CN104105519A - 用于给药系统的贮存器或加药模块及其填充方法和组件 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于给药系统(1)的贮存器(7),其中,贮存器(7)包括腔(30),腔(30)填充有流体药物(8)的剂量,使得药物(8)的剂量占据腔(30)的95%或更多,其中剂量体积小于5毫升。此外,提供了一种用于填充用于给药系统(1)的贮存器(7)的方法。
Description
技术领域
本公开涉及一种填充用于给药系统的贮存器的方法、填充用于给药系统的贮存器的组件以及用于给药系统的贮存器。
背景技术
在给药系统中,经常地,容纳多个剂量的药物的药筒内的塞子通过活塞杆移位。从而,一剂药物从药筒排出。
给药系统例如在文献WO 2008/058666A1中描述。
发明内容
本公开的目的是提供一种填充用于改进的给药系统例如具有增加的用户安全性的给药系统的贮存器的方法,以及执行该方法的相关组件。此外,本公开的目的是提供用于改进的给药系统的贮存器。
该目的可以特别地由独立权利要求的主题实现。有利的实施例和改良是从属权利要求的主题。然而,除了权利要求限定的以外,这里可能还公开了进一步的有利的概念。
一方面涉及一种用于填充用于给药系统的贮存器的方法。给药系统可包括笔型给药系统。可选择地,给药系统可包括输液泵。贮存器可以构造成用于保持一剂流体药物,特别是单一剂量的流体药物。该剂量可包括预定体积。特别地,该剂量可包括小于5ml的体积,优选小于1ml。该剂量也可以是微剂量。该剂量可包括小于50μl的体积,例如30μl或甚至更小。该方法可以包括下述步骤中的一个或多个:
A)提供贮存器。该贮存器可以是空的,即,可以还没有流体药物的体积保持在贮存器中。贮存器可以限定腔。腔可包括不规则的形状,例如非圆柱形的形状。腔可包括例如漏斗形状。腔可成形为使得其使药物流分布于贮存器内。腔可包括一个或多个通道。一旦填充到贮存器中,药物的整个剂量就可以保持在腔中。
B)降低限定在贮存器中的腔内的压力,特别是气体压力。压力可以降低,使得腔内的压力是例如200毫巴或更小。降低压力可以是指产生真空。
C)在压力降低时,将一体积的流体药物,例如药物的剂量的10%、药物的剂量的30%、药物的剂量的一半、药物的几乎全部剂量或药物的完全剂量填充到腔中。在该填充步骤期间,降低的压力可以保持在给定的恒定值。
D)完成流体药物向贮存器的腔中的填充,使得在填充完成之后,药物的剂量保持在贮存器的腔中。在该最终填充步骤期间,降低的压力仍可以保持在给定的恒定值。可选择地,在如步骤C)中所述已经向腔中填充一体积的药物之后且在完成流体药物的填充之前、例如在将剩余体积的药物填充到腔中之前,可以使压力例如增加至常压。在将剩余体积的药物填充到腔中时,所述增加的压力可以保持在给定的恒定值。
贮存器的特征在于,它是复杂的,以执行标准填充操作。标准填充操作与填充如小瓶、瓶子、药筒、针筒等的圆柱形容器相关联。此外,用于无菌药物产品的标准填充操作涉及用于注射的大于0.5ml体积到用于灌注溶液或冲洗液体的约1000ml体积或更大的填充体积。在一些情况下,填充体积处于能够使用专门的投配设备实现的0.2ml到0.5ml的范围,例如用于生产预填充针筒。
贮存器的内部体积,特别是由贮存器限定的腔的体积,可以非常小。例如,腔的体积可包括小于0.2ml,优选小于0.1ml或甚至更小,例如20-50μl。然而,作为替代,贮存器腔的体积也可以位于2ml和5ml之间。体积可例如等于1ml、1.5ml、2ml、2.5ml、3ml、3.5ml、4ml或甚至4.5ml。对于与1ml或更小的小体积相比更大的体积,贮存器可以适于用于输液泵,输液泵例如附接到皮肤或穿在皮带上,导管连接到刺穿皮肤的针(例如,便携式胰岛素泵)。
与上述贮存器相关的复杂性可以是指,贮存器包括复杂的内部结构。例如,贮存器可包括流量分配或流向系统。流量分配或流向系统可以布置在贮存器的内部。腔可以由贮存器例如流量分配系统的复杂内部结构和贮存器的内壁限定。流量分配或流向系统可包括一个、两个或更多的通道。通道和贮存器的内壁限定之前所述的腔。通道可包括小尺寸或宽度。通道可以是弯曲的。因此,腔可能难以填充,因为通道的毛细作用力、死端或窄端或凹入形状防止流体迅速进入和分布于腔中。此外,一些塑料材料的表面特性如疏水性可能将气泡保持在腔的拐角处,而难以去除以进行完全填充。
因贮存器在降低的压力下填充,可以使腔内的气体如空气的夹杂最小化或者被防止。结果,因填充过程期间腔中的降低的压力,贮存器可以填充有药物溶液,使得在填充操作完成之后流体可以占据腔的95%或甚至更多,例如96%、97%、98%、99%或100%。优选地,在填充操作完成之后,可以由空腔的体积限定的贮存器的自由体积被完全填充有流体药物。因此,可以增加剂量精度。特别地,从贮存器递送不足剂量(对于使用者可能有致命结果)的风险可以最小化或甚至被防止。以此方式可以易于提供具有增加的使用者安全性的给药系统。
另一方面涉及一种用于填充用于给药系统的贮存器的组件。该组件可包括适于并布置成填充贮存器的设备。组件可以可操作为执行上述用于填充给药系统的贮存器的方法。组件可包括贮存器。贮存器可包括之前描述的复杂的内部结构。贮存器可具有腔。腔可以构造成用于保持流体药物的剂量、优选是单一剂量。组件还可包括压力构件。压力构件可适于并布置成在贮存器的腔内产生降低的压力,以使贮存器填充有液体药物。组件还可包括投配阀。投配阀可以布置成并构造成用于优选自动地向腔中填充液体药物。组件可以构造成用于执行在腔内的降低的压力下为贮存器的腔填充一体积的液体药物的操作。
腔可包括小宽度或尺寸。腔可包括复杂的形状,例如非圆柱形的形状。腔可以构造成用于使药物流分布于贮存器内。腔可包括通道,优选两个、三个或更多个通道,如上所述。通道或通道的一部分可以是弯曲的。通道可以构造成在贮存器的近端和远端之间建立流体连通。各通道可以包括最大宽度和最小宽度。通道的最大宽度可以例如在8mm和15mm之间。最大宽度可以例如等于10mm。通道的最小宽度可以例如在0.5mm和2mm之间。最小宽度可以例如等于1mm。例如,流体通道可以从上游约10mm变窄至下游1mm以形成漏斗形状。通道可以终止于毛细管通道,优选是弯曲的毛细管通道。毛细管通道可以形成通道的死端。特别地,毛细管通道可以包括对于液体来讲太小以至于不能在正常环境条件下借助普通填充方法直接填充到毛细管通道中的宽度。毛细管通道可包括在0.5mm和1.5mm之间的宽度。毛细管通道的宽度可以是例如1mm。毛细管通道可包括在4mm和6mm之间的长度。优选地,长度可以等于5mm。腔的总体积可以例如在45μl和55μl之间,优选50μl。
