CN108025143A - 可转换柱塞以及用于将其组装在医用筒体中的方法 - Google Patents

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Abstract

本文披露包括不同可转换柱塞的柱塞组件及制造所述柱塞组件的方法。每个柱塞组件被配置用于布置在医用容器、例如注射器的筒体内并且在所述筒体内从接合位置移位到释放位置。所述接合位置被配置成用于在所述柱塞的存储密封区段与所述注射器筒体的内壁之间提供压缩密封。在所述释放位置中，所述压缩密封得以减弱或消除。还披露用于制造可转换柱塞以及将其组装到注射器、例如预填充注射器中的方法。

Description

可转换柱塞以及用于将其组装在医用筒体中的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年7月14日提交的美国临时申请序列号62/192,192、2015年12月18日提交的62/269,600、以及2016年5月31日提交的62/343,536的优先权，所有申请出于所有的目的通过引用以其全文结合在此。
技术领域
本发明总体上涉及柱塞及其在药物递送装置中的用途，所述药物递送装置诸如(预填充的，在使用前填充的或空的)注射器、药筒或自动注入器。更具体地，本发明涉及在存储模式下(在例如预填充注射器的保质期过程中)提供并维持容器封闭完整性及气密密封并且然后可转变到分配模式的可转换柱塞。分配模式促进分配注射器内容物时的相对低且平稳/一致的柱塞力。
背景技术
本披露主要描述了结合预填充注射器使用根据本发明的可转变柱塞。然而，熟练的业内人士将容易理解的是，本发明不限于预填充注射器，而是可以包括其他药物递送装置(诸如(预填充的，在使用前填充的，或空的)注射器、药筒和自动注入器)以及用于诊断应用的预填充注射器或其他筒体。
预填充肠胃外容器、诸如注射器或药筒通常是制备好再销售的，这样注射器不需要在使用前由患者或护理员填充。注射器，并且更确切地是注射器的筒体，可以预填充有各种各样不同的注射产品，除其他物品之外，包括例如盐水溶液、注射用染料、或药用活性制剂。
预填充肠胃外容器典型地用橡胶柱塞密封，所述橡胶柱塞在容器的内容物的保质期内提供封闭完整性。为了使用预填充注射器，移开包装和帽，任选地将皮下注射针头或另一种递送导管附接到筒体的远端，将递送导管或注射器移动到使用位置(诸如，通过将它插入到患者的组织中或插入到有待用注射器的内容物进行冲洗的设备中)，并且使柱塞在筒体中前进以将筒体的内容物注射到作用点。
由筒体中的橡胶柱塞提供的密封件典型地涉及抵靠筒体按压柱塞的橡胶。典型地，橡胶柱塞的直径大于筒体的内径。因此，当要从注射器分配注射产品时使橡胶柱塞移位要求克服橡胶柱塞的这种压迫力。此外，不仅在最初移动柱塞时典型地需要克服由橡胶密封件提供的这种压迫力，而且在分配注射产品的过程中在使橡胶柱塞沿着筒体移位时，还需要继续克服这种力。对使柱塞在注射器中前进的相对升高的力的需要可能增加使用者从注射器施加注射产品的难度。这对于其中注射器被放置到自动注射装置中并且柱塞由固定弹簧推进的自动注射系统是特别有问题的。因此，关于在预填充肠胃外容器中使用柱塞的主要考虑包括：(1)容器封闭完整性(“CCI”，下面有定义)和气密性；以及(2)分配注射器内容物所要求的柱塞力(下面有定义)。
实际上，维持CCI/气密性和提供所希望的柱塞力往往是竞争考虑。换句话说，没有其他因素，柱塞与容器的内表面之间维持足够的CCI/气密性的配合越紧密，在使用中推进柱塞所需的力越大。在医用注射器领域中，重要的是确保当在筒体中推进时，柱塞能够以基本上恒定的速度并且在基本上恒定且相对低的力下移动。另外，发起柱塞移动并且然后继续柱塞的推进所需的力应当足够低，以使得使用者能够舒适地施加，并且防止可能导致患者不舒适的摇动或不必要的高压迫力。
柱塞力实质上是接触表面(即，柱塞表面和内注射器壁表面)中的每一个的摩擦系数和由柱塞抵靠注射器的内壁施用的法向力的函数。对应的摩擦系数越大并且法向力越大，推进柱塞所需的力越多。因此，改进推进力的努力应当涉及减小接触表面之间的摩擦并降低其间的法向力。然而，如以上所论述，这类努力优选地被对维持足够的CCI/气密性的需要所缓解。
为了减小摩擦并因此改进柱塞力，传统上向柱塞的接触筒体的接合表面、容器的内表面、或两者施加润滑。液体或凝胶状可流动润滑剂、诸如游离硅油(例如，聚二甲基硅氧烷或“PDMS”)可以在柱塞与筒体之间提供所希望水平的润滑以便优化柱塞力。PDMS实际上是工业中所使用的标准可流动润滑剂。然而，对于本发明的优选实施例来说，在柱塞与筒体之间使用可流动润滑剂是所不希望的。一个原因在于：可流动润滑剂可能与注射器中的药物产品混合并相互作用，从而潜在地使药物降级或以其他方式影响其功效和/或安全性。降级在占据发展潜力巨大的市场的蛋白质组合物和多肽组合物的情况下特别成问题。另外，在一些情况下，如果这类润滑剂与药物产品一起被注射到患者体内，它们可能是有问题的。此外，当与预填充注射器一起使用时，可流动润滑剂可随时间的推移而迁移离开柱塞，从而导致在柱塞与容器的内表面之间具有很少或没有润滑的斑点。这可能引起称为“粘贴(sticktion)”的现象，所述粘贴是针对柱塞与筒体之间的粘附的行业术语，所述粘附需要被克服以便使柱塞脱离并且允许它开始移动。出于这些原因，对于“无油”解决方案(即，以下柱塞)存在行业需要，所述柱塞在柱塞与筒体之间完全地或至少基本上不含可流动润滑剂，并且其中，这种可流动润滑剂不出现在药物产品流中。
作为可流动润滑剂的替代物(或除其之外)，柱塞可以由具有润滑特性的材料制成或在其外表面上包括减少摩擦的涂层或膜层压件。这类柱塞的实例包括，例如：TERUMO的i-COATING，其在加拿大专利号1,324,545中披露，所述专利通过引用以其全文结合在此；W.L.Gore在橡胶柱塞上延伸的ETFE薄膜；以及WEST的CZ柱塞。然而，膜涂布的柱塞单独地被认为提供不完全的CCI或气障特性。例如，虽然柱塞上的氟聚合物膜提供优异的润滑特性，但是已知它们提供不良的气障性。因此，常规的氟聚合物膜层压的柱塞单独地可能不是容纳对某些气体敏感的产品的预填充注射器的可行解决方案。
因此，对于在维持足够的CCI以及(按照可能的情况)气密密封以便防止药物泄漏、保护药物产品并获得充分的产品保质期的情况下平衡肠胃外容器中的所希望柱塞力的柱塞存在需要。此外，需要提供足够的润滑性以便实现所希望的柱塞力，同时防止可流动润滑剂生成的颗粒对由容器保持的药物产品的不利影响及其与所述产品进行的相互作用。还需要在减小制造成本和复杂性的同时优化这些因素。本主题发明优选地解决这些及其他需要。
发明内容
本发明的一个方面是一种可转换柱塞。所述可转换柱塞具有内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面。所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态。所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的。所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的。处于所述收缩状态的所述存储密封区段与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度，和/或相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有更小阻力。所述存储密封区段被配置成有待通过任选地在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上来设定成处于所述扩展状态。所述操作是任选地在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时在所述远侧方向上将致动力施加到所述可转换柱塞上。
本发明另一个方面是一种预填充注射器，所述预填充注射器具被布置在其中的根据任何实施例的可转换柱塞。根据任选实施例，所述预填充注射器包括医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物。所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端。
任选地，在根据本发明的注射器的任何实施例中，在所述医用筒体的所述内壁与所述可转换柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述可转换柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
任选地，在根据本发明的可转换柱塞的任何实施例中，柱塞头部设置在所述可转换柱塞的远端处。所述柱塞头部包括液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于抵靠医用筒体的内壁提供液密密封并且任选地提供CCI密封。所述柱塞头部包括第一部件。所述存储密封区段被安装到第二部件上并且是在所述第二部件周围可轴向移动的、或者与所述第二部件成整体。所述第一部件和所述第二部件是被组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
任选地，在根据本发明的预填充注射器的任何实施例中，置于所述医用筒体的产品容纳区域中的所述可注射药物产品、任选地液体组合物包括多肽组合物或蛋白质组合物。在这个任选实施例中，所希望的柱塞力是在所述医用筒体的所述内壁与所述可转换柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下实现的。另外，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒。
在任选方面中，本发明是一种用于将可转换柱塞组装到医用筒体中以便形成注射器的方法。这种方法可以包括：提供医用筒体；穿过所述筒体的开放近端插入可转换柱塞；将所述柱塞在所述医用筒体内布置在所述产品容纳区域近侧。所述方法包括：在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上，以便将所述存储密封区段设定成处于所述扩展状态，从而将所述可转换柱塞置于所述存储模式。如在这种方法中可以使用的可转换柱塞可以报考内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面。所述总体上圆柱形的外表面具有可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式。所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的。所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的。处于所述收缩状态的所述存储密封区段与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度，和/或相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有更小阻力。任选地，根据这种方法，当在远侧方向上将致动力提供到处于所述存储模式的所述可转换柱塞上时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到所述分配模式。任选地，根据这种方法，所述注射器是在制造填充过程中在所述产品容纳区域中以药物产品预填充的。任选地，根据这种方法，所述产品容纳区域中不存在可流动润滑剂。
任选地，根据依据本发明的注射器的任何实施例，所述筒体是由可注塑模制的热塑性树脂、任选地COP或COC制成。
任选地，根据依据本发明的注射器的任何实施例，所述筒体在所述筒体的所述内壁上具有有机硅氧烷涂层或层，任选地其中，所述有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。
