CN102481437A - 组件式可吞咽药物递送胶囊 - Google Patents

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Abstract

提供了用于递送药物的可吞咽胶囊(10)，胶囊(10)包括第一组件(11)和第二组件(12)。第一组件(11)具有用于包括一定量的药物的至少一个药物隔室(13)。药物隔室(13)由具有嵌入的传导电热丝(15)的箔(14)密封。第二组件(12)包括向电热丝(15)提供电脉冲以便通过熔化箔(14)而打开药物隔室(13)的电子器件(18)。第一组件(11)与第二组件(12)包括能共同操作的连接装置(19)，用于将第一组件(11)固定至第二组件(12)，从而使电热丝(15)电耦合至电子器件(18)。

Description

组件式可吞咽药物递送胶囊
技术领域
本发明涉及用于递送药物的可吞咽胶囊，该胶囊包括第一组件，其含有至少一个包括一定量药物的药物隔室，以及第二组件，其含有电子器件以实现药物从药物隔室至胶囊环境中的递送，第一和第二组件包括能共同操作的连接装置，以将第一组件固定至第二组件。
背景技术
这种可吞咽胶囊已从国际专利申请WO 2008/062335中已知，其中第一部分包括药物贮存器，固定于包括驱动机构的第二部分。药物贮存器具有柔性壁，驱动机构具有活塞。驱动机构为电子控制的。当活塞被驱动至柔性壁中时，贮存器内压力增大，药物被从药物贮存器中的小的开口中推出。这种基于位移控制压力的药物递送设备对于大体上为液体形式、如溶液、悬浮液、乳状液、凝胶或糊剂的药物可很好地工作。
然而，对于许多疾病的治疗来说，药物可以以粉末形式给药将具有很大益处。在粉末形式下，药物具有更长的贮藏寿命，并且更加不易于降解。在粉末形式下，药物常常在每单位体积中含有最高含量的活性材料。WO 2008/062335中的药物递送设备不是很适合于递送粉末形式的药物，因为粉末不易于通过小孔被推出。
发明目的
本发明的目的是提供如开始段落中所描述的组件式的药物递送设备，该药物递送设备适合于粉末形式的药物的递送。
发明内容
根据本发明的第一方面，这一目的是通过提供用于递送药物的可吞咽胶囊来实现的，所述胶囊包括第一组件和第二组件。第一组件包括用于包括一定量的药物的至少一个药物隔室，药物隔室被具有嵌入的传导电热丝的箔密封。第二组件包括用于向电热丝提供电脉冲以便通过使箔断裂而打开药物隔室的电子器件。第一组件和第二组件包括能共同操作的连接装置，用于将第一组件固定至第二组件，从而使电热丝电耦合至电子器件。
在某一时刻，当胶囊处于胃肠道系统中的某一位置时，电子器件提供电脉冲，以引发药物的递送。在电脉冲作用下，电热丝被加热至这样高的温度以使箔沿着由电热丝限定的线熔化，从而打开药物隔室并释放药物。可替换地，箔的加热可使其在表面张力的作用下破裂。电热丝可以在箔内部设置或附接到箔。电热丝相对于箔的放置应该至少是当足够强度的电脉冲或脉冲序列通过电热丝时能够熔化箔。然后粉末颗粒被暴露于胃肠道系统的容纳物，并通过胶囊的直接环境中的流体从药物隔室洗脱。肠的蠕动和混合运动将有助于清空药物隔室，并溶解药物。溶解的药物可以通过胃肠道屏障或将在需要其的位置直接生效。
第一和第二组件上的传导部分在第一组件耦合至第二组件时彼此接触，所述传导部分分别耦合至电热丝和电子器件。两个组件之间的耦合可以例如通过使用滑动接触或螺纹来实现。
优选地，电子器件包括至少一个电容器以增加电脉冲的强度。由于可吞咽胶囊的尺寸限制，电源、例如电池不应该太大。较小的电源提供相对低的能量。使用一个或多个电容器可以有助于显著增加电脉冲的强度。
优选地，药物隔室的内壁设置有抗粘层，以便在箔断裂之后帮助所有药物从药物隔室中洗脱。例如，壁可以用特氟隆涂覆以防止粉末粘连到壁上。