因前面描述的填充操作,特别是因填充操作期间腔内的降低的压力,可以减少流体药物形成气体夹杂物。而且,因填充操作期间腔内的降低的压力,可以防止流体药物因其在腔内的粘性和/或表面张力而限定气体夹杂物。因此,腔以及特别是其前述的死端可以被完全填充有液体药物,而腔中不包括气体或空气。
由于气体夹杂物导致液体流型的扰动,因此没有气泡可以增加包括这种贮存器的给药系统的剂量精度。由于俘获的气体是可压缩的,因此这也可能是缺乏剂量精确度的原因。此外,气泡代替药物溶液的投配使剂量精度降低。避免腔中的气泡可以帮助易于提供具有增加的使用者安全性的给药系统。
另一方面涉及一种用于给药系统的贮存器。贮存器可包括复杂的内部结构,如上所述。贮存器可包括腔。贮存器的空的腔可以形成贮存器的自由体积。腔可以具有复杂的形状。腔可以具有不规则的形状,例如非圆柱形形状或漏斗形状。腔可以成形为使得其使药物流分布于贮存器内。腔可包括通道,如上所述。腔可以保持一剂流体药物,优选是单一剂量的流体药物。剂量体积可以小于5ml,优选小于1ml。优选地,流体药物的剂量体积小于50μl或小于30μl。贮存器可以填充有药物,使得药物的剂量占据贮存器的自由体积的95%或更多,例如96%、97%、98%、99%或100%。贮存器可以根据上述的方法来填充。贮存器可以借助上述的组件来填充。可以提供至少一个隔膜、优选是两个隔膜来封闭腔,特别是填充之后的腔。
优选地,在药物填充到腔中之前,没有气体或空气包括在贮存器中,特别是限定贮存器的自由体积的腔中。换言之,自由体积可以被完全填充有液体药物。以此方式,剂量精度可以增加。可以防止从贮存器分配不足剂量,这对于使用者而言可能具有致命或甚至致死后果。这使得容易提供改进的给药系统。
根据优选实施例,提供一种用于填充用于给药系统的贮存器的方法,贮存器构造成用于保持流体药物的剂量。该方法包括下述步骤:
A)提供贮存器,
B)降低限定在贮存器中的腔内的压力,
C)在压力降低时,将一体积的流体药物填充到腔中,
D)完成流体药物向贮存器的腔中的填充,使得在填充完成之后,药物的剂量保持在贮存器的腔中。
根据优选实施例,提供一种用于填充用于给药系统的贮存器的组件,该组件可操作为执行上述的方法,该组件包括:贮存器,具有构造成用于保持流体药物的剂量的腔;压力构件,适于并布置成在贮存器的腔内产生降低的压力,用于使贮存器填充有液体药物;和投配阀,构造成用于将液体药物填充到腔中。该组件构造成用于执行在腔内的降低的压力下为贮存器的腔填充一体积的液体药物的操作。
根据优选实施例,提供一种用于给药系统的贮存器,其中贮存器包括腔,腔填充有流体药物的剂量,使得药物剂量占据腔的95%或更多,其中剂量体积小于5ml。
当然,上述结合不同方面和实施例描述的特征可以彼此组合以及与下面描述的特征组合。
附图说明
从下面结合附图对示例性实施例的描述中,进一步的特征和改良变得明显。
图1示意性地示出给药系统的透视侧视图,
图2示意性地示出图1的给药系统的一部分的透视侧视图,
图3示意性地示出图1的给药系统的截面侧视图,
图4示意性地示出用于给药系统的贮存器的实施例的透视图,
图5示意性地示出用于给药系统的贮存器的实施例的截面侧视图,
图6A示意性地示出用于给药系统的贮存器的内部结构的透视图,
图6B示意性地示出包括图6A的内部结构的用于给药系统的贮存器的透视图,
图6C示意性地示出用于给药系统的贮存器的内部结构的透视图,
图6D示意性地示出包括图6C的内部结构的用于给药系统的贮存器的透视图,
图7示意性地示出用于给药系统的贮存器的内部结构的实施例的透视图,
图8示意性地示出用于给药系统的贮存器的透视图,
图9示意性地示出用于给药系统的贮存器的透视图,
图10示意性地示出用于给药系统的贮存器的透视图,
图11示意性地示出填充用于给药系统的贮存器的组件,
图12示意性地示出图11的组件的一部分,
图13示意性地示出图11的组件的一部分,
图14示意性地示出图11的组件的一部分,
在附图中,相似的元件、相同种类的元件以及作用相同的元件可以具有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1、2和3中,示出给药系统1或者给药系统1的部件。给药系统1可包括如图1-3中所示的且结合图1-14描述的笔型注射系统。作为替代(图中未明确示出),给药系统可包括输液泵,输液泵例如附接到皮肤(贴附泵,patch pump),或者用腰带穿戴,具有连接至刺穿皮肤的针的导管(例如,便携式胰岛素泵)。
在图中所示的实施例中,给药系统1包括给药装置19。给药系统1包括加药模块5。加药模块5,例如通过螺纹连接,优选可释放地,连接到给药装置19,以形成给药系统1。给药装置19可以是独立的装置,即,构造成在没有连接加药模块5的条件下执行剂量设定和剂量递送操作的装置。给药装置19可操作为用于执行多个剂量设定和剂量递送操作。加药模块5可以构造成与给药装置19联合操作,优选仅与给药装置19联合操作。加药模块5可操作为用于执行单一剂量递送操作。
给药装置19包括壳体20。加药模块5包括壳体6。给药系统1和/或给药系统1的部件具有远端和近端。远端由箭头11表示。近端由箭头12表示。术语“远端”表示给药系统1或给药系统1的部件的布置成或将要布置成最接近给药系统1的分配端的端部。术语“近端”表示系统1或系统1的部件的布置成或将要布置成最远离系统1的分配端的端部。远端和近端在轴线的方向上彼此间隔开。该轴线可以是给药系统1的或其元件如加药模块5的或给药装置19的纵向轴线。
在下文中,详细解释给药装置19和加药模块5的部件:
给药装置19包括贮存器,特别是主贮存器3。主贮存器3可以被保持在贮存器保持器2内(参见例如图2和3)。贮存器保持器2机械地稳定主贮存器3的位置。贮存器保持器2、特别是贮存器保持器2的近端,能够例如通过螺纹接合、通过焊接或通过搭扣配合,连接到给药装置19的壳体20。贮存器保持器2、特别是贮存器保持器2的远端,能够例如通过螺纹接合、通过焊接或通过搭扣配合,连接到加药模块5的壳体6。在可选择实施例中(参见图1),主贮存器3可以直接连接到加药模块5的壳体6以及给药装置19的壳体20。在该情况下,贮存器保持器2可能是多余的。
主贮存器3容纳主药物4,优选是多个剂量的主药物4。主药物4可以是液体药物。术语“药物”,如这里使用的,优选是指包含至少一种药学活性化合物的药物配制剂,
其中在一个实施例中,药学活性化合物具有高达1500Da的分子量和/或是肽、蛋白质、多糖、疫苗、DNA、RNA、酶、抗体或其片段、激素或寡核苷酸,或上述药学活性化合物的混合物,