任选地，根据根据本发明的预填充注射器的任何实施例，处于所述扩展状态的所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁形成液密的、CCI的且气密的界面，任选地其中，所述气密界面是氧气、氮气、水蒸气和/或环氧乙烷大致上不可渗透的。
任选地，根据根据本发明的预填充注射器的任何实施例，处于所述扩展状态的所述存储密封区段在6个月、1年、任选地18个月、任选地24个月、任选地3年的产品保质期内形成CCI的且气密的密封。
任选地，根据根据本发明的预填充注射器的任何实施例，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于20％、任选地低于15％、任选地低于12％、任选地低于10％、任选地低于8％、任选地在2.5％与6％之间的挣脱力与滑移力之间的差。
任选地，根据任何实施例，所述可转换柱塞被固定到柱塞杆上，从而形成柱塞组件，其中，所述柱塞杆被配置成有待在远侧方向上被按压以便致动所述柱塞并分配药物产品。
任选地，根据根据本发明的预填充注射器的任何实施例，所述药物产品是选自下组的可注射液体，该组由以下各项组成：小分子药用药物产品、生物制剂、疫苗、基于肽的药物、基于蛋白质的药物、注射用无菌水或盐溶液、以及诊断介质。
任选地，根据根据本发明的预填充注射器的任何实施例，所述药物产品是选自下组，该组由以下各项组成：诊断剂(例如，染料或造影剂)、疫苗、用于研究目的的注射剂(例如，安慰剂)、化学治疗剂、造影剂、免疫原、抗原、干扰素、多克隆抗体制剂、单克隆抗体、麻醉剂、干扰RNA、基因载体、胰岛素、载体、赋形剂、稀释剂以及上述中的两者或更多者的组合。
任选地，根据根据本发明的预填充注射器的任何实施例，置于所述注射器中的药物产品是选自BIOPHARMA:Biopharmaceutical Products in the U.S.and EuropeanMarkets-Recent U.S.Approvals,July13,2016,pp.1-20(生物制药：美国和欧洲市场上的生物制药产品—最近美国批准，2016年7月13日，第1-20页)http://www.biopharma.com/ approvals.htmI中所陈述的生物制药产品的组，所述文献出于所有的目的通过引用以其全文结合在此。所设想的是，这些生物制药产品中的至少一些易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的一个或多个负效果影响。这类负效果可以包括：组合物中的蛋白质变性；组合物中的蛋白质凝聚；组合物中的蛋白质劣化；触发被给予药物产品的患者体内的所不希望的免疫反应；以及使药物产品的疗效降级。在本发明的任选实施例中，所述生物制药药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒，这样使得所述药物产品不经受来自可流动润滑剂生成的颗粒的上述负效果中的一个或多个。
任选地，根据依据本发明的注射器的任何实施例，所述医用筒体是由玻璃制成。
任选地，根据依据本发明的注射器的任何实施例，所述可转换柱塞包括位于所述存储密封区段远侧的液体密封区段。所述液体密封区段包括膜涂层，所述膜涂层与所述膜涂层被施加到的基底相比具有更低摩擦系数。所述膜涂层任选地是氟聚合物膜。所述液体密封区段优选地抵靠所述筒体的所述内壁提供液密密封。
任选地，依据根据本发明的柱塞或预填充注射器的任何实施例，所述存储密封区段包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
任选地，根据本发明的预填充注射器的任何实施例可以是自动注入器的部件。
任选地，根据本发明的注射器的任何实施例是0.5mL注射器。任选地，根据本发明的注射器的任何实施例包括具有从2.5mm至4.6mm的内径的筒体。申请人已经成功地将0.5mL注射器中的功能性可转换柱塞付诸实践。值得注意的成果是：具有小的分开的协作部件的可转换柱塞在这类小注射器尺寸下是可行的。
任选地，对于根据本发明的注射器的任何实施例，所述存储密封区段是在被布置在所述可转换柱塞周围的外存储环上。所述可转换柱塞被配置成用于在从存储模式转变到分配模式时相对于所述存储环朝远侧轴向平移。
任选地，对于根据本发明的预填充注射器的任何实施例，所述可注射药物包括易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的一个或多个负效果影响的多肽组合物或蛋白质组合物。这类负效果可以包括：组合物中的蛋白质变性；组合物中的蛋白质凝聚；组合物中的蛋白质劣化；触发被给予药物产品的患者体内的所不希望的免疫反应；以及使药物产品的疗效降级。
在一方面，本发明任选地涉及一种用于使用本文所披露的任何注射器实施例进行眼科应用的方法。用于这类应用的注射器将5-50微升、任选地10-30微升、任选地10-20微升的眼科药物容纳在产品容纳空间中。所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径。所述方法包括：将针插入到患者的眼组织中，其中，所述针提供从所述产品容纳区域穿过所述筒体的所述分配端的流体连通；并且致动所述可转换柱塞以便从存储模式转变到分配模式。所述“插入”步骤可以先于所述“致动”步骤或者反之亦然。另外，所述方法包括：将所述眼科药物注射到所述患者的眼组织中。
在另一个任选实施例中，本发明是一种用于布置在医用容器的筒体内的可转换柱塞。所述筒体被配置用于将可注射产品接收在其中，并且具有中央轴线以及围绕所述轴线的内壁。所述柱塞被配置成有待在所述筒体内沿着所述轴线从存储模式移动到分配模式。所述柱塞包括环座，所述环座具有被布置在其上的可压缩且具弹性的存储环。所述环被配置成用于任选地通过滑动来沿着所述环座从接合位置轴向移位到释放位置。在所述接合位置中，所述存储环被布置在所述环座的存储平台周围。在所述释放位置中，所述存储环被布置在与所述存储平台相比具有更窄的截面宽度或直径的分配平台周围。所述存储平台任选地与所述存储环相比是相对更加刚性的。所述存储环包括存储密封区段，所述存储密封区段被配置成用于在所述存储密封区段处于所述接合位置中时在所述内壁上施加向外径向压力。所述存储密封区段被配置成用于在所述释放位置中在所述内壁上提供减小的向外径向压力或不提供向外径向压力。所述柱塞进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部被安装在所述柱塞的远端处，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于接触所述内壁并且抵靠所述内壁提供密封。所述柱塞头部是直接地或间接地与所述环座组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
在另一个任选实施例中，本发明是一种可转换柱塞。所述柱塞包括被固定到彼此的第一子组件和第二子组件。所述第一子组件包括任选地聚合物的并且任选地总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端。所述第一子组件进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部是组装到所述连接器主体的所述远端上的分开的部件。所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于在被布置在医用筒体中时接触所述医用筒体的内壁并且抵靠所述内壁提供密封。所述第二子组件包括任选地聚合物的细长环座，所述细长环座具有远端和近端。所述环座的所述远端被固定到所述第一子组件的所述近端上。所述环座的所述近端被配置成有待固定到柱塞杆上。所述环座从其近端开始包括环形分配平台以及在所述分配平台远侧的环形存储平台。所述环形存储平台与所述分配平台相比具有更大的最大直径或截面宽度。所述第二子组件进一步包括任选地弹性体的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被布置在所述环座周围并且被配置成用于在其上轴向移位、任选地在其上轴向滑动。所述存储平台任选地与所述存储环相比是相对更加刚性的。任选地，所述连接器主体的所述近端包括凹部或轴向通道，所述环座进一步包括在所述环形存储平台远侧的环形插入平台。所述环形插入平台与所述存储平台相比具有更小的最大直径或截面宽度。所述插入平台被布置在所述凹部或轴向通道中，以便将所述第一子组件稳固地固定到所述第二子组件上。
任选地，依据根据本发明的可转换柱塞的任何实施例，存在包裹在所述液体密封区段周围的氟聚合物膜。
任选地，依据根据本发明的可转换柱塞的任何实施例，所述存储环包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。任选地，所述存储环包括准确地三个环形凸肋与对应地将所述凸肋分开的准确地两个环形谷部。
任选地，依据根据本发明的可转换柱塞的任何实施例，处于未压缩状态的所述存储环在所述存储环的内表面上包括凸肋并且在所述存储密封区段的外表面上包括相反的凸肋。所述相反的凸肋具有优选地沿着同一径向面对齐的峰部。
任选地，依据根据本发明的可转换柱塞的任何实施例，所述存储环包括总体上径向向外背离所述环座的外表面。当所述存储环处于未压缩状态时，所述外表面包括近端、远端以及位于所述近端与所述远端之间的径向对称面，所述径向对称面任选地距离所述近端和所述远端是等距的，其中，所述外表面在所述径向对称面的任一侧上是对称的。
任选地，根据任何实施例，所述可转换柱塞可以被布置在预填充注射器中。当所述存储环被布置在所述存储平台周围时，所述存储密封区段由所述存储平台所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，以便在所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁之间产生压缩。这使得所述可转换柱塞处于存储模式。所述扩展状态是在使所述存储环转移成被布置在所述分配平台周围时可还原到收缩状态的，借此，所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁之间的所述压缩得以减小或消除，从而使得所述可转换柱塞处于分配模式。任选地，当所述柱塞处于存储模式时，整个所述存储环被布置在所述存储平台周围。任选地，当所述柱塞处于分配模式时，整个所述存储环被布置在所述分配平台周围。任选地，所述存储密封区段被配置成有待通过在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上来设定成处于所述扩展状态。任选地，当在远侧方向上将致动力提供到处于存储模式的所述可转换柱塞时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到分配模式。
在任选实施例中，本发明是一种组件，所述组件包括柱塞头部，所述柱塞头部包括可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体或热塑性弹性体。所述柱塞头部被配置用于在被布置在医用筒体中时提供密封、任选地液密密封。所述柱塞包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触所述医用筒体的内壁以便形成密封。所述组件进一步包括刚性部件或刚性子组件，任选地环座、中央芯部和/或连接器主体，所述刚性部件或刚性子组件在所述刚性部件或刚性子组件的远端处被稳固地固定到所述柱塞头部的所述近端上。氟聚合物膜件包裹在所述柱塞头部周围，从而完全地覆盖所述面向产品的表面和所述侧壁。所述氟聚合物膜件围绕其周边具有边缘，其中，所述边缘在所述组件上并不暴露。例如，所述边缘可以被夹在所述柱塞头部与所述刚性部件或刚性子组件之间。
在任选实施例中，本发明一种用于根据本文所披露的不同处理步骤来制造用于柱塞的、任选地作为可转换柱塞的部件的氟聚合物膜涂布的液体密封区段的方法。任选地，所述柱塞头部包括被布置在聚合物支撑件之上的弹性体。所述柱塞头部任选地是通过双射注塑模制而制成。任选地，所述柱塞头部的所述弹性体包含基于聚烯烃的热塑性弹性体并且所述聚合物支撑件包含聚烯烃，任选地聚丙烯、环烯烃聚合物或环烯烃共聚物。
