过针组件。

本发明进一步的方面涉及一种填充自动注射装置的方法。该方法包括用干药化合物从自动注射装置内的腔的前端填充该腔的前室。该方法还包括用湿药部分从所述腔的后端填充该腔的后室。该后室通过密封结构与该前室分开。最后，该方法包括密封该的后室，将锥形插入物置于该腔的前端，并将针组件连接到该腔的前端。该锥形插入物具有锥形流动通道，该流动通道是锥形，因而当其向后延伸时其直径增加。

以下对本发明的各方面及优点进行描述。

附图的简要说明

本发明将结合以下附图进行说明，其中相同的参考序号表示相同的元件，且其中：

图1是本发明的具体实施方式的湿/干自动注射器装置的纵向剖视图；

图2A-2B显示了本发明的某些具体实施方式的针支持物组件的纵向剖视图；

图3A-3D显示了本发明的某些具体实施方式的各种管或腔结构以及相应的针组件选择的剖面侧视图；

图4是另一具体实施方式的针组件/管接合的放大的局部剖面侧视图；

图5A-5D显示了本发明的密封结构的各种具体实施方式的剖面侧视图；

图6A是本发明的另一具体实施方式的密封结构的纵向剖面侧视图，其中可移动的密封塞处于封闭的密封位置，阻断了液体注射溶液的流动；

图6B是类似于6A的密封结构的纵向剖面侧视图，但显示了可移动的密封塞处于开放的旁通位置，允许液体注射溶液的流动；

图6C是本发明的密封结构沿图6A的线6C-6C截取的侧面剖视图；

图6D是本发明的密封结构沿图6B的线6D-6D截取的侧面剖视图；

图7是本发明的另一具体实施方式的湿/干自动注射器管或腔结构的纵向剖视图；

图8A和8B是本发明的密封结构的两个额外具体实施方式的纵向剖视图；

图9是本发明进一步的具体实施方式的腔和针组件的纵向剖视图；

图10是图9的腔和针组件中的外部密封部件的透视图；

图11是图10的外部密封部件的前视图；

图12是图10的外部密封部件沿图11的线12-12截取的纵向截面图；

图13是在图9的腔和针组件中的锥形插入物的透视图；

图14是图13的锥形插入物的前视图；

图15是图13的腔和针组件中的锥形插入物沿图14的线15-15截取的纵向截面图；

图16是图9的针组件的部分的纵向截面图，显示了位于针组件滤器后面的腔；且

图17A-17F是腔的截面图和部分截面图，显示了用干和湿药组分填充腔的过程。

本发明的详细描述

在以下描述中，本发明结合按钮型自动注射器进行说明，其中所述的使用者移除末端的帽组件并按压按钮而启动注射过程。但是，本发明并不限于按钮型自动注射器，本发明预期可用于鼻形启动式(nose activated)自动注射器，例如美国专利号为5,354,286的描述，该专利所公开的内容因此在此引用作为这种教导的参考。

图1是本发明的具体实施方式的自动注射器装置10的纵向剖视图。该自动注射器装置10包括通常中空的管状塑料外壳110。如图1所示，该外壳110通常包括注射端111和启动端112。在所示的具体实施方式中，驱动组件120插入到外壳110的后端。该驱动组件120容置于外壳110内直至套管部件144的凸缘115进入外壳110的内表面的环形槽117内。可移除式安全帽130可释放地固定在驱动组件120上。

上述驱动组件120可以是本领域已知的任何常规形式，例如共同转让的(commonly assigned)美国专利号为5,391,151(其在此引为参考)所公开的形式。本发明使用后端启动装置，由于该装置与前述的美国专利号为5,391,151中的装置相似，因此在此仅作简要说明。该驱动组件120包括启动按钮套管132，该套管具有内部启动表面134。该启动组件进一步包括塑料夹头122，该夹头具有分开的后部，形成本领域公知的弹簧夹136。上述安全帽130具有销部分138，该销部分138伸入到弹簧夹136之间，从而使该弹簧夹在注射器处于储存状态时保持分开。该弹簧夹136形成半圆锥形状，包括面向后面的倾斜表面139和面向前面的平表面142。该夹头122由圆柱形套管144包围，该套管144在其后端具有向内延伸的凸缘146。该夹头122具有向前的环形凸缘148。螺旋弹簧250包围该夹头122且被压缩在凸缘148和凸缘146之间。该夹头的平表面142保持与凸缘146面向后面的表面接合并由此通过销138防止在注射器处于储存状态时脱离该凸缘的表面。