其中在另一实施例中,药学活性化合物用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症如糖尿病视网膜病变,血栓栓塞病症如深静脉或肺血栓栓塞、急性冠状动脉综合征(ACS)、心绞痛(angina)、心肌梗死、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎,
其中在另一实施例中,药学活性化合物包括至少一种用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症如糖尿病视网膜病变的肽,
其中在另一实施例中,药学活性化合物包括至少一种人胰岛素或人胰岛素类似物或衍生物,胰高血糖素样肽(GLP-1)或其类似物或衍生物,或exendin-3或exendin-4,或exendin-3或exendin-4的类似物或衍生物。
胰岛素类似物例如是Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素;Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素;Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素;Asp(B28)人胰岛素;人胰岛素,其中B28位的脯氨酸由Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代,并且其中B29位的Lys可以由Pro替代;Ala(B26)人胰岛素;Des(B28-B30)人胰岛素;Des(B27)人胰岛素和Des(B30)人胰岛素。
胰岛素衍生物例如是B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素;B29-N-棕榈酰-des(B30)人胰岛素;B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素;B29-N-棕榈酰人胰岛素;B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素;B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素;B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素;B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素;B29-N-(N-棕榈酰-Υ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素;B29-N-(N-石胆酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素;B29-N-(ω-羧基十七烷酰)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七烷酰)人胰岛素。
Exendin-4例如是指Exendin-4(1-39),一种序列为HHis-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2的肽。
Exendin-4衍生物例如选自下列化合物:
H-(Lys)4-des Pro36,des Pro37Exendin-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)5-des Pro36,des Pro37Exendin-4(1-39)-NH2,
des Pro36Exendin-4(1-39),
des Pro36[Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39);或
des Pro36[Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39),
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39),
其中所述基团-Lys6-NH2可以结合至Exendin-4衍生物的C-端;
或具有如下序列的Exendin-4衍生物
des Pro36Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2(AVE0010),
H-(Lys)6-des Pro36[Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2,
des Asp28Pro36,Pro37,Pro38Exendin-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2,
H-des Asp28Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25]Exendin-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2,
des Met(O)14Asp28Pro36,Pro37,Pro38Exendin-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Lys6-des Pro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2,
H-des Asp28Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25]Exendin-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2,
des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(S1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2;
或前述Exendin-4衍生物中任一种的药学上可接受的盐或溶剂合物。
激素例如是垂体激素类或下丘脑激素类或调节性活性肽及它们的拮抗剂,如Rote Liste,2008版,第50章中所列,如促性腺激素(Gonadotropine)(促卵泡激素(Follitropin)、促黄体素(Lutropin)、绒毛膜促性腺激素(Choriongonadotropin)、促配子成熟激素(Menotropin)),生长激素(Somatropine)(促生长素(Somatropin)),去氨加压素(Desmopressin),特利加压素(Terlipressin),戈那瑞林(Gonadorelin),曲普瑞林(Triptorelin),亮丙瑞林(Leuprorelin),布舍瑞林(Buserelin),那法瑞林(Nafarelin),戈舍瑞林(Goserelin)。