根据本发明的胶囊的一个巨大优势在于，其能够容易地配备有附加的多个药物隔室，所述药物隔室具有其各自的密封箔以及相应的传导电热丝。具有多隔室的胶囊可以用于在时间上的不同时刻或胃肠道系统内的不同位置递送分立的量的药物。多隔室也可以用于储存和递送不同的药物或其它物质。
本发明的这些和其它方面将从下文描述的实施例中变得明了并且将参照这些实施例进行阐述。
附图说明
在附图中：
图1显示了根据本发明的可吞咽胶囊，
图2显示了根据本发明的另一个胶囊的第一组件和连接装置，
图3显示了在根据本发明的胶囊中使用的滑动接触连接装置的实例，
图4显示了在根据本发明的胶囊中使用的螺纹连接装置的两个实例，
图5显示了在根据本发明的胶囊中使用的进一步的连接装置的实例，
图6a、6b、6c和6d显示了具有一个或多个药物隔室的胶囊的横截面，
图7a和7b显示了另一个具有多隔室的胶囊的横截面。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的可吞咽胶囊10。胶囊10包括第一组件11和第二组件12。第一组件11包括填充有药物的药物隔室13。药物可以以例如溶解于水中的液体的形式，作为凝胶、作为糊剂或封装于微型胶囊中而被提供。优选地，药物以粉末形式提供。粉末的使用相对于其它类型的药物的使用具有一些重要的优势。例如，粉末形式的药物具有更长的贮藏寿命以及更不易于降解。在粉末形式下，药物常常在每单位体积中含有最高含量的活性材料。某些药物仅在粉末形式下是可获得的，例如由于药物或药物的特定组合可能不能溶于适当的液体中。在新药的研发期间，化合物常常仅能够以微量的粉末获得。
药物隔室13具有将药物递送至环境中的窗口16。在图1中，仅显示了一个窗口16，然而隔室可以包括更多的窗口。窗口16由具有嵌入的电热丝15的箔14密封。箔14由加热至阈值温度以上时即可断裂的材料制成。例如，箔由塑料、比如低密度聚乙烯(LDPE)制成。箔14可以由高阻挡层、如聚氯三氟乙烯(PTCFE)覆盖。电热丝15包括导电材料，其当电流通过时发热。例如，电热丝15是薄铜丝或印刷导电线。当电热丝15被加热至高于某一温度时，箔14沿着由电热丝15限定的线断裂。为减少断裂箔14所需的能量的量，电热丝15应该沿箔14的最大张力的线放置。箔14的断裂导致窗口16打开。电热丝15可以设置在箔14内部或与其附接。电热丝15相对于箔14的放置应该至少是当足够强度的电脉冲或脉冲序列通过电热丝15时，箔14能够熔化。
由于胃肠道中的扩散、蠕动和混合运动，药物从药物隔室13中洗脱出来。药物隔室的内壁可以涂覆有抗粘层，例如，包括特氟隆，以有助于药物的洗脱。优选地，窗口16相对较大，以便帮助药物的洗脱。
第二组件12包括控制药物递送时刻的电子器件18。电子器件18被设置为当药物应被递送时提供电脉冲至电热丝15。电子器件18可以包括计时器以在预定时刻递送药物。可替换地，环境条件可触发药物递送。用于记录环境条件(例如pH、温度、存在某些含量的多种特定物质)的所有类型的传感器可以为电子器件18提供信息，以决定药物何时应被递送。第二组件12可以进一步包括接收器或者发射器/接收器，以与外部控制设备进行通信。电子器件18由电池17供电。为了充分加热电热丝15，可能需要强烈的电脉冲。如此强烈的电脉冲可以通过足够强大的电池17提供，然而这样的电池17对于用于可吞咽胶囊中来说可能太大了。因此，电子器件18优选地包括一个或多个电容器，其可以由电池17充电，并设置为用于提供足够强度的电脉冲(或脉冲序列)至电热丝15。
为了能够检查箔14是否断裂，可以将指示器传导线添加到箔14。这种指示器线可以是导电的并且可以至少在一个正交于电热丝15的位置运行，从而使沿电热丝15的箔14的断裂导致指示器线的断开。电子器件18可以通过检查指示器线是断开还是闭合来读出箔的状态。可替换地，电子器件18可以配置为检测电热丝15本身的断裂。