在任选实施例中，本发明是一种用于制造组件的方法。所述方法包括：提供柱塞头部，所述柱塞头部包括被布置在相对更加刚性的聚合物支撑件之上的可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体。所述柱塞头部包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触医用筒体的内壁以便形成密封、任选地液密密封。任选地，氟聚合物膜件包裹在所述柱塞头部周围，从而完全地覆盖所述面向产品的表面和所述侧壁。所述方法进一步包括：提供聚合物的并且任选地总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述柱塞头部的所述近端被组装到所述连接器主体的所述远端上并且任选地通过以下方式来固定到所述远端上：将所述柱塞头部的所述刚性支撑件连结、任选地焊接(例如，超声波焊接)到所述连接器主体的所述远端上。所述刚性支撑件和所述连接器主体的对应材料被配置成与彼此相容以用于超声波焊接。所述方法进一步包括提供细长聚合物环座，所述环座具有远端和近端。所述环座的所述远端被组装到所述连接器主体的所述近端上。所述环座包含与所述连接器主体相比具有更低的气体透过性、任选地更低的氧气透过性、氮气透过性、水蒸气透过性和/或环氧乙烷透过性的材料。任选地，作为所述方法的部分，将弹性体存储环布置在所述环座周围。所述环座被配置成用于相对于所述存储环轴向移位。然而，广泛地，这个实施例不限于可转换柱塞，并且在适当情况下、例如对于非预填充注射器应用，可以省略所述存储环。
任选地，在任何实施例中，所述存储环是弹性体。
任选地，在一个实施例中，本发明是一种用于将可转换柱塞组装到预填充注射器中的方法。所述方法包括：提供注射器筒体，所述注射器筒体具有中央轴线以及围绕所述轴线的内壁，所述筒体包括分配端、开放顶部以及位于其间的产品容纳区域。所述产品容纳区域用可注射药物产品、任选地液体组合物预填充到所希望的量提供第一子组件，并且所述第一子组件包括刚性的并且总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端。所述近端具有凹部或轴向通道。所述第一子组件进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部是组装到所述连接器主体的所述远端上的分开的部件。所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于在被布置在所述筒体中时接触所述筒体的所述内壁并且抵靠所述内壁提供密封。提供第二子组件。所述第二子组件具有刚性细长环座，所述环座具有远端和近端。所述远端被配置成有待固定到所述第一子组件上。所述近端被配置成有待固定到柱塞杆上。所述环座从其近端开始包括环形分配平台以及在所述分配平台远侧的环形存储平台。所述环形存储平台与所述分配平台相比具有更大的最大直径或截面宽度。存在在所述环形存储平台远侧的环形插入平台，所述环形插入平台与所述存储平台相比具有更小的最大直径或截面宽度。所述第二子组件进一步包括任选地弹性体的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被布置在所述环座周围并且被配置成用于在其上轴向移位、任选地在其上轴向滑动。将所述第一子组件装载到所述注射器筒体中，，其中所述柱塞头部在所述筒体中相对于所述连接器主体位于远侧，所述装载步骤任选地通过排气管、真空或真空辅助装载方法来完成。所述方法进一步包括：将所述存储环定位在所述插入平台周围并且使所述第二子组件与所述连接器主体的所述凹部或轴向通道轴向对准，所述环座的所述远端面向所述凹部或轴向通道。在定位和对准之后，所述方法包括：将所述第一子组件朝向所述第二子组件移动和/或反之以便将所述第二子组件布置到所述注射器筒体中，借此，在所述存储环接触所述连接器主体的所述近端的同时，所述插入平台被插入到所述凹部或轴向通道中。当所述插入平台进一步被插入到所述存储环中时，所述存储环被推离所述插入平台并且被布置在所述存储平台周围，从而在所述存储环与所述筒体的所述内壁之间形成压缩密封并且将所述第一子组件稳固地固定到所述第二子组件上。以此方式，可转换柱塞可以任选地被组装。任选地，通过这种方法，在所述存储环与所述第一子组件或所述柱塞头部之间不形成压力区。任选地，当在远侧方向上将致动力提供到处于存储模式的所述可转换柱塞时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到分配模式。
在任选实施例中，本发明是一种可转换柱塞组件，所述可转换柱塞组件被配置成有待布置在注射器筒体内并且在分配方向上推进以便分配所述注射器筒体的内容物。所述柱塞组件包括柱塞，所述柱塞具有轴向腔体以及至少两个轴向间隔的总体上环形凸肋。每个凸肋具有内径和外径、由具有减小外径的中间套筒部分连结。所述柱塞组件进一步包括滑动轴，所述滑动轴被接收在所述轴向腔体中并且是沿着其轴线可移位的。所述滑动轴包括至少一个环形圆柱形环以及从所述环轴向移位的至少一个直径减小的部分。
披露了用于制造柱塞组件以及将其插入到预填充注射器中的另外的方法。
附图说明
将结合以下附图来描述本发明，在所述附图中，相似参考标号指代相似元件，并且其中：
图1是根据本发明构造的一种示例性注射器的轴向截面图。
图1A是图1的注射器的内表面的第一替代实施例的放大截面图，包括布置在其上的三层涂层组。
图1B是图1的注射器的内表面的第二替代实施例的放大截面图，包括布置在其上的有机硅氧烷涂层。
图2A是形成图1所示注射器的一部分的可转换柱塞的一部分的放大轴向截面图，其中柱塞被示出为在注射器中处于其接合位置，其中，柱塞的存储密封区段与注射器的内壁形成液密且气密的界面，并且柱塞的液体密封区段与注射器的内壁形成液密界面并且优选地形成CCI密封。
图2B是放大截面图，其类似于图2A的，但是示出了从其接合位置移动到释放位置的可转换柱塞，在释放位置中，柱塞的存储密封区段不再与注射器的内壁形成液密且气密的界面，但是柱塞的液体密封区段仍然与注射器的内壁形成液密界面并且优选地形成CCI密封。
图2C是放大截面图，其类似于图2A和2B，但是示出了处于其最完全释放位置的可转换柱塞。
图3A是图1的可转换柱塞的示例性实施例在组装过程中的放大分解轴向截面图。
图3B是图3A的可转换柱塞的示例性实施例的放大轴向截面图，但是所述可转换柱塞被示出为是在它已经组装好之后。
图4A是根据本发明构造的可转换柱塞的另一个示例性实施例的放大轴向截面图，并且所述可转换柱塞可以在图1所示的可转换柱塞可以用于的任何应用中使用。
图4B是沿着图4A的线4B-4B取得的截面图。
图5A是根据本发明构造的可转换柱塞的再一示例性实施例的放大轴向截面图，所述可转换柱塞被示出为是在组装柱塞的过程中。
图5B是放大轴向截面图，其类似于图5A，但是示出了在已经组装好之后的柱塞，借此，它可以在图1所示的可转换柱塞可以用于的任何应用中使用。
图6A-6E构成图1所示的注射器的一部分在其可转换柱塞的组装过程中的一系列放大等距视图。
图7是根据本发明构造的示例性柱塞的轴向截面图，其示出了用于将膜施加到所述柱塞上的一种任选构型。
图8是根据本发明构造的示例性柱塞的分解轴向截面图，其示出了用于将膜施加到所述柱塞上的另一种任选构型。
图9是根据本发明构造的示例性柱塞的分解轴向截面图，其示出了用于将膜施加到所述柱塞上的又一种任选构型。
图10是根据本发明构造的示例性可转换柱塞的透视图，其示出了三凸肋存储密封区段。
图11是图10的可转换柱塞的侧视图。
图12是图10的可转换柱塞的轴向截面图。
图12A是根据任选实施例的液体密封区段的柱塞头部的替代几何结构和尺寸的轴向截面图。
图13是用于将图10的柱塞插入到医用筒体中的柱塞插入设备的实施例的示意性图解。
图14A是根据本发明的一个方面的、用于将图10的柱塞插入到医用筒体中的柱塞插入设备的替代实施例的局部示意性图解，其中存储环处于预存储密封模式。
图14B是局部示意性图解，其与图14A相同，只是存储环被设定成处于存储密封模式。
图14C是图14A的更完整示意性图解，其示出了柱塞插入设备的另外部件。
图15A是根据本发明的一个方面的、用于将图10的柱塞插入到医用筒体中的柱塞插入设备的替代实施例的局部示意性图解，其中存储环被设定成处于存储密封模式。
图15B是图15A的更完整示意性图解，其示出了柱塞插入设备的另外部件，其中存储环处于预存储密封模式。
图16A是根据本发明的一个方面的、用于插件和套筒式可转换柱塞的示例性实施例的柱塞插入设备的截面示意性图解。
图16B是被定向成与图16A所示的视图成90度的图16A的柱塞插入设备的局部示意性图解。
图17A是根据本发明的一个方面的、用于插件和套筒式可转换柱塞的另一个示例性实施例的替代柱塞插入设备的局部截面图。
图17B是图17A的柱塞插入设备和柱塞的透视图。
图18是根据本发明的一个方面的可转换柱塞的替代实施例的截面图，其中任选柱塞插入设备正在将柱塞组装到医用筒体中。
图19A是详述根据本发明的实施例的柱塞的平均柱塞力分布的图，如本文在实例1中所论述。
图19B是所测试的十八个柱塞的柱塞力的原始数据的图，如本文在实例1中所论述。
图20是与所测试并相对于图19A和19B所描述的那些类似地配置的另一组柱塞和注射器的柱塞力的图，同样在实例1中进行论述。
图21是包括连接器的替代可转换柱塞实施例的轴向截面图，所述连接器在所述柱塞的远端处固定到液体密封区段并且在所述柱塞的近端处固定到中央芯部。
图22A和22B是示出可以组装图21的可转换环的方式的示意图。
图23A-23C是可以将图21的可转换柱塞部件装载到注射器筒体中并组装在其内的方式的示意图。
图24是替代可转换柱塞的轴向截面图，所述柱塞与图21的柱塞完全相同，只是图24的存储环是与图21的存储环相比的替代几何结构。
图24A是图24的柱塞的放大局部视图，其突显了存储环的截面内的替代几何结构。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地说明本发明，在这些附图中，示出了若干实施例。然而，本发明可以通过许多不同形式来实施并且不应当解释为局限于在此阐述的这些实施例。相反地，这些实施例是本发明的实例，而本发明具有通过权利要求书的语言指明的全部范围。贯穿全文，相似数字指代相似元件。
定义
出于本发明的目的，“有机硅前体”是具有至少一个以下键的化合物：
所述键是连接到氧或氮原子和有机碳原子(有机碳原子是键合到至少一个氢原子上的碳原子)上的四价硅原子。挥发性有机硅前体(被定义为在等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)设备中可以作为蒸气供给的这样一种前体)是任选的有机硅前体。任选地，所述有机硅前体是选自下组，该组由以下各项组成：线性硅氧烷、单环硅氧烷、多环硅氧烷、聚倍半硅氧烷、烷基三甲氧基硅烷、线性硅氮烷、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氮烷、以及这些前体中的任意两者或更多者的组合。
贯穿本说明书，w、x、y和z的值适用于经验组成SiwOxCyHz。贯穿本说明书使用的w、x、y和z的值应当被理解为比率或经验式(例如对于涂层或层而言)，而不是作为对分子中的原子的数目或类型的限制。例如，具有分子组成Si4O4C8H24的八甲基环四硅氧烷可以通过以下由分子式中的w、x、y和z各自除以4(最大公因数)获得的经验式来说明：Si1O1C2H6。w、x、y和z的值也不限于整数。例如，(非环状)八甲基三硅氧烷(分子组成Si3O2C8H24)可简化为Si1O0.67C2.67H8。同样，尽管SiOxCyHz被描述为等效于SiOxCy，但是不必以任何比例示出氢的存在以便示出SiOxCy的存在。
术语“筒体”是指如可以用作例如诸如注射器等用于容纳和分配液体产品的医疗装置的一部分的医用筒体。
当参考本发明的任何实施例(区别于参考本领域的常规柱塞)使用时，术语“柱塞”或“柱塞组件”是指根据本发明的可转换柱塞。
“摩擦阻力”可以是静态摩擦阻力和/或动态摩擦阻力。