多糖例如是葡糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或它们的衍生物,或上述多糖的硫酸化形式,例如,多聚硫酸化形式,和/或它们药学上可接受的盐。多聚硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的实例是依诺肝素钠(enoxaparin sodium)。
抗体是球状血浆蛋白质(~150kDa),其亦称为享有基本结构的免疫球蛋白。由于它们具有添加至氨基酸残基的糖链,因此它们是糖蛋白。每一个抗体的基本功能单元是免疫球蛋白(Ig)单体(仅含有一个Ig单元);分泌的抗体还可为具有两个Ig单元的二聚体如IgA,具有四个Ig单元的四聚体像硬骨鱼(teleost fish)IgM,或具有五个Ig单元的五聚体,像哺乳动物IgM。
Ig单体是“Y”-形状的分子,其由四个多肽链组成;两个相同的重链和两个相同的轻链,它们由半胱氨酸残基之间的二硫键连接。每个重链长约440个氨基酸;每个轻链长约220个氨基酸。重链和轻链各含有链内的二硫键,其稳定它们的折叠。每个链都包含称为Ig域的结构域。这些域含有约70-110个氨基酸,并可根据它们的大小和功能分类为不同的类别(例如,可变或V,恒定或C)。它们具有特征性的免疫球蛋白折叠,其中两个β片层(βsheet)创建了“三明治”形状,其由保守的半胱氨酸和其它带电荷的氨基酸之间的相互作用保持在一起。
有五个种类的哺乳动物Ig重链,表示为α、δ、ε、γ和μ。存在的重链的种类定义了抗体的同种型;这些链分别见于IgA、IgD、IgE、IgG和IgM抗体。
独特的重链在大小和组成上有所不同:α和γ含有约450个氨基酸且δ含有约500个氨基酸,而μ和ε具有约550个氨基酸。每个重链具有两个区域,恒定区(CH)和可变区(VH)。在一个物种中,恒定区在同样同种型的所有抗体中是基本上相同的,但是其在不同同种型的抗体中是不同的。重链γ,α和δ具有恒定区,其包含或组成为三个串联的Ig域,和用于添加柔性的绞链区;重链μ和ε具有恒定区,其包含或组成为四个免疫球蛋白域。重链的可变区在由不同B细胞产生的抗体中是不同的,但其对于由单个B细胞或B细胞克隆所产生的所有抗体是同样的。每个重链的可变区长约110个氨基酸并包含或组成为单个Ig域。
在哺乳动物中,有两个种类的免疫球蛋白轻链,表示为λ和κ。轻链具有两个相继的域:一个恒定域(CL)和一个可变域(VL)。轻链的大概长度为211到217个氨基酸。每个抗体含有两个轻链,其总是相同的;在哺乳动物中每个抗体仅存在一个种类的轻链,κ或λ。
虽然所有抗体的大体结构是非常相似的,但给定的抗体的独特性质由可变(V)区确定,如上面所详述。更具体地,可变环,其在每个轻链上(VL)和重链上(VH)各有三个,负责对抗原的结合,即负责抗原特异性。这些环称为互补决定区(Complementarity Determining Regions,CDRs)。因为来自VH和VL域的CDRs都对抗原结合位点有贡献,所以是重链和轻链的组合,而非任一者单独,确定了最终的抗原特异性。
“抗体片段”含有如上所定义的至少一个抗原结合片段,并基本上呈现与抗体片段所来源的完整抗体同样的功能与特异性。用木瓜蛋白酶的限制性蛋白水解消化将Ig原型切割为三个片段。两个相同的氨基末端片段,每个含有一个完整的L链和大约一半的H链,为抗原结合片段(Fab)。第三个片段,其大小相似但含有具有链间二硫键的两个重链的羧基末端的那一半,为可结晶片段(Fc)。Fc含有碳水化合物、补体-结合、以及FcR-结合位点。限制性胃蛋白酶消化产生单一F(ab')2片段,其含有两个Fab片和铰链区,包括H-H链间二硫键。F(ab')2对于抗原结合是二价的。可将F(ab')2的二硫键裂解以获得Fab'。此外,可将重链的可变区和轻链融合至一起以形成单链可变片段(scFv)。
药学上可接受的盐例如是酸加成盐和碱式盐。酸加成盐是例如HCl或HBr的盐。碱式盐是例如具有选自碱或碱性物质(alkali or alkaline)的阳离子的盐,所述阳离子例如Na+,或K+,或Ca2+,或铵离子N+(R1)(R2)(R3)(R4),其中R1至R4彼此独立地是指:氢,任选地取代的C1-C6-烷基,任选地取代的C2-C6-烯基,任选地取代的C6-C10-芳基,或任选地取代的C6-C10-杂芳基。在1985年美国宾夕法尼亚州伊斯顿的Mark Publishing Company出版的由Alfonso R.Gennaro编辑的第17版《Remington's Pharmaceutical Sciences》和《制剂技术百科全书(Encyclopedia of Pharmaceutical Technology)》中描述了药学上可接受的盐的其它实例。
药学上可接受的溶剂合物是例如水合物。
塞子(图中未明确示出)可移动地保持在主贮存器3内。塞子在近端密封主贮存器3。如果主贮存器3的远端与环境之间的流体连通例如经由针建立(正如在下面详细描述的),塞子相对于主贮存器3沿远端方向的移动使主药物4从主贮存器3分配。
给药装置19可以是笔型装置,特别是笔型注射器。装置19可以构造成用于分配固定剂量的主药物4,即不能由使用者改变的剂量,或者可变剂量的主药物4。装置19可以是可重复使用的装置,这意味着主贮存器3特别是在复位操作期间可以更换为替换贮存器,用于从替换贮存器分配多个剂量。或者,装置19可以是一次性装置。在该情况下,主贮存器3不可释放地连接到贮存器保持器2。给药装置19可以是多剂量装置,即,构造成用于设定并分配多个剂量的主药物4的装置。给药装置19包括驱动机构21。驱动机构21用于设定并分配一剂主药物4。
加药模块5包括次贮存器7。贮存器7是所谓的主药包(PP)。次贮存器7可以例如由塑料制成。次贮存器7包括腔30(参见例如图6A)。腔30装着流体次药物8,优选是单一剂量的流体次药物8。流体次药物8的剂量是固定剂量,即,不能由使用者改变的剂量。流体次药物8的体积小于5ml,例如1ml。该剂量可以是次药物8的微剂量,优选是单一微剂量。优选地,流体次药物8的体积小于100μl。优选地,流体次药物8的体积大于1μl。流体次药物8的体积例如共计25μl。作为替代,当次贮存器7设置在输液泵中时,药物8的体积可达大于1ml的值,例如4ml或4.5ml。当贮存器7与输液泵一起使用时,加药模块以及主贮存器可能是多余的,次贮存器7可以直接整合为输液泵中的单一贮存器。
次药物8包括例如GLP-1和/或胰岛素。加药模块5可以是一次性装置,即,仅使用一次的装置,特别是用于分配固定剂量的次药物8。