组件11、12通过连接装置19相互连接。在这一实施例中，连接装置为滑动接触19。第一组件11滑动到第二组件12中，从而使组件11、12一起形成了一个胶囊10。优选地，连接装置19布置成使得两个组件11、12夹紧或吻合(click)在一起。可替换地，所述连接例如使用粘合剂固定，或连接装置19通过熔化(部分)连接装置19的材料而融合。连接装置19包括传导元件20。传导元件20以这样的方式布置，即，当通过对连接装置19进行连接而组装胶囊10后，不同组件11、12的传导元件20彼此接触。第一组件11中的传导元件20与电热丝15耦合。第二组件12的传导元件20与电子器件耦合。胶囊10的组装由此导致电热丝15与电子器件18耦合，并使得胶囊10可用。
在组装胶囊10之前，用药物填充药物隔室13。然后，将第一组件11用盖21封闭。接着，具有已填充的药物隔室13的组件11连接到第二组件12。胶囊10的组件结构使其能够将第二组件12与多种第一组件11相结合。取决于胶囊10的预期用途，第一组件11可以以多种不同的设计而被提供并填充有多种不同的药物或药物组合。根据本发明的胶囊10因此对于研究应用非常有用，因为仅需要有限量的测试胶囊。
图2显示了根据本发明的另一个胶囊10的第一组件11和连接装置19。像在图1中那样，本实施例中的连接装置19包括了传导元件20，其用于在胶囊10的周线处两个组件11、12的电耦合。可替换地，组件11、12之间的连接是在盖中被提供的。插销(pin)201整合在盖21中，所述插销201被布置为用于插入第二组件12的插座202内。在盖21中，提供电连接至箔14内的电热丝15。
电热丝15与电子器件18之间的电连接可以以多种不同的方式来布置。图3、4和5中提供了一些实例，其中连接装置19包括了传导元件20以建立电连接。
图3显示了根据本发明的胶囊10中所使用的滑动接触连接装置19的实例。该实例仅仅是图1的实施例的连接装置19的放大图。通过将第一组件11的连接装置19滑过第二组件12的连接装置，两个组件11、12中的传导元件20相接触。图中的箭头分别指向电子器件18和电热丝15。
图4显示了根据本发明的胶囊10中所使用的螺纹连接装置192的两个实例。螺纹连接装置192允许组件11、12间非常紧固的固定。传导材料层320附接到螺纹的内部。该传导材料320实现了两组件11、12之间的电连接。
图5显示了根据本发明的胶囊10中所使用的进一步的连接装置193的实例。此处，第二组件12的连接装置193中的突起插入了第一组件11的连接装置193的凹槽中。
图6a、6b、6c和6d显示了带有一个或多个药物隔室的胶囊10的横截面。横截面贯穿第一组件11，以这样的方式，可以看见(一个或多个)药物隔室13的内部。在图6a中，显示了第一组件11，其仅具有一个药物隔室13。药物隔室13具有两个窗口16以释放药物至环境中。两个窗口16均通过密封物而关闭。隔室壁31也形成了第一组件11的壁。壁31在药物隔室的内部可以具有施加到其表面上的抗粘层，以便有助于药物通过环境流体而被洗脱。
在图6b中，药物隔室13被分隔壁32一分为二。结果是第一组件11具有两个药物隔室13。每个药物隔室13具有其自己的窗口16用来释放药物。使用根据本发明的胶囊10时，不同的药物隔室13可填充相同或不同种类的药物。也可以在不同的药物隔室13中填充不同量的药物。药物隔室13之一可以包括附加的传感器或电子器件，用来提供对另一个药物隔室13中药物释放的附加控制。这对于研究目的可能是特别有用的，例如，当第二组件中的电子器件18不具有所有期望的功能时。这些附加的传感器和电子器件可以经由通过连接装置19所提供的电接触20由第二组件中的电池17供电。
在图6c和6d中，药物隔室13被分成3或4个药物隔室13。在这些实施例中，每个药物隔室13具有至少一个递送窗口16。可替换地，两个或更多个药物隔室13可以共用递送窗口16，这在分开的储存是重要的但药物能够同时被递送的情况下可能是有用的。