为了启动注射器，将安全帽130手工地从该注射器的后端拔除，从而从弹簧夹136间移除销138。随后可以向内推动启动按钮132，而使启动表面134与弹簧夹136的倾斜表面139接合。这迫使弹簧夹136彼此向内而离开凸缘146的保持表面。然后压缩的弹簧250伸展释放出其中储存的能量，从而在弹簧的压力下向前移动夹头122而实现注射操作，这在下文将进行更详细的描述。

上述驱动组件120可以是自动注射器领域已知的能够利用可释放的储存能量的任何类型。例如，除了使用弹簧外，该驱动组件可以使用压缩的气体装载物。

位于外壳110内部的是管或腔150，优选地由玻璃制成，用于盛装液体注射溶液和干药或合适的其它类型药物部分。该腔150优选地是中空的圆柱体，且具有光滑的圆柱形内表面。所述的液体注射溶液位于腔150的湿部或湿室151中。所述的干药位于腔150的干部152或干室中。该干药预期可以是粉末的、冷冻干燥的、冻结干燥的固体制剂或本领域已知的其它任何固体制剂。密封结构160与腔150的内壁接合，以将干部152相对于湿部151密封并在注射装置启动之前防止液体注射溶液渗漏到干部152。此外，在管或腔150的前端安装了针组件140，以在注射器装置被启动时注射药物。在该具体实施方式中，该腔150的前端部分内具有环形槽153，其在此形成用于连接针组件140。该针组件140包括漏斗状针支持物143。该针支持物143的阔端具有环形肋145，该环形肋扣合(snap-fit)进槽153中而形成对腔150的密封。该针支持物143可由弹性塑料材料或带有橡胶封条的金属制成，该封条安装到槽153中。该针支持物143的前部窄端147(见图2A)密封地容纳中空针141的后端。该针支持物143形成从腔150至针141的密封的流体通道。橡胶针套202包围该针141且容纳针支持物143的窄端147。滤器190通过环形密封垫圈156密封地置于针支持物143的整个阔端开口上。可替换地，该滤器190可超声焊接或以其他方式固定在该针支持物143上。

图2B、3A和4显示了针组件140和腔150的另一具体实施方式。本领域已知在本具体实施方式中的腔150是牙科用药管(dental cartridge)。该牙科用药管具有圆柱形后部和变窄的前颈部，形成外部环形槽153。该牙科用药管的前端形成环形凸缘部分154。在该具体实施方式中，所述的针支持物143具有后部环形凸缘155，该环形凸缘155容纳包围凸缘155两侧的环形密封部件156。该密封部件156将滤器190密封覆盖在漏斗形针支持物143的阔端。金属扣夹157密封地夹紧密封部件156的后表面而使其抵靠在腔凸缘154的前表面上，如图4所示。

如图1所示，所述夹头122的前端1221伸进腔150的后端且适于与活塞170连接，该活塞从后部将湿容器151密封。该活塞170适于与湿容器150的侧壁密封地接合以防止湿容器151中的内容物(如液体注射溶液)泄漏。该活塞170优选地由具有低摩擦属性的材料制成，因此在操作时夹头122和活塞170可以容易地在湿容器150中滑动。可替换地，该活塞170可以用硅氧烷或其它合适的非反应性润滑剂润滑。该夹头122和活塞170的移动挤压位于湿容器151内的液体。在干容器152内放置合适的药物。

图1和2A的具体实施方式是有利的，因为其具有开口结构，其中所述管或腔的针端不显著地变细或成锥形。这样的开口结构允许直接进入腔150的干部152，易于加料。另外，该开口结构有助于防止湿部151和干部152间的交叉污染，因为干部152的填充并不必需地通过腔150的湿部151。针组件140可以以搭锁(snap-on)结构(图3B)、内嵌(internal mount)结构(图3C)或外部针组件结构(图3D)安装在管或腔150上。

如上所述，所述密封结构160适于与腔150的内壁接合以防止湿部151的内容物(如液体注射溶液)在自动注射装置被启动之前进入干部152。一般地，该密封结构160可包括外部密封部件180、可移动的密封塞166、旁通区165、至少一个流动通道167，和优选地还包括滤器或膜164。参照图5A-D，该密封结构160可以优选地形成六件式(图5A)、五件式(图5B)、四件式(图5C)或三件式(图5D)结构。

更具体地，参考图5A，上述六件式结构的外部密封结构180可包括两件式环形刚体181，其中其刚体部件181a、181b使用例如环形焊接或其它本领域已知的连接技术形成两件式刚体。外部密封结构180可进一步包括多个外部密封部件182，例如2个O形环，以提供与管或室150内壁的环形密封接合。该密封结构180还包括内部塞部件166和滤器或分散膜164，这在下文将进行更详细的讨论。