加药模块5包括第一隔膜16(参见图3)。第一隔膜16布置在次贮存器7的远端部分。第一隔膜16在远端密封次贮存器7。加药模块5包括第二隔膜17(参见图3)。第二隔膜17布置在贮存器7的近端部分。第二隔膜17在近端密封次贮存器7。主贮存器3包括隔膜18(参见图3)。隔膜18布置在主贮存器3的远端部分。隔膜18在远端密封主贮存器3。
加药模块5包括第一针14。第一针14设置在加药模块5的远端部分。加药模块5包括第二针13。第二针13设置在加药模块5的近端部分。次贮存器7构造成用于与第一和第二针13、14流体连接。第一针14、特别是第一针14的近端,刺穿次贮存器7的第一隔膜16,用于与次贮存器7建立流体连接。第一针14、特别是第一针14的远端,构造成用于刺穿使用者的皮肤。第二针13、特别是第二针13的远端,刺穿次贮存器7的第二隔膜16,用于与次贮存器7建立流体连接。第二针13、特别是第二针13的近端,刺穿主贮存器3的隔膜18,用于与主贮存器3建立流体连接。
加药模块5包括针防护器9(参见图2和3)。针防护器9用于保护第一针14不受环境影响。借助弹簧10,针防护器9被自动相对于壳体6沿远端方向推压(参见图2和3)。
给药系统1构造成用于从次贮存器7分配固定剂量的流体次药物8,以及从主贮存器3分配优选是可变剂量的主药物4。特别地,给药系统1构造成用于从单独的贮存器3、7分配两种单独的药物4、8,而此前药物4、8没有混合。从而,首先,使用者通过操作驱动机构21来设定容纳在主贮存器3中的主药物4的剂量。在下一步骤中,使用者进一步操作驱动机构21,使得设定剂量的主药物4相对于壳体20沿远端方向离开主贮存器3。设定剂量的主药物4经由第二针13离开主贮存器3并进入次贮存器7中。从而,设定剂量的主药物4迫使使用者不可设定剂量的次药物8离开次贮存器7,特别是离开腔30。借助次贮存器7的内部结构(后面详细描述)来防止设定剂量的主药物4与来自次贮存器7的固定剂量的流体次药物8混合。在递送程序完成时,优选次贮存器7的次药物8的完全体积,即单一剂量的次药物8,以及主贮存器的设定剂量的主药物4已经通过第一针14排出。
次贮存器7包括内部结构,特别是复杂的内部结构。根据所示的实施例,内部结构包括流量分配器32(参见例如图5、6A至6D、7、8、9和10)。流量分配器32可以由塑料制成。流量分配器32可以是次贮存器7的插入物。或者,流量分配器32可以与次贮存器7一体形成。内部结构即流量分配器32与贮存器7特别是贮存器7的内壁的结合,限定了次贮存器7的腔30。流量分配器32位于次贮存器7的内部,例如,如图6B所示,以使因再循环和/或滞留区引起的可能在剂量递送操作结束时残留在次贮存器7中的次药物8的残留体积最小。
优选地,流量分配器32设计成使次药物8的流体体积的至少约80%通过第一针14从次贮存器7排出。最优选地,应当排出至少约90%。理想地,主药物4从给药装置19排出到第二针13中,将使次药物8的完全体积排出,而这两种药物4、8无实质混合。特别地,流量分配器32用于使这两种药物4、8在分配期间发生混合的风险最小化,从而促进活塞流(plug flow)。
流量分配器32包括至少一个通道22(参见例如图2和3)。优选地,流量分配器32包括两个、三个或更多个通道22(参见例如图6A)。各通道22在贮存器7的远端与近端之间延伸。各通道22建立远端与近端之间的流体连通。各通道成形为使得其使药物8的流动分布于贮存器内或通过贮存器7分布。通道22与贮存器7的内壁一起限定次贮存器7的腔30。
各通道22包括最大直径或宽度以及最小直径或宽度,这可以例如从图4和5中看出。最大直径或宽度例如在8mm与15mm之间。最大直径例如达10mm。最小直径或宽度例如在0.5mm与2mm之间。最小直径例如达1mm。例如,各通道22在针14的方向上从约10mm变窄到1mm(参见图4),以形成漏斗形状(参见图14)。通道22可以是弯曲的,正如可以例如在图4和5中看到的。通道22终止于毛细管通道48(参见图14),优选是弯曲的毛细管通道。毛细管通道48包括小宽度或直径。换言之,毛细管通道48是窄的。特别地,毛细管通道48可包括对于药物8来讲太小以至于在正常环境条件下通过普通填充方法不能直接填充到毛细管通道48中的尺寸。毛细管通道48形成通道22的所谓死端。毛细管通道48包括0.5mm与1.5mm之间的直径或宽度。毛细管通道48的直径或宽度可以例如是1mm。毛细管通道48包括4mm到6mm之间的长度。优选地,长度达5mm。因各通道22的该复杂结构,由通道22和贮存器7的内壁限定的腔30包括复杂形状。特别地,腔30的形状是不规则的,例如非圆柱形。腔30可以是漏斗形的。
空的腔30限定贮存器7的自由体积。腔30的体积小于5000ml,优选小于1000mm3。最优选地,腔30的体积小于100mm3。腔30的体积可以大于1mm3。腔30的体积例如达25mm3。次药物8保持在由通道22限定的腔30中。
流量分配器32的两个可能的实施例在图6A、6B、6C和6D中示出。根据所述附图,流量分配器32包括圆柱形的销或插入物。根据图6A和6B的实施例,流量分配器32位于次贮存器7中,并构造成使得次药物8填充四个通道22,这四个通道22由两个或更多个支撑肋33的形状和位置限定。在优选实施例中,流量分配器32定位成使得各流动通道22的边缘与贮存器7的内壁直接接触(图6B)。流量分配器32可以由与主和次药物4、8相容的任何材料构成。优选的材料是一般被用于制造多剂量药物药筒中的隔膜或活塞(塞子)的材料,然而也可以使用与药物4、8相容的任何其它材料,例如玻璃、塑料或特定的聚合物。流动通道22的形状可以通过改变支撑肋33的尺寸、几何形状和数量而被优化以促进药物的活塞流,如图6B的箭头34所示。形成在流量分配器32与贮存器7的壁之间的环状空间(annulus)的横截面积应当保持相对小。可用于存储次药物8的自由体积将等于次贮存器7的内部体积减去流量分配器32的体积。因此,如果流量分配器32的体积在边上小于贮存器7的内部体积,则剩下次药物8占据的小体积。因此,在存储小体积的药物时,贮存器7和流量分配器32的大小都可以大。这样,次贮存器7的外部几何形状不受次药物8的体积支配。结果,对于小体积的次药物8(例如5-500μl),加药模块5可以具有用于操作、运输、制造和组装的可接受尺寸。
图6C和6D示出包括一个或多个径向叶片35的流量分配器32的另一实施例。此外,通道22在径向流动部分中的宽度变窄以使底部处的流动加速,从而帮助排出次药物8并减小存在于第一隔膜16上的滞留体积。此外,像这样的径向特征还可以帮助减小/消除流量分配器32插入时因飞溅而在填充过程期间的药物损失。本质上,它们将有助于起到类似挡板的作用,以偏转/抑制所发生的任何向上的飞溅。图6D示出通过计算机流体动态建模获得的通过次贮存器7的药物流36。当使用如图6C和6D所示的流量分配器32时,计算机建模预测:在剂量递送之后,次药物8的小于5%的残余体积将留在次贮存器7中,从而实现约95%的排出。