在本发明的上下文中的“柱塞滑动力”(与也在本说明书中使用的“滑移力”、“维持力”或Fm同义)是例如在抽吸或分配过程中维持柱塞头在注射器筒体中的移动所要求的力。所述柱塞滑动力可以有利地使用本领域中已知的ISO 7886-1:1993测试来确定。在本领域中常常使用的“柱塞滑动力”的同义词是“柱塞力”或“推力”。
在本发明的上下文中的“柱塞脱离力”(与也在本说明书中使用的“脱离力”、“挣脱力”、“启动力”、Fi同义)是启动柱塞头在注射器中(例如，在预填充注射器中)的移动所要求的力。
“柱塞滑动力”和“柱塞脱离力”以及用于测量它们的方法均在本说明书的随后部分中进行更详细的描述。这两种力可以N、lbs或kg来表示，并且本文中使用了所有三种单位。这些单位的相互关系如下：1N＝0.102kg＝0.2248lbs(磅)。
“可滑动地”意思是允许柱塞头、封闭物、存储环、可转换柱塞或其他可移除部分例如在医用筒体中轴向滑动。
“容器封闭完整性”或“CCI”是指容器封闭系统(例如，布置在预填充注射器筒体中的柱塞)在容器中所含有的无菌产品的保质期过程中提供保护和维持功效和无菌性的能力。
当相对于根据本发明的柱塞或其元件使用时，术语“向外径向压力”是指在从柱塞的中心轴线向外(或远离所述中心轴线)的方向上施加或施用的压力。
术语“注射器”被广泛地定义成包括药筒、注射“笔”以及适配成用于与一个或多个其他部件组装以便提供功能性注射器的其他类型的筒体或贮存器。“注射器”还被广泛地定义成包括诸如自动注入器等提供用于分配内容物的机构的相关物品。任选地，“注射器”可以包括预填充注射器。如本文所使用的“注射器”还可以适用于包括容纳疫苗的产品空间的疫苗分配注射器。如本文所使用的“注射器”还可以应用于诊断装置，例如，包括预填充有诊断剂(例如，造影染料)或类似物的医用筒体的取样装置。
优选一个或两个开口，像取样管或小瓶的开口(一个开口)或注射器筒体的开口(两个开口)。如果所述器皿具有两个开口，它们可以具有相同的或不同的大小。
尽管本发明并不必然地限制于具有特定体积的注射器，但是考虑到以下注射器，其中管腔具有例如从0.5至50mL、任选地从1至10mL、任选地从0.5至5mL、任选地从1至3mL的空体积。
“PECVD”是指等离子体增强式化学气相沉积。
“润滑剂”是被引入以便减小相互接触的表面之间的摩擦的材料或物质。“可流动润滑剂”是作为流体(液体或蒸气)沉积在表面上的润滑剂。此定义涵盖了施加到表面的、呈液体形式的、在沉积之时或之后未被处理或改性的这类润滑剂，例如PDMS或硅油。此定义还涵盖了在沉积之时或继沉积之后冷凝的、交联的、等离子体处理的、反应的、加热的、辐射的、或以其他方式处理或改性的液体或蒸气施加的润滑剂。可流动润滑剂的共同特性在于：它们往往生成例如呈小滴或微团形式的颗粒。
对“药用制剂”、“药用活性分子”、“药”、“药物”、“药剂”、“活性剂”、“活性药物”、“药物产品”等的提及在广义上是指因适用于经由注射器递送而在医学和科学领域有用的物质，包括例如药物、生物制剂、诊断剂(例如，染料或造影剂)、或用于治疗、诊断或预防(例如，疫苗)或研究目的的其他物质。示例性药用制剂或药物产品包括：生物制剂、疫苗、化学治疗剂、造影剂、小分子、免疫原、抗原、干扰素、多克隆抗体制剂、单克隆抗体、麻醉剂、干扰RNA、基因载体、胰岛素、或这些中的任一者的组合。“非活性”物质是指本领域中众所周知的载体、赋形剂、稀释剂等，尽管这类物质在混合的可注射的(例如像)辅助剂、等渗剂或缓冲剂中可以具有有益功能。这些活性或非活性物质还可以包括具有立即、延迟或持续释放特性的物质。设想的是，“药物产品”可以广泛地包括被配置用于由注射器存储和注射的活性和非活性物质。
注射器筒体材料
任选地，根据本发明的任何实施例的注射器可以由包括但不限于以下各项的一种或多种可注塑模制的热塑性材料制成：烯烃聚合物；聚丙烯(PP)；聚乙烯(PE)；环烯烃共聚物(COC)；环烯烃聚合物(COP)；聚甲基戊烯；聚酯；聚对苯二甲酸乙二酯；聚萘二甲酸乙二酯；聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)；PVdC(聚偏二氯乙烯)；聚氯乙烯(PVC)；聚碳酸酯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚乳酸；聚乳酸；聚苯乙烯；氢化聚苯乙烯；聚(环己基乙烯)(PCHE)；尼龙；聚氨酯聚丙烯腈；聚丙烯腈(PAN)；离聚物树脂；离聚物树脂。对于需要透明和玻璃状聚合物的应用(例如，对于注射器和小瓶)，环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)或聚碳酸酯可以是优选的。这类材料可以例如通过注塑模制或注拉吹模制来制造为具有非常紧密且精确的公差(总体上比在玻璃的情况下可实现的公差更紧密)。可替代地，根据本发明的实施例的注射器可以由玻璃制成。
注射器和可转换柱塞实施例
在图1中，示出了包括根据本发明的一个方面构造的柱塞组件20的注射器10的一个示例性实施例。简而言之，术语“远侧”和“近侧”贯穿本说明书使用。术语“远侧”和“近侧”总体上是指相对于给定参考点的空间或位置关系，其中“近侧”是在那个参考点处或相对更靠近那个参考点的位置，并且“远侧”是离那个参考点更远的位置。如本文中对例如注射器筒体所应用的，相关参考点是筒体的后端(例如，如图1所示的筒体12的顶部处的凸缘)，在所述后端附近，柱塞杆22和可转换柱塞24相连结。远端位于筒体12的底部或分配端处，针18安装在所述底部或分配端处。“近侧”和“远侧”还可以用于指代力的施加方向。例如，用于分配注射器内容物的推力将在“远侧方向”上或“朝远侧”施加，即，力在图1中向下推动柱塞头部30以便将液体密封区段36向下朝向注射器的分配端或远端推进。
注射器10具有总体上常规的构造，并且包括具有中央纵向轴线A的中空筒体12。筒体具有内表面14并且被配置来将可注射液体16保持在其中。针18位于筒体的远端处并且与所述筒体处于流体连通。柱塞组件20被布置成使得其远侧部分位于筒体的位于近侧的部分中，像图1所示那样，借此，注射器10准备待用。为此，当柱塞组件20在远侧方向上被致动、例如被推动时，它迫使筒体内的可注射液体通过针18流出。
柱塞组件20主要地包括柱塞杆22和可转换柱塞24。可转换柱塞24构成部件的子组件，所述部件被配置用于抵靠预填充注射器或药筒筒体的侧壁的内表面提供足够的压缩力，以便在存储过程中有效地密封筒体的内容物并保持其保质期。当可转换柱塞(诸如本发明的可转换柱塞)提供足以在存储过程中有效地密封筒体的内容物并保持其保质期的容器封闭完整性(CCI)和气密密封(例如，对氧气、湿气和/或任选地另外的气体提供阻隔)时，可转换柱塞(或其外表面的至少一部分)可以可替代地被表征为处于“扩展状态”或“存储模式”。扩展状态或存储模式可以是例如柱塞的接触注射器筒体的表面的至少一部分的扩展外径或轮廓、和/或柱塞施用在它被布置在其中的注射器筒体的内壁上的法向力的结果。可转换柱塞(或其外表面的至少一部分)可还原到可以可替代地被表征为“收缩状态”或“分配模式”的样子，其中抵靠筒体的侧壁的压缩力减小或部分地消除，从而允许使用者更容易地使柱塞在筒体中推进并由此分配注射器或药筒的内容物。收缩状态或分配模式可以是例如柱塞的接触注射器筒体的表面的至少一部分的减小的外径或截面宽度(相对于扩展状态的外径或截面宽度)、和/或由柱塞抵靠注射器筒体的内壁施用的减小的法向力、和/或对向内径向压缩的减小的阻力的结果。
如本文所使用，术语“可转换柱塞”广泛地包括被配置用于在医用筒体中使用的柱塞，其中柱塞是从存储模式可转换到分配模式的，如以上总体上所描述。本说明书主要地(尽管不是排他地)集中在具有液体密封区段的可转换柱塞实施例上，当柱塞从存储模式转变到分配模式时，液体密封区段独立于分开的存储密封区段部件(简称“独立存储密封区段柱塞”)在医用筒体中轴向平移。替代类型的可转换柱塞(它是转让给与本申请相同的受让人的申请的主题)任选地被描述为具有插件，所述插件被定位在柱塞套筒的腔体内以便提供相邻的存储密封区段抵靠医用筒体壁的向外径向压力(以便提供存储模式)。插件(其优选地比柱塞套筒更具刚性)然后可移动到柱塞套筒内的不同腔体(例如，位于存储腔体远侧的腔体)，以便释放这种径向压缩并由此将柱塞转变到分配模式。这类“插件和套筒式”柱塞在PCT公开号WO2015/054282中有所描述，所述公开通过引用以其全文结合在此。虽然插件和套筒式柱塞不是本发明的主焦点，但是本文描述一些实施例以便特别地说明根据本发明的各方面的用于将这类柱塞组装到医用筒体中的方法和设备。此外，应当理解，本发明在一方面可以覆盖至少存储密封区段和插件和套筒这两种类型的可转换柱塞。
存储密封区段类型的柱塞与插件和套筒类型的柱塞所共有的特征如下。总体来说，它们两者都包括内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面。所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段(任选地弹性体)，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态。所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的。所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的。处于所述收缩状态的所述存储密封区段与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度，和/或相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有更小阻力。在插件和套筒式柱塞的情况下，内部部分包括插件，并且存储密封区段是套筒的包围插件且与其相邻的部分。在独立存储密封区段柱塞类型的情况下，内部部分是环座，并且存储密封区段位于存储环上。在两种情况下，柱塞都优选地通过在远侧方向上向柱塞施加力来致动。这种致动力可以是向柱塞的内部部分施加上述操作。在插件和套筒式柱塞的情况下，所述操作可以将插件从套筒中的近侧腔体移位到远侧腔体。在独立存储密封区段柱塞类型的情况下，所述操作包括当从存储模式转变到分配模式时环座相对于存储环的轴向移位。
因此，在一方面，如图1和2A-3B所示，本发明是可转换柱塞24，其包括中央芯部32、存储密封区段34以及液体密封区段36，所述中央芯部具有与筒体12的中央轴线A同轴的纵向轴线。中央芯部32优选地是刚性的，任选地是由聚合物材料制成。存储密封区段34和液体密封区段36各自具有对应的总体上圆柱形的外表面。如本文所使用，“总体上圆柱形的”外表面可以包括给定部件(例如，液体密封区段)的外表面的否则圆柱形的形状在几何结构上的微小中断或变化(例如，由于凸肋、谷部等)。如稍后将详细描述的，存储密封区段的总体上圆柱形的外表面包括一个或多个环形凸肋或向外突出表面，所述一个或多个环形凸肋或向外突出表面用于在存储密封区段处于其扩展状态时与注射器筒体的内壁接合。扩展状态是通过存储密封区段沿着纵向轴线A相对于液体密封区段的相对移动而可还原到收缩状态的，或者反之亦然。如本文所使用，“扩展状态”和“收缩状态”可以是指相比较的尺寸测量(例如，扩展状态比压缩状态更宽)、和/或对柱塞的向内压缩的相比较的阻力(“扩展状态”对向内压缩具有更大阻力并且“收缩状态”对向内压缩具有更小阻力)、和/或由柱塞的外表面的至少一部分施用的相比较的向外径向压力(柱塞的外表面在“扩展状态”下施用更大向外径向压力并且在“收缩状态”下施用更小向外径向压力)。
可转换柱塞24(其优选地在中央芯部32的近端处)安装在柱塞杆22的远端上。柱塞杆22是具有与注射器的筒体的中央轴线A同轴延伸的中央纵向轴线的细长构件。柱塞杆的远端任选地是呈带螺纹突出26(图2A)的形式，所述带螺纹突出从杆22的远端朝远侧延伸并且在轴线A上居中。带螺纹突出26被配置成有待以螺纹方式接收在可转换柱塞24的近端中的配对带螺纹孔或洞28中，以便将可转换柱塞安装在柱塞杆22的远端上。可替代地，柱塞24可以通过其他手段、诸如通过卡扣配合或压配合来安装到柱塞杆22的远端上。柱塞杆22的近端是呈放大的带凸缘头部30(图1)的形式，所述带凸缘头部被配置成有待由使用者按压以便将液体18从注射器射出。