在另一具体实施方式中，如图5B所示，外部密封结构180可以包括单个外部密封部件182例如一体式垫圈，而不是多个O形环，以提供与管或室150的内壁的环形密封接合。可选择地，可以用本领域已知的任何连接技术将外部密封部件182固定到两件式刚体181上。此外，可以设定刚体部件181a、181b的形状使得它们在凹槽183内牢固地接合外部密封部件182。可替换地，密封部件182可以通过过盈配合(interference fit)固定到刚体部件181a、181b上。和第一具体实施方式一样，滤器或膜164在流动通道167的邻近端夹在两件式刚体的部件181a和181b之间。

在另一具体实施方式中，如图5C所示，外部密封结构180包括整体式内部刚体部件181和外部密封部件182。另外可选择地，可以通过用本领域已知的任何连接技术将内部刚体部件181和外部密封部件182固定在一起。此外，可以将内部刚体部件181和外部密封部件182制成使它们通过利用凹槽183和延伸肩184的组合而牢固地相互接合。滤器或膜164可以置于内部刚体部件181和外部密封部件182的肩184之间。可替换地，该滤器164可以超声焊接或者以其他方式固定到该刚体部件181上。在另一具体实施方式中，如图5D所示，外部密封物件180可以包括整体式外部密封部件182，可选择地，该整体式外部密封部件182可模制成在保持凹口185中容纳滤器或膜164。图6A和6B显示了与图5A非常相似的另一具体实施方式，只是外部环形刚体181，特别是其部件181a、181b的形状略微不同。

在图5A-5D和6A-6B所显示的各具体实施方式中，外部密封部件182优选由非反应性弹性材料形成，该材料可以提供必需的与管或室150内壁的密封连接。此外，可选择地，可以用硅氧烷或其它合适的非反应性润滑剂润滑外部密封部件182，以利于该外部密封物件180在受到足够的力时在管或室150中向前移动，如下文所述。可移动的密封塞166优选地由诸如弹性体或PTFE的材料形成，这些材料具有低摩擦属性，因此当注射器被启动时，该密封塞166可以容易地在外部密封物件180中滑动。可选择地，也可以用硅氧烷或其它合适的非反应性润滑剂润滑该可移动的密封塞166。在所示的具体实施方式中，如图6B中具体所示，优选地，所述外部环形结构180形成内表面，该内表面具有朝向其后部169的光滑圆柱形结构，和向其前部纵向延伸的槽168。该槽168形成流动通道167，当密封塞166从与圆柱形表面部分169的密封接合向前移动进槽部分168时，湿室151内的液体可以通过这些通道绕过该塞166。该密封塞166向旁通区165的移动打开了湿部151和干部152之间的液体流动通道167。该可移动的密封塞166优选地包括多个圆周槽186以提供增强的密封接合并促进该塞166的滑动。

如上所述，上述密封结构160优选地包括位于流动通道167末端的滤器或膜164，在注射器被启动后，液体注射溶液可以通过该滤器或膜。随后该液体注射溶液进入腔150的干部152，在那儿其与干药混合并溶解该干药。更具体地，滤器164使该液体注射溶液分散流出密封结构160，以将层流流动(laminar fluid flow)提供到干药的整个表面，于是使干药的整个表面湿润而使其快速和完全溶解。滤膜164可以是任何结构，该结构通常均一地在腔150的整个直径上分散液体，从而促进干药的溶解。

在操作过程中，手工启动驱动组件120而放开夹头122(如上所述)，该夹头对活塞组件170施加压力。通过该夹头和弹簧组件124将该压力施加在活塞组件170上以向针组件140的方向移动该活塞170。于是，整个腔150和针组件140在外壳110中向前移动，从而使针141穿透针套202的前端并通过外壳110的前端，具体地是通过外壳前面的头锥部分206中的孔204伸出。该针套202在注射器处于储存状态时用于维持针141无菌，在启动过程中还用作振动吸收体，因为其以常见的可折叠样方式压缩在头锥206和针支持物143之间。

当针141从外壳110中伸出，并且腔150和针支持物143靠近外壳的头锥部分206而使腔150向前的进一步移动遭到完全阻止时，那么活塞170就开始在腔150中向前移动。这使位于湿室151中的液体注射溶液增压。参考图6A-6B，湿室151中增加的压力使密封塞166从第一密封位置(图6A)移向第二旁通位置(图6B)，其中在第一密封位置密封塞166与外部密封结构180的表面169密封接合，在第二旁通位置允许注射溶液流过由槽168形成的流动通道167而通过密封结构160。

如上所述，响应夹头122和活塞组件170的移动，在湿部151中产生的高压迫使液体注射溶液通过密封结构160而将药物溶解进药物注射溶液中，该溶液随后被压迫出针141并进入患者体内。由于夹头122和活塞组件170继续向前，因此活塞170最终会与密封结构160接触，在优选具体实施方式中，这使该密封结构160沿着针组件140的方向移动。该密封结构160的移动会使部分152内的任何残留溶液通过针组件140而得到分散，因而减少了腔150内的残留药物的量。