在图6a-d中，药物隔室13仅被径向地划分。图7a中显示了具有径向和轴向划分的药物隔室13的胶囊的横截面。药物隔室13的轴向划分由径向分隔壁41提供。径向分隔壁41在其中心具有孔，以允许所有的药物隔室13的填充。轴向分隔壁43附接到封闭的盖42。填充药物隔室后，放置盖42和轴向分隔壁43。结果显示在图7b中。图7b显示已填充的第一组件11，其准备好与第二组件12相连接。
应该注意，以上提到的实施例旨在说明而不是限制本发明，本领域技术人员能够设计出许多可替换的实施例而不脱离所附权利要求的范围。权利要求中任何括号中放置的附图标记均不应解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其变形的使用不排除除了权利要求中所述的元件或步骤之外存在其它的元件或步骤。元件之前的冠词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括数个不同元件的硬件实现，以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了数个装置的设备权利要求中，这些装置中的数个可以通过同一项硬件来实现。在相互不同的从属权利要求中记述某些措施的纯粹事实并不表明这些措施的组合不能有利的加以使用。

Claims (12)

1.用于递送药物的可吞咽胶囊(10)，该胶囊(10)包括：
-第一组件(11)，具有用于包括一定量的药物的至少一个药物隔室(13)，所述药物隔室(13)通过具有嵌入的传导电热丝(15)的箔(14)密封，
-第二组件(12)，具有电子器件(18)，所述电子器件(18)用于向电热丝(15)提供电脉冲以便通过使箔(14)断裂而打开药物隔室(13)，
第一组件(11)和第二组件(12)包括能共同操作的连接装置(19)，用于将第一组件(11)固定到第二组件(12)，从而使电热丝(15)电耦合至电子器件(18)。
2.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中连接装置(19)包括滑动接触(20)。
3.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中连接装置(193)包括一组插销及插座。
4.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中连接装置(192)包括螺纹。
5.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中电子器件(18)包括至少一个电容器，用于增加电脉冲的强度。
6.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中药物隔室的内壁设置有抗粘层。
7.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中箔(14)包括塑料。
8.根据权利要求6所述的可吞咽胶囊(10)，其中所述塑料包括低密度聚乙烯(LDPE)。
9.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中箔(14)被聚氯三氟乙烯(PFTE)覆盖。
10.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中电热丝(15)为印刷导电线。
11.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中所述箔(14)进一步包括当箔(14)断裂时发生断裂的指示器线。
12.根据权利要求1所述的可吞咽胶囊(10)，其中第一组件(11)包括用于包括一定量的药物的多于一个的药物隔室(13)，每个药物隔室(13)被具有嵌入的传导电热丝(15)的单独的箔(14)密封，连接装置(9)布置为用于将电热丝(15)中的每一个分别耦合到电子器件(18)。
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