可转换柱塞24被配置用于在两种模式下操作。一种模式是像图1和2A所示的密封模式，其中柱塞的存储密封区段34处于其“接合”位置中，在所述位置中，所述存储密封区段被压缩在柱塞的中央芯部的第一部分与注射器的筒体的内壁之间，以便在其间形成气密的、液密的且具CCI水平的界面。另一种模式是滑移模式，其中当柱塞组件在筒体中滑动、这样使得存储密封区段不在与筒体的内壁相接合(或与其处于减弱的接合)时，存储密封区段转移到中央芯部上的不同部分，例如，“释放”位置。然而，在滑移模式下，柱塞的液体密封区段将与筒体的内壁处于滑动接合，以便在其间形成液密界面。此外，由于液体密封区段的固有润滑性，不必在柱塞与筒体之间使用液体或其他可流动润滑剂(例如，硅油)以促进柱塞在筒体中的滑动。此特征构成优于现有技术的相当大的优点，因为在柱塞与筒体之间使用可流动润滑剂以促进柱塞的滑动可能具有污染可注射液体的影响，如果润滑剂从注射器或柱塞分离到那种液体中的话。除了提供液密密封之外，液体密封区段自身还优选地提供CCI水平的密封，从而符合占主导的行业关注点并且与存储密封区段提供CCI冗余。
如最佳地在图2A-2C中所见，液体密封区段36被安装在柱塞的中央芯部32的远端上，而存储密封区段34则位于液体密封区段的近侧。存储密封区段34是呈至少一个环的形式，所述至少一个环围绕中央芯部的一部分安装，并且被配置成使得当柱塞组件处于像图1和2A所示的接合位置中时，存储密封区段34的所述至少一个环与注射器的筒体12的内壁14形成迄今为止提及的液密且气密的界面。因此，当柱塞组件处于那个位置中时，存储密封区段为注射器提供CCI和气密密封。在图1所示的示例性实施例中，存储密封区段是呈具有圆形截面的单个“O型环”38的形式。可以提供具有不同截面形状的其他单个环来形成存储密封区段。事实上，可以提供具有不同截面形状的多个环来形成存储密封区段。例如，任选地，O型环具有多于一个凸肋或叶片；例如，设想到2凸肋或3凸肋O型环。以下论述存储密封区段的那些替代实施例中的一些。
可转换柱塞24的中央芯部32是细长刚性构件，其任选地在其远端处具有圆柱形状的安装突出40。突出40可以具有任何适合的形状。在所示的示例性实施例中，突出40是半球形的。突出40充当用于将液体密封区段36安装在中央芯部32的远端上的装置。凸缘42紧靠突出40的近侧从中央芯部径向向外突出。环形存储平台44紧靠凸缘42的近侧设置在中央芯部32上。存储平台44被配置成用于在柱塞组件24处于存储模式、即图1所示的状态时，将至少一个环38接收在其上并保持所述至少一个环处于“保持”位置中。
环38是由弹性材料或者一种或多种弹性材料形成，所述弹性材料包括但不限于热固性橡胶(例如，丁基橡胶)、热塑性弹性体(TPE)、液体硅橡胶以及氟液体硅橡胶。中央芯部32在存储平台44的位置处的直径大于环38的正常内径。因此，当环38围绕存储平台44布置时，所述环从其正常外径(即，其“收缩”状态)拉伸到其“扩展”状态。在那个扩展状态下，所述环的周边的最外侧部分将与筒体的内表面14处于密切接合，从而在其间形成迄今为止所提及的气密的、CCI紧密的且液密的界面。如本领域技术人员应当理解的，当环38与筒体的内表面处于这种接合时，可以导致“粘贴”。因此，本发明的可转换柱塞被构造用于使得中央芯部32能够相对于环38(其初始地通过粘贴而粘附到筒体上)移动，以便使得柱塞组件24能够被移动到释放位置，其中所述柱塞组件在迄今为止所提及的滑移模式下操作。当在那个模式下时，环38将处于收缩状态，其中所述环的外径任选地小于筒体的壁12的内表面14的内径，这样使得所述环不接合那个内表面，并且因此将不干扰柱塞组件到筒体中的滑动移动。
为了使得O型环38能够从其接合位置(其中它将被保持在存储平台44周围)移动到释放位置(其中它从存储平台44转移)，中央芯部32包括紧邻存储平台44定位的成圆锥形地渐缩的区段46。成圆锥形地渐缩的区段46的近端终止于圆柱形区段48，所述圆柱形区段的外径小于存储平台44的外径。因此，当柱塞组件20被按压以引起它在筒体12内在图2A中的箭头所示的远侧方向上移动时(即，向柱塞的内部部分施加包括在远侧方向上对柱塞施加致动力的操作)，在中央芯部32朝远侧移动的同时，O型环与筒体的内壁之间的摩擦接合将趋向于将O型环保持在筒体中的那个纵向位置处。换言之，对比中央芯部32的外表面，O型环38优先地粘附到筒体的内表面14上。因此，O型环38与中央芯部32之间在轴向方向上将存在相对移动。那个相对轴向移动引起O型环38从其在存储平台44周围的保持位置移动，这样O型环就相对于中央芯部32在近侧方向上在图2A中的箭头50的方向上滑动，借此，O型环的径向最外侧表面将不再与筒体的内表面14处于接合(或任选地，将与所述内表面处于减弱的接合或者施加减小的向外径向压力)。因此，柱塞组件20可以在极小力下沿筒体平滑地滑动。继续朝远侧按压柱塞组件将最终使得O型环与形成中央芯部32的近端的突出凸缘52的下表面处于接合，诸如图2C所示。
如以上所提及，当柱塞组件20处于滑移模式时，液体密封区段36将与筒体的内表面14处于滑动接合，从而导致其间的良好的液密界面。为此，液体密封区段36主要地包括具有外表面部分的弹性体主体或头部54，所述外表面部分具有比内壁14的润滑性更大的润滑性。第一表面部分可以是呈围绕头部54的整个外表面延伸的膜56的形式。所述膜可以具有在任何实施例中小于近似100微米(μm)、任选地从25μm至50μm的任选厚度。对于所述膜可以采用各种各样不同的材料，例如像，惰性氟聚合物，除其他涂料外，包括氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯全氟乙烯丙烯(EFEP)、乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、全氟烷氧基(PFA)。任选地，可以使用CPT氟聚合物。CPT是从大金美国公司(Daikin America,Inc.)可商购的改性的全氟烷氧基(PFA)，并且通常包括在聚合过程中向PFA主链添加PCTFE侧链，从而增加标准PFA的气体和/或液体阻隔特性。任选地，头部54的外表面可以是呈由聚全氟醚油(诸如，从大金美国公司可商购的DEMNUM)形成的刚性盖帽(未示出)的形式，所述聚全氟醚油可以与树脂混合并挤出成膜、模具或盖帽。另外，根据某些实施例，用于膜涂层的材料可以不是膨胀氟聚合物。此外，根据某些实施例，可以将添加剂添加到用于膜或盖帽的材料中，所述添加剂是诸如可以改进膜或盖帽与柱塞的构成液体密封区段的下伏部分的粘附性和/或减小那个区段与筒体的侧壁之间的摩擦的添加剂。另外，根据某些实施例，可以采用粘附促进涂层或方法，例如像电晕处理。对于一些应用，可能希望共挤出不同的材料以形成膜。例如，除其他组合外，共挤出的膜组合可以包括环烯烃共聚物(COC)与Aclar、聚乙烯(PE)与Aclar以及FEP与PE。
任选地，在已经将膜材料插入到模具中之后，可以将柱塞材料注射到模具中。因此，在最终产品中，柱塞的液体密封区段可以包括柱塞芯部、布置在柱塞芯部的尖端上的聚合物头部、以及覆盖头部的膜。可替代地，上面未布置任何膜的高硬度润滑TPE材料可以用作液体密封区段。
在其中膜56用于提供液体密封区段的润滑外表面的情况下，所述膜可以用不同方式来固定到头部54上。例如，如图3A所示，一张膜56可以被包裹在头部54周围，这样使得这张膜与其边缘相连的部分58位于头部54中的凹部60内，像图2A-2C和3A所示。凹部60具有与突出40的形状配对的形状。因此，当突出40被插入到凹部中以便将头部54安装在中央芯部32的远端上时，膜56的边缘部分58将被捕陷在所述凹部中。将头部54固定到中央芯部32上可以借助于压配合、压缩凸肋、或用于将头部稳固地固定到中央芯部上以使得膜被捕陷在其间的任何其他适合的手段来实现。
图4A和4B展示了根据本发明构造的可转换柱塞124。柱塞124主要地包括具有远端135的圆柱形中央芯部132，头部154被稳固地固定到所述远端上。头部154类似于头部54并且用于形成这个实施例的液体密封区段136的一部分。类似于以上所描述的膜56的一张膜156被包裹在头部154周围，其中所述膜在其边缘处的部分被捕陷在芯部132与圆柱形套筒160之间。套筒160是细长刚性管状构件，所述管状构件的内径只稍大于中央芯部132的外径。套筒在其远端处的内表面包括环形内凹部162。套筒在其远端处的外表面包括环形存储平台144。内凹部162被配置成用于接收并捕陷膜156的边缘部分。存储平台144在功能上类似于存储平台44，即，它被安排用于在柱塞124处于存储模式时接收并保持可转换柱塞124的存储密封区段134。那个存储密封区段134包括由与O型环38类似的材料形成的环138，但是环138具有总体上矩形的截面与稍微凹入的外表面140。环138的外表面140的顶部边缘和底部边缘是呈一对环形凸肋142的形式，所述一对环形凸肋中的每一个形成接合表面，以便在由可转换柱塞124组成的柱塞组件在接合位置中位于注射器的筒体12内时紧密地接合筒体的内表面。那个接合导致环138与筒体的内表面之间的良好的气密的且液密的界面。
像O型环38一样，环138被安排成有待从接合位置移动到释放位置，借此，它不再接合筒体的内表面。为此，套筒160包括紧邻存储平台144定位的成圆锥形地渐缩的区段146。成圆锥形地渐缩的区段146的近端终止于圆柱形区段148，所述圆柱形区段的外径小于凹部144的外径。因此，当包括可转换柱塞124的柱塞组件被按压以便引起它在注射器的筒体12内在远侧方向上移动时，O型环138将从存储平台144移动并且相对于中央芯部在近侧方向上滑动，借此，环138的凸肋142将不再与筒体的内表面14处于接合(或至少将与所述内表面处于减弱的接合)。因此，柱塞组件可以在极小力下沿筒体平滑地滑动。可转换柱塞124的液体密封区段以与参考可转换柱塞24所论述相同的方式操作，并且因此为了简洁将不再重复描述。
为了促进构成可转换柱塞124的部件的组装，中央芯部132包括多个细长排气凹槽或通道170，所述多个细长排气凹槽或通道沿着中央芯部纵向延伸并且绕着中央芯部的周边等距地间隔。凹槽或通道170使得在套筒160被安装在中央芯部132上时将被捕陷在套筒与中央芯部之间的任何空气能够离开或排出套筒的底部。可替代地，可以在套筒160的内表面而不是中央芯部132的外表面中提供排气狭槽或通道。事实上，可以在套筒的内表面和中央芯部的外表面两者中提供排气狭槽。在任何情况下，通过将套筒与中央芯部之间的任何空气排出，人们能够迅速且利索地将膜156的边缘部分在内环形凹部162内捕陷在套筒与中央芯部之间。
图5A和5B中示出并且现在将论述可转换柱塞的再一实施例。那个可转换柱塞由参考号224指示并且在构造上类似于迄今为止所描述的柱塞24，只是相对于中央芯部捕陷膜56的边缘部分的方式是这样以使得所述边缘部分不暴露。为了简洁，将给予可转换柱塞224与可转换柱塞24所共有的那些特征相同参考号，并且将不再重复描述它们的构造和操作的细节。因此，如图可见，可转换柱塞224包括中央芯部32，存储密封区段34和液体密封区段36安装在所述中央芯部上。然而，膜56的与其边缘相连的部分未被捕陷在突出40与头部54中的凹部60之间。替代地，那些边缘部分被捕陷在保持环162与凸缘42之间。保持环是通过将其模塑在这张膜56的边缘部分周围来形成的。为此，将具有在截面上为总体上L形的环形腔体172的模具构件170布置在中央芯部32在凸缘42的位置处的部分周围，使得这张膜56的边缘部分位于腔体172内。然后，将任何适合的塑性材料注射到腔体172中以便形成保持环162。一旦这已经完成，就可以移除模具构件170，使得膜的边缘部分被捕陷在保持环下方并且因此不保留。
图7-9示出了根据本发明的任何实施例的用于将膜施加到柱塞的三种替代构型。在这些构型中，膜将起到与在本文所披露的其他构型中所施加的膜相同的作用；所以本说明书中在别处的许多披露内容满足描述图7-9的实施例的目的，并且为了简洁将不再重复。然而，这里指出不同之处。为了使膜在将膜56包裹在头部54周围时起皱的机会最小化，可以将膜切割成一定图案，所述图案使得膜能够利索地折叠到头部54中的凹部60中。任选地，刚性聚合物支撑件61被布置在凹部60内以便提供与膜56的部分配对的表面。如图7所示，膜56的部分折曲到刚性聚合物支撑件61中，并且被夹在芯部32与刚性聚合物支撑件61之间。任选地，在任何实施例中，膜经由超声波焊接或粘合剂与刚性聚合物支撑件61配对。