如图2A、2B和4所示，优选地提膜或滤器190可安置在邻近针组件140处以防止任何干药颗粒在注射操作前阻塞针141的后端。膜190也可以轻微限制或减缓向患者的药物注射，以利于注射过程中更完全地溶解。

更具体地，为了防止未溶解的干药通过针组件140，优选地在干室152的末端和针组件140之间提供药物支撑物190。该支持物190可以用于通过阻止干药进入针组件140的周围区域来防止针组件141发生阻塞，同时允许溶解的药物与液体注射溶液的混合物通过。该支持物190可以如美国临时申请号为60/238,448所述进行构造，该申请在此以与本公开一致的方式引为参考。预期在干室152内可以有多个支持物190。提供该支撑物190还可以增强通过干药的液体注射溶液层流，由此促进溶解。

此外，如本领域所公知，邻近药物支持物190还可以提供隔膜组件(未显示)。该隔膜组件用来防止液体注射溶液在驱动组件120被启动之前通过针组件140。更具体地，同样如本领域所公知，在针组件140的平头端将该展开的隔膜弄破之前或在干室160中产生足够的压力将该隔膜弄破之前，该隔膜组件将不会破裂。

如上所述，夹头122的移动使注射组件140的注射针141前进并伸出外壳110。因此，药物的注射可以通过简单的操作来实现。简而言之，使用者简单地移除末端帽组件130，将外壳110的注射端定位于注射位点旁，并按压按钮132。该操作自动启动驱动组件或弹簧250的操作以推进夹头122，从而使得位于湿部151中的液体注射溶液通过密封结构160进入到干部152中。溶解的药物随后通过注射针141输送而为使用者提供必需的药物剂量。本发明的自动注射器10与其它湿/干注射器相比减少了给药所需的时间，而且不再需要使用者混合药物。

上述密封结构160有利地实现了优异的湿/干自动注射器的制造，该注射器将传统自动注射器领域已知的组分或相对易于制造的其它组分互补混合。该密封结构160实现了湿药和干药组分的充分混合，而不需要手工摇晃。通过滤器或膜164该混合作用得到增强。在优选具体实施方式中，该滤器164是覆盖在非织物尼龙支持物上的被支撑的疏水性丙烯酸共聚物。优选地，该滤器是FlouRepel处理过的具有优越亲油性/疏水性的膜。

在另一具体实施方式中，如图7所示，自动注射器管包括在干部152里面的针组件140。该针组件140在干部152内延伸至所述密封结构180，如上文结合图5A-5D的描述。该密封结构180将干部152与湿部151分开。如图7所示，该管还包括位于其中的活塞170。该活塞170构造成与驱动组件120的夹头122接合。该管包括针套301。与针套202一样，该针套301将针141保持在无菌环境中，直到该针响应驱动组件120的启动而从针套301的末端伸出。在操作过程中，当湿药通过密封结构180时，针组件140通过干部152。

在另一具体实施方式(见图8A和8B)中，没有提供内部塞166。而且，所述外部结构180简单地用密封膜226补充，该膜延伸覆盖由外部结构的内表面形成的内部区域。当所述腔150在注射操作过程中到达外壳的前端时，湿室151的压力使密封膜226破裂，从而使得密封结构160允许液体从中通过。在该具体实施方式中，邻近密封膜226提供带有尖角部件228的密封结构160，以利于密封膜在注射期间在扩展状态受压时破裂可能是理想的。在安装尖角部件228的部件232上具有多个通道234，其允许流体从中通过。滤器或膜164优选地安装在通道234的末端以为干药提供层流的或分布式流体(distributed flow)。

实施例

在本发明的注射器中装入液体注射溶液和干药并启动，获得以下结果。

还可以设计本发明的其它具体实施方式和改进。例如，在配置好药物后，可以将盖组件，例如美国专利号为5,295,965所述的盖组件(其公开在此专门地引为参考)固定到外壳110的注射端。而且，该自动注射器可进一步包括乳头状活塞组件(nipple plunger assembly)，如美国专利号为5,713,866所述(其公开在此专门地引为参考)。

在进一步的具体实施方式中，如图7所示，前部的干燥腔152容纳针141。该针141在两腔系统开始压缩时被压迫通过前部的塞阻挡件。如本领域所公知，在前部的腔152中提供针141使设计在纵向上更加紧凑。

在另一具体实施方式中，预填充的注射器提供了位于湿组分和干组分之间的密封结构。

在进一步预期的具体实施方式中，上述密封结构160可用于本发明所述的注射器的相同类型中，不采用由液体组分分隔的干药(粉末)，第一液体药物通过密封结构160与第二液体组分分开。在另一具体实施方式中，该密封结构160可用于本领域公知的“无针注射器”中，其中对患者注射可以不使用针或插管。