图7示出流量分配器32的可选择实施例。这些实施例示出流量分配器32的各通道22的不同的形状,特别是宽度。当然,流量分配器32可以同样包括结构部件在加药模块5内的组合。例如,次贮存器7的内表面可以构造有凹槽和肋,以限定流体流动通道,隔膜16、17可以构造成帮助使流体流从轴向变为径向以成旋涡,或反之亦然。同样地,流量分配器32的各个部件可以在次贮存器7的制造期间模内成型(in-moulded),并且,优选地,由与贮存器的壁相同的塑料材料制造,然而也可以使用适于两组分或多组分注射成型的其它材料。图8和9中示出示例性实施例,其中,流量分配器32与次贮存器7的壁模内成型。
加药模块5还可以包括如图8所示的旁路通道37,该旁路通道37结合为次贮存器7的一部分,以易于用主药物4起动第一针14。
限定腔30的各通道22的宽度可以这样小,使得当次贮存器7在正常条件下填充次药物8时,流体药物8可能因其在正常环境条件下(例如,在1013毫巴的正常压力下)的表面张力和/或粘性而限定通道22内、特别是毛细管通道48内的气体夹杂物,例如空气的夹杂。气体夹杂物(参见例如图5中的气体夹杂物31)可以在通道22的整个宽度上延伸。换言之,通道22的宽度、特别是毛细管通道48的宽度(参见图4和14)这样小,使得次贮存器7的填充,在正常环境条件下可能导致通道22内夹杂气泡。这样,可能发生如下情况:不是药物18的完全体积填充到通道22中和/或空气与药物18一起分配,这可能导致剂量不足。此外,空气夹杂可能妨碍腔30中的药物流动,这可能导致递送操作期间主和次药物4、8的湍流。这可能中断前面描述的活塞流,而这也可能导致剂量不准确。
可能被俘获的空气的体积取决于许多参数。首先,填充药物8的表面张力和粘性可以确定溶液能渗透到具有死端的给定直径的毛细管结构例如毛细管通道48中的程度。第二,填充药物8的沸点确定填充时可以施加到系统的真空水平。如果例如在20℃的填充温度下液体药物8的沸点(即,从液相转变为气相)在50毫巴压力下达到,则这将是为填充过程设定的真空的下限。为了避免在填充期间沸腾以及因此是液体形成气体,用于填充过程的压力极限可以设定为例如100毫巴,以包括安全裕度。在填充过程完成且压力回到约1000毫巴的环境压力之后,腔中的药物8在该增加的压力下被迫进入死端中,特别是进入毛细管通道48中。如果例如在100毫巴的压力下在1mm直径、5mm长度的毛细管通道48中俘获的空气具有3.9μl的体积,则当压力从100毫巴提高到1000毫巴时,这可以减小10倍,即减小到0.39μl。如果填充贮存器7的总体积为50μl,则减小之后的毛细管通道48中的0.39μl的空气体积可以是贮存器体积的约0.78%。在该示例中,有效填充体积可达99.2%。通过优化公式化参数—沸点、表面张力和/或粘性、以及毛细管通道48在腔30中的几何尺寸以及填充期间施加的压力,可以在最小残余空气体积至没有残余空气体积的条件下填充贮存器7。
为了避免夹杂空气以及因此是剂量不足,以下述方式填充次贮存器7(特别参见图11、12和13):
1)在第一步骤中,提供用于填充贮存器7的组件例如设备。组件构造成执行在腔30内的减小压力下用液体药物8填充次贮存器7的腔30的操作。
从而,首先,提供前面描述的次贮存器7。贮存器7是空的。特别地,腔30当然还没有填充液体药物8。
此外,提供压力构件23。压力构件23适于并布置成在腔30内产生真空。特别地,压力构件23适于并布置成在贮存器7的腔30内产生减小的压力,从而使贮存器7填充有液体药物8。压力构件23可以是真空泵。压力构件23可以是回转滑阀真空泵。压力构件23可以是例如回转滑阀真空泵VACFOX VC75或制造商Vacuubrand的真空泵M24。
此外,提供投配阀26(具体参见图12)。投配阀26构造成将液体药物8填充到腔30中。投配阀26是压电阀。投配阀包括出口44。液体药物8在填充操作期间从投配阀26的出口44分配到腔30中。
此外,提供加压的贮存器28。该贮存器28包括流体药物8。优选地,贮存器28包括的流体药物8的体积大于要经由投配阀26填充到腔30中的流体药物的剂量体积。流体药物8经由递送通道37从贮存器28移动到投配阀26中。从加压的贮存器28供应药物8的压力经由控制阀29控制。
在投配阀26的内部(参见图12),存在具有陶瓷密封球45的柱塞(还参见图14)。该柱塞可以经由投配阀25的压电组件42沿轴向方向移动。当柱塞已经沿出口44的方向达到其最大位移时,投配阀26关闭。该压电驱动器能够实现极短的开关时间,这将在后面更详细地描述。
投配阀26能够实现依赖于时间-压力的为腔30填充药物8。投配阀26构造成在预定的频率例如1000Hz下填充腔30,由此投配阀26的出口44反复打开和闭合。换言之,投配阀26能够实现出口44的高频打开和关闭。以此方式,体积小于1μl、优选10nl的药物8的极小的小滴可以从出口44显露以填充到腔30中。这具有特别的优点:各小滴的体积足够小,使得其不能限定如上所述的通道22内的气体夹杂物。
投配阀26的频率可以选择为使得可以使对腔30内和药物8的朝着腔30的方向的流体路径内的真空的潜在影响最小化。特别地,投配阀26的打开次数可以最小化以降低对真空的影响。此外,投配阀26的预定频率选择为使得,在出口44下一次打开之前,药物8可以在腔30内、特别是在通道22内散开。阀关闭速度越慢,产生的飞溅越少。然而,最小速度由出口44上形成点滴的倾向限制。例如,出口44在再次关闭之前打开仅10μs。这具有如下优点:一旦流体药物8已经从出口44显露,其可以自由地流到腔30中,从而分散到腔30中。
此外,投配阀26具有集成的温度控制。借助温度控制,待填充的药物8如果需要可以被加热至180℃。该功能使药物8的温度在填充操作期间保持恒定,从而防止温度变化导致的药物8的填充量的变化。温度控制还支持用热蒸汽对投配阀26进行灭菌。温度可以调节以适应要填充至腔30中的药物8的粘性。因此,因温度控制,粘性极为不同的药物可以被填充到腔30中。
还可以提供投配阀26的电子控制。借助投配阀26的电子控制,可以调节填充贮存器7的操作以使其适应于要填充到腔30中的不同药物8的特性。还可以提供用于控制填充操作的电子反馈。
与在减小的压力下将液体药物8填充到腔30中的其它系统例如针不同,投配阀26具有如下优点:待填充到腔30中的药物8的体积可以被精确地控制。换言之,投配阀26能够实现高投配精度。特别地,如果药物8借助针填充到腔30中,则流体药物8可能以不可控的方式从针流出,并且腔30中的减小的压力可能影响液体药物8在针和递送通道37中的液压(head)。