在图8和9所示的柱塞实施例中，刚性聚合物支撑件61具有向外朝向头部54的外径延伸的环形凸边61a。芯部32也包括径向延伸的环形凸边32a。凸边32a和61a被配置成用于与彼此配对。如图8所示，芯部32上的凸边32a包括多个径向间隔的微针63，所述微针被适配用于刺穿覆盖凸边61a的膜56区段并且定桩到凸边61a中。因此，当组装时，膜56被夹在凸边32a、61a之间并且被固定到头部54上。图9中的构型类似于图8的构型，只是芯部32上的凸边32a包括多个径向间隔的突起63，所述突起被适配用于与凸缘61a上的多个径向间隔的接收部65配对，从而将膜56固定到头部54上。凸肋或凹槽可以被合并在芯部或刚性聚合物支撑件上来提供摩擦，以用于固持芯部并用于排气，如本说明书中在别处关于其他实施例所描述。包括刚性聚合物支撑件61的任选优点在于：它允许对部件进行超声波焊接或定桩的选项。
现在参考图10-12，示出了根据本发明的一个方面的可转换柱塞324的替代实施例。在某种程度上，可转换柱塞324在结构和功能上类似于图1和2A-3B的柱塞24，尽管存在重要的不同之处。像其在图1和2A-3B中的对应物，可转换柱塞324被配置用于在密封模式(其中存储密封区段处于接合位置中)和滑移模式(其中存储密封区段被转移到释放位置)下操作，大致上如以上所描述。此外，像图1和2A-3B的柱塞24那样，可转换柱塞324是独立存储密封区段柱塞类型的。另外，柱塞324可以被固定到柱塞杆上以便形成柱塞组件，例如，非常像图1所示的组件20的实施例。为了简洁起见，这里将不再深入地论述这两个实施例之间的类似特征(例如，存储环的材料、柱塞被固定到柱塞杆上的方式、柱塞的基本功能等)。然而，可以指出不同之处。
可转换柱塞324包括刚性中央芯部332，当组装到注射器中时，所述刚性中央芯部将与注射器筒体(例如，图1的注射器筒体12)的中央轴线同轴。中央芯部332优选地是由刚性可注塑模制热塑性聚合物制成的，更优选地是由聚烯烃制成的，所述聚烯烃是诸如聚丙烯(PP)、环烯烃共聚物(COC)或环烯烃聚合物(COP)。液体密封区段336被安装在柱塞的中央芯部332的远端上，而存储密封区段334则位于液体密封区段336的近侧。存储密封区段334是以安装在中央芯部332的一部分上的整体式存储环338的形式来提供。这个实施例(以及本文所披露的其他实施例)中的中央芯部332起到刚性环座的作用，所述刚性环座优选地比环338更具刚性。存储环338包括总体上径向向内面向中央芯部332的内表面339以及总体上径向向外背离中央芯部332的外表面341。优选地，当存储环338处于未压缩状态时，内表面339是关于跨存储环338的宽度W338(在近端与远端之间)的对称面对称的。此外，当存储环338处于未压缩状态时，外表面341优选地是关于跨存储环338的宽度W338的对称面对称的。这种对称构型在可转换柱塞324处于存储模式时以及柱塞324转变到分配模式时向存储环338提供稳定性。非对称构型可导致环轴向倾斜或晃动，从而潜在地危及环的密封功能以及其促进柱塞从存储模式平滑地转变到分配模式的能力。虽然用于与可转换柱塞24的O型环38基本上相同的目的，但是可转换柱塞324的存储环338在截面上不是圆形的，并且因此更适当地被称为存储环(指示其基本功能和结构)，而不是确切地被称为O型环(是指具有总体上圆形的截面结构的存储环，诸如图1和2A-3B所示)。O型环仅仅是一种类型或形状的存储环。
所示实施例(图10-12)中的存储环338的外表面341包括三个隆起或凸肋338a，其中中间凸肋与相邻凸肋338a由中间凸肋的任一侧上的谷部338b分开。多个凸肋338a被配置成用于在存储密封方面提供冗余。另外的考虑在于：注射器内的压力变化(例如，于在海拔高处运输的过程中)可能引起注射器的液体内容物中的气泡压缩或膨胀，从而引起柱塞稍微移动。存储环338上的多个凸肋338a帮助降低柱塞324将移动到注射器的未杀菌区域中的风险。任选地，内表面339的外形是存储环的外表面341的外形的镜像。例如，外表面341上的凸肋338a与内表面339上的相对于凸肋338a位于180°处的相应凸肋338c直接相对。
值得注意地，存储环338被配置成用于在处于接合位置中时在以下各项之间提供气密密封：(1)存储环338与注射器筒体之间；以及(2)存储环338的内表面与中央芯部332之间(这同样适用于图1和2A-3B的O型环38以及注射器筒体12和中央芯部32)。存储环338被配置成用于最佳化密封的密封和释放，并且最小化或优选地防止在分配注射器内容物的过程中在柱塞沿筒体行进时与注射器筒体的内表面进行的意外接触。存储环338的橡胶的硬度可以纳入这种最优化内。
进一步优选的是，相对于中央芯部332或环座，存储环338优先地粘附到注射器筒体上。这是为了确保存储环338与中央芯部332之间的密封首先释放(而存储环338初始地继续粘附到筒体上)，从而允许存储环338移动到非密封位置，这样使得可转换柱塞324平滑地转变到滑移模式。存储环338到注射器筒体的优先粘附还有利地抵制柱塞324朝向注射器的近端(并且潜在地是未杀菌的端部)移动。存储环328到注射器筒体的优先粘附可以任选地利用例如中央芯部332上的可流动润滑剂涂层来实现。这类润滑剂可以包括例如，呈游离硅油、交联硅油(例如，通过等离子体交联)或烘干硅酮的形式的PDMS。可替代地，中央芯部332可以涂布有或嵌有本文中披露用于用作柱塞膜或盖帽材料的氟化润滑剂，例如，特氟龙、派瑞林或任何氟化聚合物。可替代地，中央芯部332可以设置有任选地使用八甲基环四硅氧烷(OMCTS)作为前体、通过等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)施加的润滑性涂层。这种涂层可以具有如美国专利号7,985,188中所描述的pH保护涂层或润滑性涂层的化学性质，所述专利通过引用以其全文结合在此。可以在存储环与环座之间提供任何上述润滑装置，以便在存储环优先地粘附到医用筒体的内壁上的同时促进环沿着环座的轴向滑动。然而，值得注意地，非常优选的是，柱塞324的医用筒体接触表面(存储密封区段334和液体密封区段336)和医用筒体的内表面都未用诸如游离硅油等可流动润滑剂来涂布。在本发明的这个优选方面中，可转换柱塞324提供预填充注射器应用的“无油”解决方案，这由于以上所解释的原因是有利的。
中央芯部332是细长刚性构件，所述细长刚性构件从其远端开始包括凸缘342，所述凸缘从中央芯部332径向向外突出。在凸缘342近侧的是环形存储平台344，所述环形存储平台在柱塞324处于存储密封模式时支撑存储环338。在存储平台344近侧的是成圆锥形地渐缩的区段或渐变区域346，其终止于圆柱形区段或分配平台348，所述圆柱形区段或分配平台的外径小于存储平台344的外径。分配平台348终止于凸缘352处。
可转换柱塞324以在很大程度上与其在图1和2A-3B中的对应物相同的方式操作，以便从存储密封模式转变到分配模式。这里将在图10-12的柱塞324的背景下概述这些细节。如图10-12所示，存储环338被布置在存储平台344上。在这个位置中，存储环338被配置成用于抵靠在医用筒体(所述存储环被布置在所述医用筒体中)提供足够的压缩，以便提供气密且液密的密封，由此在所希望的保质期内提供CCI并保护筒体的内容物的无菌性。在致动/使用时，当柱塞324开始在医用筒体中在远侧方向上推进时，中央芯部332相对于存储环338朝远侧滑动，从而引起环338转移到成圆锥形地渐缩的区段或渐变区域346并且然后最终在分配平台348处停止。渐变区域346被示出为呈圆锥形，但是在其他构型中可以是例如弯曲的。
当被布置在分配平台348上时，存储环338无论如何都抵靠医用筒体提供减弱的压缩抑或不提供压缩，从而使柱塞324处于分配模式。凸缘352截住存储环338，从而防止存储环使它自己从中央芯部332的近端分离。这还阻止了在存储环无法从筒体释放的情况下柱塞在近侧方向上的移动，从而降低存储环338接触注射器筒体内的未杀菌区域的风险。
如以上所提及，液体密封区段336在柱塞324上被布置在凸缘342和存储密封区段的远侧。液体密封区段336与筒体侧壁提供液密密封，并且优选地还为筒体内容物提供CCI。液体密封区段336任选地包括头部354，所述头部具有包裹在其上的膜356，大致上如以上相对于其他实施例所描述。如图12所示，头部354包括布置在刚性支撑件361、优选地聚合物支撑件之上的弹性材料，诸如弹性体355。刚性支撑件361有利地提供刚性表面以便将液体密封区段336固定或结合到中央芯部332上。刚性支撑件361可以包括杆部363，所述杆部例如通过超声波焊接、粘合剂、压配合、卡扣配合或通过螺纹接合来固定在中央芯部332的中央配对凹部360内。特别是在使用超声波焊接的情况下，刚性支撑件361优选地是与中央芯部332相同的材料(例如，所希望的聚烯烃)。任选地，膜356边缘终止于中央芯部332的中央配对凹部360内并且被固定在其中，从而使膜边缘在组装后是不暴露的，由此加强膜356与头部354之间的结合。
任选地，头部354可以通过双射注塑模制来制成，其中第一射将刚性支撑件361注射在模具内并且第二射将弹性体355注射在模具内，或者反之亦然。这种方法有利地避免对组装分开的部件以便制成头部354的需要。如果使用双射模制工艺，那么材料必须是相容的，以便使得弹性体355和刚性聚合物支撑件361能够结合在一起，由此形成整体式结构。例如，如果弹性体355是基于聚烯烃的热塑性弹性体，那么刚性支撑件361优选地是聚烯烃，诸如PP、COP或COC。
这种柱塞构型提供若干优点。例如，由于刚性内部结构，膜356可以紧密地包裹在头部354之上而不使膜或头部的形状变形。此外，虽然仍然提供足够弹性的以便足以提供充分液体密封的弹性体355，但中央芯部332促进自动化。另外，这种构造使可经受压缩形变的弹性体材料的量最小化。
任选地，膜可以根据以下过程来包裹在柱塞头部周围。所述过程包括以下步骤中的一个或多个的任意组合：(a)任选地将膜装载到辊上；(b)任选地将柱塞头部装载在工艺装备中；(c)任选地将膜加热到被配置成用于使膜可成型成预成型件的温度、持续一段时间，其中控制器任选地被设定成用于将膜加热到非常高的温度(例如，至少1000℃、优选地高于1200℃、任选地约1275℃的控制器设定点)；(d)任选地施加真空以便将膜拉到预成型工艺装备中，其中预成型件小于柱塞头部；(e)任选地用预成型件切出膜盘并将所述盘传送到成型站；(f)任选地在周边处用预成型件夹持所切出盘，使用真空使预成型件翻转，并且将柱塞头部向上推动穿过翻转的预成型件，从而拉伸预成型件以与柱塞头部相符；(g)任选地推动柱塞头部和预成型件穿过开口以便聚集在柱塞头部后面的过量的膜，用第一夹钳在圆周上保持膜和柱塞头部并且用第二夹钳夹持在柱塞头部后面的过量的膜，并且将第一夹钳旋转至少180°、任选地至少270°、任选地高达约720°的旋转，其中这样的旋转使膜在柱塞头部周围变紧；(h)任选地将过量的膜修剪掉并且旋转柱塞头部以便使柱塞从膜脱离；并且(i)任选地通过使用加热的捣固模将边缘捣固切割到柱塞头部的后表面来对膜边缘进行精加工。此过程是在模制工艺中对膜进行层压的传统方法的替代方案。
柱塞的尺寸可以根据特定需要、应用以及注射器筒体直径而改变。审请人已经发现某些特定尺寸可以是有利的。柱塞头部354需要提供液密密封以便防止注射器的液体内容物泄漏通过柱塞头部54，这是申请人称之为“逆吹”的现象。以下在实例2中描述在经历测试的6.48mm注射器中的液体密封区段336的密封高度H336为3.0mm并且直径为6.50mm的实施例。那个实施例成功地阻挡40N的负载而无任何泄漏，其中那个负载是朝远侧、即在用于分配液体内容物的方向上施加的(尽管针被阻塞以便防止液体离开注射器)。此外，申请人已经发现，柱塞头部354的弹性体355的壁厚度T355影响滑移力。例如，1.00mm的T355与1.45mm的T355相比具有更高滑移力。此外，申请人已经发现，3.7mm的刚性支撑件宽度W361对于一些应用是有益的。
任选地，图12A中示出了替代几何结构，其目标在于减小液体密封区段与注射器筒体之间的干扰区域。图12A展示了最大直径处的0.75mm的高度。