图9是安装到本发明进一步的具体实施方式针组件340上的腔350的纵向剖视图。在图9中没有显示外壳110或驱动组件120；但是，该腔350和针组件340可以与如上所述的外壳110和驱动组件120一起使用或与基本上任何已知的外壳或驱动组件一起使用。

在图9所示的腔350和针组件340中，很多元件与以上关于图1所述的元件相同；因此，这些描述对于那些元件来说是足够的。

和腔150一样，上述腔350具有湿部或湿室151和干部或干室152。密封结构360将湿部151和干部152分开。该密封结构360包括外部密封部件380、可移动的密封塞166、旁通区165，还可以包括滤器或分散膜164。尽管在图9中显示了可移动的密封塞166，但是该密封结构360可以包括取代密封塞166的可破裂密封膜226，如图8A和8B所示。

图10是上述外部密封部件380的透视图。图11是该密封部件380的前视图，图12是该外部密封部件380沿图11的线12-12截取的截面图。如图所示的，该外部密封部件380具有环形刷部分382，该形刷部分382与腔350的干部152的内壁密封接触，并沿着腔350的纵轴在驱动移动方向上朝着针组件140轴向向前延伸。

尽管上文所述的外部密封部件180与容器150的内壁形成密封，但是在驱动过程中，干部152中的干药粉末倾向于聚集在密封部件180、380周围的密封/容器界面处。在该装置驱动时，聚集在密封部件180、380周围的一些粉末可被驱使或压迫进玻璃和密封部件180之间的空间中。在密封部件180和容器150的内壁周围和之间的整个区域会变成“死空间”，在该空间中聚集的粉末不能与液体适当地混合。

刷部分382帮助消除粉末在密封部件380周围的聚集：“擦去”或“刮去”腔350的壁上的任何聚集的粉末并将其径向向内导入到在密封部件380通过干部152时可以与湿药部分正确混合的位置。如图9所示，该刷部分382沿着腔350的干部152的内壁的几乎整个长度与其接触。该刷部分382和干部152的内壁全范围接触是可能的，至少部分接触可能的，因为该刷部分382轴向延伸。尽管构造径向延伸或有角度地从密封部件380的主体向外延伸的刷结构是可能的，但是这样的刷结构不能与干部152的内壁在几乎整个长度上接触。因此，这种假设的刷结构可能会使药物粉末发生不利聚集，特别是在药物粉末移动经过该刷并进入其和干部152的内壁之间的空间时。因此，直的、向前延伸的刷部分382是目前的优选。

尽管在图9的具体实施方式中示出了刷部分382，但是其可以用在上文显示或描述的任何具体实施方式以及其任何变化的实施方式中。

如图9中所示，所述腔350具有“开口”结构，即容器本身在其与针组件340的接合处基本上不是锥形(例如，与图3A所示的具体实施方式比较)。具有“开口”的容器的优点在上文结合容器150进行了说明。如果容器的“口”(即容器干部152中的开口)是打开的且是宽的，那么装载药物的干燥组分就变得更加简单。然而，具有与针组件340相邻的锥形部分有助于在注射时将药物向着针组件340的方向径向向内导入。

为了实现“开口”容器的优点和锥形容器的优点，上述腔350在其开口处包括锥形插入物384，正好位于针组件340的后面。图13是锥形插入物384的透视图，图14是前视图，且图15是沿图14的线15-15的截面图。

上述锥形插入物384在其轴向向前延伸时径向向内逐渐变细，由此形成漏斗部分386，该漏斗部分386在一末端具有小的中心开口388。该锥形插入物384也具有后部开口末端389，其具有较大的开口直径。该插入物384与腔350的壁密封接合。环形密封凸缘390从漏斗部分386的外表面径向向外延伸，接近小的中心开口388。在图13-15所示的具体实施方式中，该环形密封凸缘390是锥形插入物384的一体式部分。然而，在某些具体实施方式中，该环形密封凸缘390可以通过粘合剂或其它固定方法与漏斗部分386相连。此外，如下文将进行的更详细的描述，在某些构造中，可以不使用环形密封凸缘390。该插入物384优选地由与储存在室152中的干药不发生反应的材料制成。

上述腔350和针组件340包括金属套筒，一般地表示为392，其被滚压或卷曲而使针组件340保持或固定到该腔350的前端。在该具体实施方式中，环形密封凸缘390安装在腔350和针组件340之间，从而在它们之间形成密封。根据构造，环形密封凸缘390本身或整个锥形插入物384可以由弹性体或其它适于密封的橡胶材料制成。