此外,为了将小的给定体积的液体药物8填充到腔30中,会需要具有极小的内径的针。从而,流体药物8因其表面张力,一旦从针显露就适应小滴的形状。从而,小滴的直径可能大于针的口径。如果该小滴进入腔30,即通道22,则它将阻塞通道22,从而包括留在通道22的下部的空气31(参见图5)。因此,用诸如针的普通系统填充贮存器7将导致腔30中增加的空气夹杂,如上所述这对给药系统1的剂量精度有负面影响。
与此不同,可以使投配阀26适应,例如可以将投配阀26的直径选择成使得从出口44通过的流体药物8的小滴仅包括微小直径,如上面描述的。所述直径可以被调节以适应腔30的直径,特别是适应通道22的宽度。以此方式,药物8可以深入地分散到腔30的体积中。以此方式可以消除可能因药物8的大液滴引起的阻碍通道22的空气夹杂。
作为用于填充贮存器7的组件的最后一部分,设置了真空室27。贮存器7被放入真空室27中。投配阀26也被放入真空室27中。投配阀26经由可调节的投配阀保持器41连接到基座板39(参见图13)。贮存器7经由保持器40安装在投配阀26的下方(图13)。
2)在下一步骤中,使贮存器7的腔30内的压力降低。这通过压力构件23(参见图11)实现。特别地,压力构件23抽空真空室27,贮存器7保持在该真空室27中。降低的压力可以经由真空传感器25读出。压力可以经由可调节的节流阀38调节。经由该节流阀38,可以调节进入系统的过量空气的量。这意味着,越多的过量空气进入,真空室27中必须达到的绝对压力越高。
腔30内的压力的降低具有如下优点:流体药物8在填充操作期间仍可以更好地分散于腔30内、特别是腔30的复杂结构内,因为增强了流体药物8的极微小液滴的产生,该液滴可以在不产生气体或空气夹杂的条件下填充到小腔30中。
腔30内的压力的降低还具有如下优点:在填充操作期间,腔30中的空气夹杂,特别是毛细管通道48的窄的死端中的空气夹杂(参见图4和14)可以最小化或甚至消除。特别地,在填充操作期间包含在毛细管通道48中的空气,与填充操作期间在空的体积即腔30中建立的绝对压力相关地降低,使得在填充操作完成之后,仅存在最少残余体积的夹杂空气或者甚至不再有空气。
降低的压力应当尽可能低。腔30内的降低的压力有利地小于200毫巴。优选地,降低的压力大于50毫巴。例如,降低的压力等于100毫巴。降低的压力根据要填充到腔30中的液体药物8的蒸汽压力来选择。特别地,降低的压力选择成使得其大于液体药物8的蒸汽压力。降低的压力优选地等于水在约20℃的温度下的蒸汽压力的值的约四倍的值。这对于避免液体药物8在降低的压力下的自发汽化来讲是可取的。
3)在填充程序的下一步骤中,一体积的流体药物8在压力降低的同时被填充到腔3中。
将药物8填充到腔30中有两个实施例。根据这两个实施例,使腔30内的压力降低,然后保持恒定一给定时间。
在第一实施例中,贮存器7填充为使得,在腔30内的第一压力下填充剂量的第一体积,并且在腔30内的第二压力下填充剂量的剩余体积。从而,第二压力大于第一压力。第一压力可以是降低的压力,例如100毫巴。第二压力可以是常压,例如1013毫巴。第一压力和第二压力包括在给定时间内的恒定值。特别地,药物8在降低的压力下填充到腔30中,直到药物8已经达到预定的填充高度43,如图14所示。该预定的填充高度43可以在腔30的死端窄结构46的上方。特别地,预定的填充高度43可以在毛细管通道48的上方。如图5所示,药物8可以阻塞毛细管通道48的窄结构46,使得空气可以被围在毛细管通道48中。被围住的空气31可以在进一步的填充操作期间被去除。被围住的空气31可以在进一步的填充操作期间被推入,特别是被压到结构46中。以此方式,毛细管通道48的结构46可以不再被空气31完全阻塞。因此,毛细管通道48可以被填充药物8。
当药物8已经到达预定的填充高度43时,仍要填充到腔30中的药物8的进一步的体积,例如剩余药物8的小滴,直接撞到已经填充到腔30中的药物8的体积的表面上。这可能导致流体药物8中的湍流,而且周围的空气可能借助撞到表面上的小滴而包括在流体药物8中。可能的是,药物8在降低的压力下进一步填充期间,与常压下填充相比,可能导致流体药物8中更容易形成气泡。所述气泡可以在流体药物8中夹杂进一步的空气时被脱气。这可以增加流体药物8在腔30内的体积。在最坏的情况下,这可能导致药物8溢出腔30。溢出腔30的药物8的体积在递送操作期间可以不再从腔30分配。因此,不足剂量可能递送到使用者。为了避免此情况,压力可以在填充操作期间被调节。特别地,当药物8已经到达预定的填充高度43时,使腔30内的压力增加。特别地,当药物8已经到达预定的填充高度43时,使压力增加直到在腔30内建立常压。然后,用剩余体积的药物8填充腔30,直到药物8的剂量保持在贮存器7中。从而,腔30中的环境压力帮助防止流体药物8中的气泡脱气。
在第二实施例中,在压力降低的同时,特别是在压力保持在降低值的同时,将药物8的总体积,即,药物8的整个剂量,填充到腔30的复杂内部结构中,即,具有由毛细管通道48给定的死端窄结构的通道22中。这意味着,当药物8已经到达预定的填充高度43时(图14),腔30内保持降低的压力,并且腔30被填充剩余体积的药物8,直到药物8的剂量保持在贮存器7中。降低的压力包括总填充时间内的恒定值。在腔30填充流体药物8之后,使降低的压力增加至常压。在该实施例中,在将药物8填充到腔30中之前,流体药物8可以暴露于降低的压力,例如真空,以消除流体药物8内的气泡。而且,腔30内的温度可以选择成使得防止流体药物8中的气泡脱气。
在这两个实施例中,在填充操作完成之后(第二实施例)或在第一体积的药物8填充到腔30中之后(第一实施例),当压力从降低的压力(例如,100毫巴)增加到常压(例如,1000毫巴)时,填充操作期间可能夹杂的空气的体积可以降低10倍。当压力增加时,药物8在该增加的压力下被推入腔30的死端窄结构46中,特别是毛细管通道48中。以此方式,从腔30中去除了可能被围住的空气31。
当填充操作完成时,贮存器7填充有药物8,使得药物8的剂量占据腔30的体积的95%或更大。药物8的剂量可以占据腔30的体积的96%、97%或98%。药物8的剂量可以占据腔30的体积的99%。药物8的剂量可以占据腔30的体积的100%。
腔30在降低的压力下借助投配阀26的填充特别具有如下优点:能够以高填充精度实现降低的压力下或真空下的全自动填充操作。此外,借助前面描述的方法和/或组件,可以将nm至ml范围的体积的剂量填充到腔30中。
当填充操作完成时,用隔膜16、17封闭贮存器7,如结合图1-3所描述的。
图4示出次贮存器7的实施例。