优选地，根据本发明的一个方面，液体密封区段可以被配置成用于提供CCI水平的密封，尽管不是气体(例如，氧气)密封。
如本文所论述，术语“中央芯部”(例如，32或332)或“套筒”(在图4A和4B所示的实施例的套筒160的情况下)具有直接地布置在其上的存储环或O型环。环或存储密封区段被布置在其上的中央芯部、套筒或任何其他元件在本文中一般地可以被称为“环座”。环座(不论它采取什么形式)应当是刚性的。刚性环座提供对于存储环在柱塞处于存储模式时达到所希望的且精确的水平的压缩以及在柱塞转变到分配模式时平滑地释放(而使用者几乎感知不到)所必需的支撑和尺寸公差。应当记住，存储环和柱塞总体上典型地将是极小的。由于柱塞部件需要在典型地是小直径注射器筒体的物体中平滑地操作，所以需要严密的尺寸公差。刚性环座并不在被布置在其上的存储环压缩时压缩。以此方式，存储环是在设计以下环时必须考虑在内的唯一变量，所述环被配置成用于在一方面在柱塞处于存储模式时提供充分密封并且在另一方面在柱塞转变到分配模式时提供平滑转变和柱塞力。此构型比可压缩环座更加优选，因为可压缩环座将给实现充足的密封和所希望的柱塞力添加一定程度的复杂性和困难性(即，另一个变量)。
任选地，在任何实施例中，液体密封区段是与环座分开的部件并且是由于环座不同的组合物制成。例如，环座可以由聚烯烃制成，而液体密封区段可以是注塑模制在刚性聚合物骨架之上的氟聚合物覆盖的TPE。在这种情况下，液体密封区段相较于刚性环座是更柔性(且弹性)的。在根据本发明的柱塞的任何实施例中，液体密封区段可以是比刚性环座更柔性且弹性的。
发明人已经了解到，将存储环插入到注射器筒体中的方式是结果性的。例如，已经发现，一旦柱塞头部已经插入到注射器筒体中就将存储环(例如，使用轴/套筒)滑动到存储平台上可能引起存储环的扭转的且周向的变形，和/或在存储环与液体密封区段之间形成所不想要的“压力区”。将增压空气捕陷在这两个密封区段之间的这种压力区可能具有随着时间的推移将存储环往回推的趋势，并且可能对预填充注射器的液体内容物产生所不想要的压力。
为了解决这些问题，发明人已经开发出图21-23C所示的可转换柱塞724的替代实施例。尽管对于柱塞724的构造和组装存在重要的不同之处，但是在某种程度上，柱塞724在结构和功能上类似于图10-12的柱塞324。像其在图10-12中的对应物，可转换柱塞724被配置用于在密封模式(其中存储密封区段处于接合位置中)和滑移模式(其中存储密封区段被转移到释放位置)下操作，大致上如以上所描述。此外，可转换柱塞724是独立存储密封区段柱塞类型的。为了简洁起见，这里将不再深入地论述这两个实施例之间的类似特征(例如，存储环的材料和构型、柱塞被固定到柱塞杆上的方式、柱塞的基本功能等)。然而，可以指出不同之处。可转换柱塞包括呈刚性中央芯部732形式的环座，当组装到注射器中时，所述刚性中央芯部将与注射器筒体(例如，图1的注射器筒体12)的中央轴线同轴。呈存储环738形式的存储密封区段734被安装在中央芯部732的一部分上。中央芯部732是细长刚性构件，所述细长刚性构件从其近端开始包括凸缘752(它可以例如经由螺纹接合或卡扣配合来固定到柱塞杆上)，所述凸缘与环形分配平台748相邻。在分配平台748远侧的是通向环形存储平台744的环形陡峭过渡区域746。已经发现，过渡区域越陡峭或越突然，柱塞从存储模式转变到分配模式就越平滑。中央芯部732的外径在存储平台744的远侧变窄以便形成环形插入平台770的两个弹性叉臂772，以下描述所述环形插入平台的功能。
不像图10-12的实施例，中央芯部732被安装到连接器主体780的近端(区别于存储密封区段336的近端)上。连接器主体780是优选地刚性的(例如，聚合物的)且总体上圆柱形的构件，所述构件的近端接收中央芯部732的弹性叉臂772并连接到其上。液体密封区段736以与图10-12的液体密封区段336安装到中央芯部332上相同的方式来安装到连接器主体780的远端上。以上相对于液体密封区段336进行的描述将满足关于图21-23C的柱塞724对液体密封区段的描述。将仅简洁地指出，液体密封区段736任选地包括头部754，所述头部具有包裹在其上的膜756。值得注意地，膜756完全围绕头部754进行包裹并且沿着头部754的下侧继续，其中膜756被夹在头部754与连接器主体780之间。头部754包括杆部763，所述杆部例如通过超声波焊接、粘合剂、压配合、卡扣配合或通过螺纹接合来组装并固定到连接器主体780的中央配对凹部760内。
连接器主体780包括通向更宽开口776的轴向通道784，所述更宽开口任选地在垂直于轴向通道784的中央轴线的方向上钻穿连接器主体780的中央部分。此构型简化了连接器主体780的注塑模制。开口776包括凸脊区段782，所述凸脊区段邻近轴向通道784与开口776相遇的地方。叉臂772在其远端处包括径向向外突出的邻接部774。邻接部774被保持在凸脊区段782下面以便将中央芯部732固定到连接器主体780上。
为了将中央芯部732组装到连接器主体780上，应当使这两个部件对准并轴向居中。然后将中央芯部732的叉臂772插入到连接器主体780的轴向通道784中。轴向通道784被配置成用于例如利用轴向通道784的近端处的环形倒角786来促进叉臂772的插入。当叉臂772接触倒角786时，叉臂772被驱使来径向向内弹性挠曲或压缩，这样使得当叉臂772朝远侧移动到轴向通道784中时，叉臂772和邻接部774完全地配合在轴向通道784内。一旦邻接部774完全达到更宽开口776，叉臂772就从其压缩状态被释放并且邻接部774被保持在凸脊区段782下面，从而防止中央芯部732与连接器主体780分开。简单地说，叉臂772以卡扣配合构型将中央芯部732固定到连接器主体780上。这在将柱塞724组装到注射器筒体中的过程中提供优点，如现在所解释。
图22A和22B是存储环738经由中央芯部732来组装到连接器主体780和液体密封区段736子组件上、由此形成完整的可转换柱塞724的方式的示意图。图22A示出了恰好在完全组装以便形成柱塞724之前的部件。如图所示，中央芯部732的远端稍微伸出到连接器主体780的轴向通道784中并且因此尚未紧固到所述连接器主体上。值得注意地，在这个位置中，存储环738被布置在中央芯部732或环座的环形插入平台770上。环形插入平台770与环形存储平台744相比具有更窄的外径。这样，存储环738的外径相应地小于环738在被布置在存储平台744上(如图22B所示)时的外径。存储环738在被布置在插入平台770周围时的相对小的外径被配置成用于促进将环738插入到注射器筒体中，其方式为使得环738不接触筒体壁或者仅与筒体具有极小接触。当在插入平台770上时，密封环738处于“装载位置”中，其中环738容易滑动到注射器筒体的近端中。当叉臂772被向下驱使到连接器主体780的轴向通道784中以便最终将中央芯部732固定到所述连接器主体上(如图22B所示)时，存储环738从在插入平台770上的装载位置转移到接合位置，其中所述环被布置在存储平台744周围。任选地，如图22B所示，当柱塞处于存储模式时，整个环738被布置在存储平台744周围。换言之，当处于存储模式时，环738的部分不接触分配平台。这有助于促进存储环738的无菌性。相似地，如图21所示，当柱塞724处于分配模式时，整个环738任选地被布置在分配平台748周围，这促进在分配过程中的无菌性。
值得注意地，在上述过程的情况下，环738不是分开地用装置来驱使或推动以便将环738设定成处于接合模式。相反，通过在将中央芯部732安装到连接器主体780上之前将环738在中央芯部732上放置在装载位置中，所述环在几乎没有筒体侧壁阻力的情况下被插入到注射器筒体中。如在图22A和22B两者中所见，当环738在装载位置中以及在接合位置中时，所述环与连接器主体的近端平齐。换言之，环738在装载过程中在中央芯部732相对于所述环移动的同时保持在固定位置中。因为在环738抵靠筒体侧壁压缩之前和之后在环738与连接器主体728之间无空间时，存储环738与液体密封区段736之间不存在“压力区”。因此，这种设计解决了以上所标识的关于装载存储环而不使其变形或不形成所不想要的压力区的问题。
图23A-23C的示意图更全面地展示了可以将可转换柱塞724的部件装载到预填充注射器中并进行组装的方式。如图23A所示，可以经由装载柱塞的传统方法来将液体密封区段736和连接器主体780子组件装载到柱塞中。这些传统方法包括排气管、真空装载以及真空辅助，所有这些都在以下进行描述。接下来，通过将环738在中央芯部732的叉臂772上布置在装载位置738中来形成存储环738和中央芯部732子组件。如图23C所示，例如通过推杆或通过组装到存储环738和中央芯部732子组件上的柱塞杆来将所述子组件插入，直到与连接器主体780建立卡扣配合以便形成被装载成处于接合模式的完全组装的可转换柱塞为止。所设想的是，预填充在筒体中的液体提供对抗在将中央芯部732组装到连接器主体780上时所施加的向下力所必需的阻力。然后，就像在其他实施例的情况下所描述的，可以使用柱塞724以便将柱塞724从接合位置(在图23C中示出)转换到释放位置(在图21中示出)。应当指出，柱塞724的扩展状态是通过向柱塞的内部部分施加以便减小或消除由相对刚性的内部部分(在这种情况下，环座732的存储平台744)提供的向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的。通过在远侧方向上将设定力施加到可转换柱塞724上，环738被设定成处于扩展状态。将柱塞还原到收缩状态的操作包括：在远侧方向上将致动力施加到可转换柱塞724上。在这种优选实施例的情况下，在转变到分配模式并且然后分配产品之前，不需要拉回或起动柱塞724以便将其设定成处于接合模式或将其从接合模式移出。
图24是替代可转换柱塞的轴向截面图，所述柱塞与图21的柱塞完全相同，只是图24的存储环是与图21的存储环相比的替代几何结构。图24A是图24的柱塞的放大局部视图，其突显了存储环的截面内的替代几何结构。如图所示，替代存储环738i包括总体上径向向外背离环座的外表面。在其未压缩状态下，环738i包括近端738p、远端738d以及位于近端738p与远端738d之间的径向对称面PS。任选地，径向对称面PS距离近端738p和远端738d是等距的。环738i的外表面在径向对称面PS的任一侧上是对称的。任选地，环738i被配置成使得处于其未压缩状态，存储密封区段734i的内侧表面上的给定凸肋与外侧表面上的凸肋相反。这些特征可以帮助促进环738i的稳定坐置和平移。此外，环的远端738b接触连接器主体780的近端785，而不是被布置在环形倒角786中或抵靠所述环形倒角被按压。
用于将可转换柱塞组装到注射器筒体中的另外方法和设备
考虑到如由本文所描述的示例性实施例所表示的可转换柱塞的新颖构型，用于在填充操作之后将常规柱塞组装到预填充注射器筒体中的传统方法单独地不足以将可转换柱塞组装到注射器筒体中。然而，传统方法可以合并到用于将可转换柱塞组装到注射器筒体中的新颖方法中。
存在三种用于将常规柱塞组装到预填充注射器中的传统方法。第一种是使用真空管，其中，柱塞被推动穿过放置在注射器中的管并离开所述管的底部而进入其在注射器筒体内的最终位置中。第二种是使用真空，所述真空室在注射器中产生的并且柱塞被引入到所述注射器的开口中。压差强迫柱塞向下进入筒体中而进入最终位置中。第三种方法(被称为真空辅助)产生真空并且进一步包括机械元件以便辅助柱塞进入到其最终位置中。再次地，在某种程度上，这传统方法可以用于实行可转换柱塞到注射器筒体中的组装。然而，由于可转换柱塞要求不仅要将柱塞头部布置在注射器筒体内(这可以例如经由以上所列举的传统方法之一来完成)，而且要将存储密封区段设定成处于接合位置，传统方法/设备未被装备用于充分地将可转换柱塞组装到诸如注射器等医用筒体中。本说明书的本节描述用于将可转换柱塞组装到注射器筒体中的不同方法和设备。图6A-6E、13-16B和18展示了用于将独立存储密封区段柱塞类型实施例组装到注射器筒体中的设备。图16A-17B展示了用于将插件和套筒式柱塞类型实施例组装到注射器筒体中的设备。