为了实现干药的装载，可以将锥形插入物384从腔350中移出，然后在连接针组件340之前插入到该腔350中。尽管该锥形插入物384显示具有逐渐径向向内变细的漏斗部分386，但是该锥形插入物384的变细可以任何类型，只要其有利于液体流从腔350流向针组件340。

在锥形插入物384的前端，该插入物384中的小的中心开口388被滤器190覆盖，该滤器置于锥形插入物384和针支持物343之间以过滤通过腔350而进入针组件340的液体，从而防止任何未溶解的药物进入针组件340。在滤器190的前部，由针支持物343的后侧(朝向容器的一侧)形成腔394，该腔朝其前端径向向内变细。该腔394构造可将滤器190的表面区域的主要部分暴露给腔350和针组件340之间的流体。优选地，腔394具有至少与锥形插入物384中的小的中心开口388一样大的开口。在图9显示的具体实施方式中，该腔394基本是半球形，尽管可以使用其它结构。在图16中可以更清楚地看见腔394，该图是针组件340部分的纵向剖视图。腔394允许更大、分层更多且分散更充分的流体通过滤器190而到达针141。此外，腔394的形状设计成将药物流体导向针141。

同样如图16所示，针141或任何其它结构都没有伸入到腔394中。尽管构造腔394和针组件使得该针的末端部分伸进腔394是可能的，但是这样的设置可能在伸进腔394的针的一端周围引起湍流，或可能会消除腔394的一些益处。

具有刷部分382的密封部件380、锥形插入物384以及腔394都可用于湿/湿自动注射器装置中，该装置包括两种液体药物组分。在湿/湿自动注射器装置中，为了防止该室中的液体从室中渗漏出来和进入针组件，可破裂膜典型地置于与针组件相邻的室的开口处。如果在湿/湿自动注射器装置中提供密封部件380、锥形插入物384和腔394，那么可破裂膜可作为锥形插入物384的一部分提供。例如，该可破裂膜可置于插入物的漏斗部分386内。

密封部件380、锥形插入物384以及腔394还可用于来包括上述所有特征的湿/干或湿/湿自动注射器装置中。例如，为了提高自动注射器的装载和分散性能，可以将锥形插入物384和腔394用于任何湿/干或湿/湿自动注射器中。

自动注射器的腔可以用若干不同的方式来填充合适的药物组分。例如，填充自动注射器腔的一个常用方法是通过该腔的开口填充第一药物(例如湿药)，然后通过该腔的相同开口填充第二药物(例如于药)。尽管是常用的，但是该方法容易造成交叉污染，因为湿药和干药都通过相同的开口填充。例如，如果首先填充干粉药物，那么聚集在所述开口周围的任何粉末可以与随后填充的湿药混合，从而污染了湿室中的内容物。相反地，如果先填充湿药，那么聚集在所述开口周围的液体可能会与随后填充的一些干药混合，从而污染干室中的内容物。

但是，根据本发明使用腔150、350，使用该腔150、350中的各类型药物的独立开口来填充该腔150、350，从而解决交叉污染问题是有利的。腔150、350的这种填充方法包括一定数量的步骤，这将在以下结合腔350进行描述，该描述的方法一般地等同适用于上文所述的其它具体实施方式。通常，该填充过程在无菌环境中进行。

典型地，上述腔350首先在两端打开且不包括任何内部结构，如图17A所示。密封结构如密封结构360首先插进腔350中，从而使其如图17B所示那样放置。

一旦密封结构360定位好后，将上述腔350移至或置于低微粒的(lowparticulate)无菌环境中，将其放置成使湿部或湿室151可以通过腔350的后端开口396填充，如图17C所示(低微粒的环境防止湿部151发生可能的交叉污染)。在湿部被填充后，通过安装活塞170将腔350后端的开口396密封，如图17D所示。在填充湿部151之前将腔350放在低微粒环境中有助于防止湿部151被粉末或其它微粒污染。

一旦上述湿部151填充了需要的液体药物部分且后端被活塞170密封，将腔350从低微粒环境中移出并放在合适的无菌环境中，以使腔350的干部或干腔152可通过腔350前面的开口398填充。有两种填充干部152的常规方法。填充干部152的一种方法是将干粉末直接通过开口398放入干部152中，如图17E所示。

填充干部152的另一种方法是用液体药物通过开口398填充干部152，然后直接将该干部152中的液体药物冻干成仅留下需要的干药。尽管可以使用这种液体填充和冻干方法，但是该方法有时在干部152中留下残余物，该残余物会影响所述干药的稳定性或通过其它方式污染该干药。