在已经完成如上所述的填充操作之后,次贮存器7填充有液体药物8的单一剂量。特别地,药物8被保持在由流量分配器32和贮存器7限定的通道22中。优选地,没有空气包含在通道22中。
现在,贮存器7准备插入到加药模块5中,然后可以将加药模块5可释放地连接到给药装置19,用于以高的剂量精确性和使用者安全性分配主和次药物4、8的组合。可选择地,贮存器7可以作为单一药物贮存器插入到用于将贮存器7的内容物分配到使用者的输液泵(未明确示出)中。
附图标记
1 给药系统
2 贮存器保持器
3 主贮存器
4 主药物
5 加药模块
6 加药模块的壳体
7 次贮存器
8 次药物
9 针防护器
10 弹簧构件
11 远端
12 近端
14 针
15 针
16 隔膜
17 隔膜
18 隔膜
19 给药装置
20 壳体
21 驱动机构
22 通道
23 压力构件
24 真空贮存器
25 传感器
26 投配阀
27 真空室
28 贮存器
29 阀
30 腔
31 空气
32 流量分配器
33 肋
34 箭头
35 叶片
36 药物流
37 递送通道
38 节流阀
39 基座板
40 保持器
41 投配阀保持器
42 压电组件
43 预定的填充高度
44 出口
45 密封球
46 结构
48 毛细管通道
Claims (22)
1.一种用于填充用于给药系统(1)的贮存器(7)的方法,贮存器(7)构造成用于保持流体药物(8)的剂量,其中,该方法包括下述步骤:
A)提供贮存器(7),
B)使限定在贮存器(7)中的腔(30)内的压力降低,
C)在压力降低的条件下,将一体积的流体药物(8)填充到腔(30)中,
D)完成流体药物(8)向贮存器(7)的腔(30)中的填充,使得在填充完成之后,药物(8)的剂量保持在贮存器(7)的腔(30)中。
2.如权利要求1的方法,
其中,腔(30)内的降低的压力小于200毫巴,并且其中,药物(8)的剂量的体积小于5毫升。
3.如权利要求2的方法,
其中,贮存器(7)填充有药物(8),使得药物(8)的剂量占据空腔(30)的95%或更多。
4.如权利要求1-3中任一项的方法,
其中,药物(8)借助投配阀(26)填充到腔(30)中,其中,投配阀(26)是压电阀,并且其中,投配阀(26)包括出口(44),其中,当投配阀(26)打开时,药物(8)从投配阀(26)的出口(44)分配到腔(30)中,并且其中,在将药物(8)填充到腔(30)中时,投配阀(26)反复打开和关闭。
5.如权利要求4的方法,
其中,投配阀(26)打开时从出口(44)显露的药物(8)的体积小于1μl,优选10nl。
6.如权利要求4或5任一项的方法,
其中,打开和关闭的频率选择成使得药物(8)可以在出口(44)下一次打开之前分散于腔(30)内。
7.如权利要求4-6中任一项的方法,
其中,投配阀(26)以100Hz到1000Hz范围内的频率打开和关闭。
8.如权利要求4-7中任一项的方法,
其中,投配阀(26)装备有集成的温度控制,并且其中,药物(8)的温度在填充期间保持恒定。
9.如权利要求1-8中任一项的方法,
其中,药物(8)在降低的压力下填充到腔(30)中,直到药物(8)已经达到预定的填充高度(43),其中,该预定的填充高度(43)由位于腔(30)的结构(46)上方的相对于贮存器(7)的填充高度限定,其中,该结构(46)如此小,使得其可以在填充操作期间被俘获的空气(31)阻塞。
10.如权利要求9的方法,
其中,腔(30)终止于具有结构(46)的毛细管通道(48)中,其中,结构(46)如此小,使得其可以被毛细管通道(48)中的俘获的空气(31)阻塞。
11.如权利要求9或10的方法,还包括
当药物(8)已经达到预定的填充高度(43)时,使腔(30)内的压力增加,然后为腔(30)填充剩余体积的药物(8)直到药物(8)的剂量保持在贮存器(7)中。
12.如权利要求9或10的方法,还包括
当药物(8)已经达到预定的填充高度(47)时,维持腔(30)内的降低的压力并为腔(30)填充进一步体积的药物(8)直到药物(8)的剂量已经填充到贮存器(7)中。
13.如权利要求9-12中任一项的方法,
其中,当药物(8)的剂量已经填充到贮存器(7)中时,俘获的空气(31)被推入腔(30)的结构(46)中。
14.如权利要求11或12与权利要求10组合时的方法,
其中,当药物(8)的剂量已经填充到贮存器(7)中时,药物(8)在增加的压力下被推入毛细管通道(48)中。
15.一种用于给药系统(1)的贮存器(7),
其中,贮存器(7)包括腔(30),腔(30)填充有流体药物(8)的剂量,使得药物(8)的剂量占据腔(30)的95%或更多,其中剂量体积小于5毫升。
16.根据权利要求15的贮存器(7),
其中,腔(30)具有非圆柱形的形状。
17.根据权利要求15或16的贮存器(7),
其中,腔(30)成形为使得其使药物(8)流分布于贮存器(7)内。
18.根据权利要求15-17中任一项的贮存器(7),
其中,腔(30)包括至少一个通道(22),并且其中,贮存器(7)包括远端和近端,其中,通道(22)构造成在贮存器(7)的远端与近端之间建立流体连通。
19.根据权利要求18的贮存器(7),
其中,通道(22)的宽度如此小,使得如果试图在正常环境条件下将流体药物(8)填充到通道(22)中,则流体药物(8)因其表面张力和/或其粘性而可能会限定通道(22)内的气体夹杂物。
20.根据权利要求15-19中任一项的贮存器(7),
其中,腔(30)的体积小于1毫升。
21.根据权利要求15的贮存器(7),
其中,贮存器(7)包括流量分配器(32),并且其中,流量分配器(32)和贮存器(7)的内壁结合起来限定腔(30)。
22.一种用于填充用于给药系统(1)的贮存器(7)的组件,该组件可操作为执行根据权利要求1-14中任一项的方法,该组件包括
-贮存器(7),具有构造成用于保持流体药物(8)的剂量的腔(30),
-压力构件(23),适于并布置成在贮存器(7)的腔(30)内产生降低的压力,用于使贮存器(7)填充有液体药物(8),和
-投配阀(26),构造成用于将液体药物(8)填充到腔(30)中,
-其中,该组件构造成用于执行在腔(30)内的降低的压力下为贮存器(7)的腔(30)填充一体积的液体药物(8)的操作。
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CN103702703A (zh) | 环形居中针头 |
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Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20170524 |