填充干部152的第三种方法是在独立的容器中将液体药物冻干以形成冻干的药物片剂400，然后将该干药片400通过开口398放入干部152中，如图17F所示。最为有利的是，使用该填充方法的变通方法，其中的腔具有相对宽的开口，能够通向其干部，从而使各种尺寸的片剂可装入。如果腔具有相对窄的通向其干部的开口，那么就必需用粉末填充该干部或直接在该干部冻干液体药物以形成干粉末。

在填充了干部152后，将锥形插入物384置于腔350的开口398中，并将针组件340固定到锥形插入物384上。当这些步骤完成时，该腔350如图9所示。

尽管本发明对一些具体实施方式进行了说明，但是这些具体实施方式是说明性的而非限定性的。本领域普通技术人员能够理解，在所附权利要求的范围内，可以进行改进和改变。

Claims (35)

1、一种包含预装载的药物装载物能够在驱动时自动地自体给药的自动注射装置，该装置包括：

外壳；

置于外壳内的药物腔，该药物腔包括装有干药部分的第一室，和装有将要与该干药部分混合的湿药部分的第二室；

在第一室和第二室之间的密封结构，该密封结构初始处于密封状态以使得第一室与第二室保持隔离，该密封结构包括：

至少一个在其中形成的流动通道，和

环形刷部分，其位于密封结构的前端，且定位成当密封结构移动通过所述第一室时，能够移动地与第一室的内壁接合，所述的环形刷部分沿所述药物腔的纵轴向前延伸并被构造成当该密封结构移动通过第一室时，将与内壁接合的干药颗粒径向导入内部，在装置启动后，该密封结构转变为混合状态；

针组件，其将混合后的药物部分从该药物腔中分散；以及

启动组件，其由外壳承载且包括储存的能源，其中启动组件的启动使储存的能量从储存的能源中释放出来，从而使密封结构从密封状态转变为混合状态，从而引起或使药物部分混合并被迫通过针组件。

2、根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述的第一室与针组件相邻且位于第二室的前面。

3、根据权利要求1所述的自动注射装置，该装置进一步包括安装在与针组件相邻的腔的前端的插入物，该插入物形成锥形流动通道，该通道在轴向向前延伸时径向向内逐渐变细。

4、根据权利要求3所述的自动注射装置，该装置进一步包括位于药物腔和针组件之间的滤器。

5、根据权利要求4所述的自动注射装置，其中所述的针组件包括将该针组件安装在药物腔前端的针支持物，该针支持物在滤器的针组件的一侧形成与该滤器相邻的腔。

6、根据权利要求5所述的自动注射装置，其中与滤器相邻的所述针支持物的腔具有扩大的后端开口，该开口的尺寸至少与插入物的前端开口一样大。

7、根据权利要求6所述的自动注射装置，其中与滤器相邻的所述针支持物的腔基本上为半球形。

8、根据权利要求7所述的自动注射装置，该装置进一步包括置于第一室和第二室之间的液体分送部件。

9、根据权利要求8所述的自动注射装置，其中所述的液体分送部件是滤器。

10、根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述的密封结构包括承载刷部分的外部密封结构，在该外部密封结构中形成的流动通道，以及当该密封结构处于密封状态时用于密封流动通道的塞部件。

11、根据权利要求10所述的自动注射装置，其中所述的密封结构具有与药物腔内壁形成外周密封的外周，其中所述的塞部件从该外周密封径向地向内放置，将该密封结构中形成的至少一个流动通道密封。

12、根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述的刷部分包括外周缘，该外周缘具有在轴向向后延伸时径向向内延伸的内表面。

13、一种包含预装载的药物装载物能够在驱动时自动地自体给药的自动注射装置，该装置包括：

外壳；

位于外壳内的药物腔，该药物腔包括装有第一药物部分的第一室，和装有将要与该第一药物部分混合的第二药物部分的第二室；

在第一室和第二室之间的密封结构，该密封结构初始处于密封状态以使得第一室与第二室保持隔离，在装置启动后，该密封结构转变为混合状态，该密封结构包括位于密封结构的前端并且沿所述药物腔的纵轴向前延伸的环形刷部分；

针组件，其将药物装载物从药物腔中分散，该针组件具有直径小于药物腔直径的后端开口；

插入物，其安装在与针组件相邻的药物腔的前端，该插入物具有前端开口，该插入物形成锥形流动通道，该流动通道在轴向向前延伸时径向向内逐渐变细；

启动组件，其由外壳承载且包括储存的能源，其中该启动组件的启动使储存的能量从储存的能源中释放出来，从而使密封结构从密封状态转变为混合状态，从而引起或使第一和第二药物部分混合，由插入物径向向内导向该针组件的后端开口并被迫通过针组件。

14、根据权利要求13的自动注射装置，该装置进一步包括置于药物腔和针组件之间的滤器。

15、根据权利要求14所述的自动注射装置，其中所述的针组件包括将该针组件安装在药物腔前端的针支持物，该针支持物在滤器的针组件的一侧形成与该滤器相邻的腔。

16、根据权利要求15所述的自动注射装置，其中所述的针组件的后端开口包括与滤器相邻的该针支持物的腔内的后端开口，该后端开口的尺寸至少与该插入物的后端开口一样大。

17、根据权利要求16所述的自动注射装置，该装置进一步包括由密封结构承载的液体分送部件。

18、根据权利要求13所述的自动注射装置，其中所述的密封结构包括承载所述环形刷部分的外部密封结构，在该外部密封结构中形成的流动通道，以及当该密封结构处于密封状态时用于密封流动通道的塞部件。

19、根据权利要求18所述的自动注射装置，其中所述的密封结构具有与药物腔内壁形成外周密封的外周，其中所述的塞部件从该外周密封径向地向内放置，将该密封结构中形成的至少一个流动通道密封。

20、根据权利要求19所述的自动注射装置，其中所述的刷部分包括外周缘，该外周缘具有在轴向向后延伸时径向向内延伸的内表面。

21、一种包含预装载的药物装载物能够在驱动时自动地自体给药的自动注射装置，该装置包括：

外壳；

位于外壳内的药物腔，该药物腔包括装有第一药物部分的第一室，和装有将要与该第一药物部分混合的第二药物部分的第二室；

在第一室和第二室之间的密封结构，该密封结构初始处于密封状态以使第一室与第二室保持隔离，在装置启动后，该密封结构转变为混合状态，该密封结构包括位于密封结构的前端并且沿所述药物腔的纵轴向前延伸的环形刷部分；

针组件，其将药物装载物从药物腔中分散；

位于药物腔和针组件之间的滤器；以及

启动组件，其由外壳承载且包括储存的能源，其中该启动组件的启动使储存的能量从储存的能源中释放出来，从而使密封结构从密封状态转变为混合状态，从而引起或使第一和第二药物部分混合并被迫通过针组件；

其中针组件包括针和将该针安装在药物腔上的针支持物，该针支持物形成具有被滤器覆盖的后端开口的针组件腔，该针组件腔具有内表面，该内表面在其向该针的后端轴向向前延伸时径向向内逐渐变细，其中所述的针的后部没有伸进所述针组件腔。

22、根据权利要求21所述的自动注射装置，其中所述的针组件腔基本上为半球形。

23、根据权利要求22所述的自动注射装置，该装置进一步包括安装在与针组件相邻的腔的前端的插入物，该插入物形成锥形的流动通道，该流动通道在轴向向前延伸时径向向内逐渐变细。

24、根据权利要求23所述的自动注射装置，该装置进一步包括由密封结构承载的液体分送部件。

25、根据权利要求21所述的自动注射装置，其中所述的密封结构包括承载所述环形刷部分的外部密封结构，在该外部密封结构中形成的流动通道，以及当该密封结构处于密封状态时用于密封流动通道的塞部件。

26、根据权利要求25所述的自动注射装置，其中所述的密封结构具有与药物腔内壁形成外周密封的外周，其中所述的塞部件从该外周密封径向地向内放置，将该密封结构中形成的至少一个流动通道密封。

27、根据权利要求26所述的自动注射装置，其中所述的第一药物部分包括干药部分，且将该外部密封结构所承载的刷部分构造成在该密封结构移动通过第一室时将与药物腔的壁接合的干药颗粒径向导入内部。

28、一种提供如权利要求1所述的自动注射装置的药物腔的方法，该方法包括：

提供一个在两端打开且不包括任何内部结构的腔；

将密封结构插入到所述腔中以将该腔分成第一室和第二室；

通过该腔的后端用湿药部分填充该腔的第二室；

密封该腔的第二室的后端；

通过该腔的前端用干药部分填充该腔的第一室；和

密封该腔的第一室的前端。

29、根据权利要求28所述的方法，其中封闭所述第一室的前端包括将锥形插入物放置到该腔的前端，该锥形插入物在其中具有锥形流动通道，该流动通道是锥形，因而当其向后延伸时其直径增加。

30、根据权利要求29所述的方法，该方法进一步包括将针组件连接到前端。

31、根据权利要求28所述的方法，其中在所述腔的第一室被干药部分填充之前，该腔的第二室被湿药部分填充。

32、根据权利要求31所述的方法，其中在所述第二室被湿药部分填充之前，将所述的密封结构插入。

33、根据权利要求28所述的方法，其中所述的干药部分是粉末。

34、根据权利要求28所述的方法，其中所述的干药部分是药片，其大小调整成适于通过腔的前端。

35、根据权利要求34所述的方法，其中所述的药片通过在分离的容器中冻干含有悬浮或溶解的干药部分的液体悬浮液或溶液来制备。

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