独立存储密封区段柱塞实施例存在以下问题：如果初始地未被定位成处于接合模式(即，处于其最大直径)，那么存储环可能使得难以或不可能实行柱塞到注射器筒体中的自动插入。因此申请人已经确定：优选的是，这类实施例不是在存储环处于(扩展)接合位置中中的情况下、而是替代地在存储环处于(收缩)释放位置中的情况下被初始地插入到注射器中。一旦柱塞例如通过传统方法被初始地插入到筒体中，存储环就可以从释放位置被移位并且被设定成处于接合位置中以供商业使用。
现在转向图6A至6E，现在将描述将构成柱塞组件20的部件组装在注射器的筒体12内的细节。为此，在其中O型环38紧靠凸缘52下方定位的状态下提供可转换柱塞24。因此O型环将处于其收缩状态，这样使得在被引入到筒体中时，它将不接合筒体的内表面。在可转换柱塞24处于那种状态的情况下，将所述可转换柱塞引入到筒体12的近侧开口端中并且使其自由地滑动到它在柱塞组件处于其接合位置中时将处于的纵向位置，像图6A所示。然后使内径稍微大于中央芯部32的凸缘52的外径的管状工具180在中央芯部的那个部分之上滑动，以便接合布置在那个部分下方的O型环38的部分，诸如图6B所示。然后向下推动工具180以便引起O型环沿着中央芯部在远侧方向上滑动，借此，它将向上骑行到圆锥形区段46之上并且因此被径向向外拉伸，像图6C所示。继续按压工具将最终使O型环滑动到环形凹部44中，像图6D所示，借此，它将在保持位置中卡扣到位。一旦已经完成，就可以将工具170移除，并且然后可以将柱塞杆22连接到可转换柱塞24上。为此，可以将柱塞杆22的远端处的带螺纹突出26拧到中央芯部中的螺纹洞或孔28中，从而完成柱塞组件在注射器的筒体内的组装。
参考图13，示出了用于例如在注射器筒体中设定图10-12的可转换柱塞324的柱塞插入设备1000的任选实施例。作为如以上所论述的组装方法中的第一步骤，可以采用传统方法(例如，排气管、真空或真空辅助)之一来初始地将柱塞324布置在注射器筒体内。设备1000可以在第二步骤中用于通过使环338从在分配平台348上的初始位置移位到在中央芯部332的存储平台344上的位置来将所述环设定成处于接合模式。
设备1000包括底座1010，所述底座使用柱塞定位杆1004初始地在方向D上朝远侧驱动整个柱塞324，直到定位杆1004的带凸缘端部1006被止挡物1012阻挡为止，此时，柱塞移动中止。继续的向下移动使附连到柱塞定位杆1004的近端上的弹簧1008坍缩，这引起由底座1010在方向D上朝远侧轴向驱动的插入管1002继续朝远侧移动，以便使存储环338移位到接合位置或存储密封模式中。
参考图14A-14C，示出了用于例如在注射器筒体中设定图10-12的可转换柱塞324的柱塞插入设备1020的替代任选实施例。作为如以上所论述的组装方法中的第一步骤，可以采用传统方法(例如，排气管、真空或真空辅助)之一来初始地将柱塞324布置在注射器筒体内。设备1020可以在第二步骤中用于通过使环338从在分配平台348上的初始位置移位到在中央芯部332的存储平台344上的位置来将所述环设定成处于接合模式。
设备1020包括底座1030，所述底座致动包括内部件和外部件的管状结构(类似于排气管)。也就是，插入管1022被配置成用于在方向D上朝远侧驱动存储环338，而外收缩管1023初始地包围环338并且约束其外径。一旦环338被布置在中央芯部332的存储平台344周围，管结构就缩回(见图14B)，这样使得收缩管1023释放环338，从而使得环338能够在接合位置中接触筒体壁。设备1020进一步包括弹簧1028、止挡物1032以及柱塞定位杆1024，它们大致上如以上相对于图13的设备1000的相似部件所描述地起作用。底座1030使用柱塞定位杆1024初始地在方向D上朝远侧驱动整个柱塞324，直到插入管1022的近端处的凸边1026被止挡物1032阻挡为止，此时，柱塞移动中止。然而，弹簧1028允许收缩管1023继续移动越过那个点。收缩管1023首先捕获环338的外径，并且然后向下移动到最终位置。在收缩管1023捕获密封环338时的阶段过程中，插入管1022独立于底座1030移动，以便允许插入管1022接合存储环338以支撑它。在使收缩管1023缩回的同时，插入管1022维持在位以便将密封环338保持在接合位置中。
参考图15A和15B，示出了用于例如在注射器筒体中设定图10-12的可转换柱塞324的柱塞插入设备1040的替代任选实施例。作为如以上所论述的组装方法中的第一步骤，可以采用传统方法(例如，排气管、真空或真空辅助)之一来初始地将柱塞324布置在注射器筒体内。设备1040可以在第二步骤中用于通过使环338从在分配平台348上的初始位置移位到在中央芯部332的存储平台344上的位置来将所述环设定成处于接合模式。
存储环338的外径初始地受可移除管状部件1042的收缩部分1043约束。部件1042可以在柱塞324被制造时或在插入到注射器中之前在使用时被放置在适当位置中。如果可移除管状部件1042在柱塞被制造时被放置在适当位置中，那么部件1042可以是一次性的。如果可移除管状部件1042在使用时被放置在适当位置中，那么部件1042可以是可重复使用的。一旦存储环338被放置到存储平台344上，可移除管状部件1042就缩回并且存储环338可以扩展到接合位置中。
如同以上所论述的其他实施例，设备1040包括底座1050、弹簧1048以及柱塞定位杆1044。任选地，杆1044是可伸缩的，以便定位柱塞324并且接合可移除管状部件1042以便将其移除。进一步存在外框架1045，所述外框架穿过可移除管状部件1042以便接合存储环338。独立运动在使可移除管状部件1042缩回的同时保持密封环处于所希望的位置中。
现在参考图18，示出了可转换柱塞624的替代实施例。像图10-12的实施例，柱塞624包括位于被固定到内部刚性支撑件661上的柱塞头部654上的膜656。柱塞624还包括中央芯部632，但不像本文所披露的其他实施例，中央芯部632并不暴露于周围条件，诸如湿度、氧气或未杀菌条件。在这个实施例中，存储环638覆盖中央芯部632的近端并且还提供气密密封以便保护注射器内容物免受周围环境。环638包括三个凸肋638a，其中中间凸肋638a的任一侧上有谷部638b。出于以上所提供的原因，这种多凸肋构型是有利的。内部密封致动器655被定位在中央芯部632的近侧部分周围并且部分地由存储环638包围。密封致动器655被配置成用于在中央芯部632上滑动。致动器655的外轮廓包括两个倾斜区段(a，c)以及位于其间的一个平坦区段(b)。
内部致动器655可以被组装到中央芯部632上，并且中央芯部632的材料可以(例如，经由锤击、超声能量、熔化等)移位到致动器655之上以便保持所述致动器。此时，存储环338可以被组装到中央芯部632上。斜坡(a)可以保持存储环338。
柱塞624可以初始地通过真空或真空辅助来插入在筒体中。为了将环638设定成处于接合位置中，使环638朝远侧移位，这进而使内部密封致动器655朝远侧移动，这样使得平坦区段(b)抵靠筒体壁压缩凸肋638a。如果作为方法步骤在组装柱塞时使用真空辅助，那么可以使用可伸缩元件(诸如图16A所示的那个(以下所论述))来初始地在中央使环338移位以便定位柱塞624，并且然后使更大直径的管移位以便将致动器655移动到适当位置中。
在使用中，可以通过朝远侧推动可转换柱塞624以便分配注射器内容物来简单地致动所述可转换柱塞。初始的移动进一步使致动器655移位，以便将存储环638从接合位置释放并使其转移到分配位置。继续的移动使柱塞624沿筒体朝远侧移位。
如以上所提及，本说明书中还描述了用于将插件和套筒式柱塞类型实施例插入到注射器筒体中的方法和设备。图16A和16B中示出了一个这样的设备。插件和套筒式可转换柱塞424包括优选地弹性体的柱塞套筒423，所述柱塞套筒具有存储密封区段434和液体密封区段436。柱塞套筒423进一步包括内腔447、448、450，所述内腔彼此连通并且被配置成用于接收插件442的可移动插入。腔体448与存储密封区段434相邻。当柱塞424处于接合位置中时，插件442被布置在腔体448中，以便抵靠注射器筒体壁提供存储密封区段434的压缩。为了转变到分配模式，使插件442从腔体448推进到腔体450。
最近侧腔体或预装载腔体447是插件442在将柱塞424组装到注射器筒体中时的初始位置。在这个位置中，柱塞并不抵靠注射器筒体提供气密压缩，从而使得柱塞424能够在注射器内朝远侧推进到所希望的点。这种插入可以用柱塞插入设备1060来实行。所述设备包括底座1070、弹簧1068、中央杆1064、外套筒1062、中央杆1064的带凸缘端部1066以及止挡物1072。杆1064可以将柱塞424放置在注射器内的适当位置中。在柱塞被定位之后，塌缩套筒1062继续朝远侧移动。继续的移动将插件442移动到腔体448中，在所述腔体中，存储密封区段434变得被设定成处于接合位置中以供商业分销。
参考图17A和17B，示出了用于插件和套筒式可转换柱塞524的柱塞插入设备1080。柱塞524包括优选地弹性体的柱塞套筒523，所述柱塞套筒具有存储密封区段534和液体密封区段536。柱塞套筒523进一步包括内腔547、548和550，所述内腔彼此连通并且被配置成用于接收插件542的可移动插入。腔体548与存储密封区段534相邻。当柱塞524处于接合位置中时，插件542被布置在腔体548中，以便抵靠注射器筒体壁提供存储密封区段534的压缩。为了转变到分配模式，使插件542从腔体548推进到腔体550。
当初始地将柱塞524布置在注射器筒体内时，插件542初始地被定位在最远侧腔体550中。在这个位置中，可以利用柱塞定位杆1084来使插件在筒体中推进，所述柱塞定位杆被布置在所述设备的套筒1082内。然后使用夹钳1083来抓持插件的近端并使插件缩回，这样使得插件被定位在腔体548内，由此抵靠注射器筒体产生存储密封区段534的压缩，以便使柱塞524处于接合位置中。
任选地，在根据本发明的可转换柱塞的任何实施例中，在筒体与柱塞的筒体接触表面之间大致上或完全不存在可流动润滑剂的情况下，柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在约2.5N与约5.5N之间的挣脱力和滑移力。任选地，在根据本发明的可转换柱塞的任何实施例中，柱塞提供任选地低于2N、任选地低于1.5N、任选地低于1.0N、任选地低于0.5N、任选地低于0.4N、任选地低于0.25N的挣脱力与滑移力之间的差。任选地，在根据本发明的可转换柱塞的任何实施例中，柱塞提供任选地低于20％、任选地低于15％、任选地低于12％、任选地低于10％、任选地低于8％、任选地在2.5％与6％之间的挣脱力与滑移力之间的差。挣脱力与滑移力之间的这些差是在筒体与柱塞的筒体接触表面之间大致上或完全不存在可流动润滑剂的情况下提供的。
在任何实施例中，液体密封区段(经由柱塞头部)提供液密密封，并且任选地(尽管优选地)提供CCI。如果要提供针对液体密封区段的CCI水平的密封，那么可以通过使用以下两种测试中的两者来验证由液体密封区段提供的无菌阻隔：(1)使用液体浸没技术进行的微生物侵入测试；以及(2)染料渗透测试。使用液体浸没技术进行的微生物侵入测试涉及：提供在液体中提供的挑战微生物；将样品容器浸没在液体中，同时向容器的内容物区段施加真空；并且在所指定的时间之后，测试以查看挑战微生物是否迁移越过液体密封区段。染料渗透测试涉及：将其中布置有的柱塞头部的样品容器放置到染浴中；施加真空以便获得低于635mmHg的压力计读数，持续两分钟；并且视觉地或使用紫外线读取技术来确定是否有任何染料穿过液体密封区段。最后，应当通过两种测试，以便验证由液体密封区段提供的CCI。
可流动润滑剂在可注射药物产品中的不存在
已经观察到，基于蛋白质的药物可变性或以其他方式劣化。药物变性的主要方式是展开并且然后引起在药物产品中形成聚集体。主容器可以引起蛋白质变性。可以引起这种变性的一种因素是硅油润滑剂(一种类型的可流动润滑剂)的存在。硅油的小滴可以从容器壁脱离并且与药物相互作用。这些小滴引起呈液体的蛋白质展开。
生物药物的大问题是患者产生免疫反应的可能性。免疫反应可能由注射到患者体内的药物中的聚集体(颗粒)引起。这些聚集体可能引起在患者体内生成以下抗体：(1)使药物无效或(2)引起严重的自身免疫反应。少量的颗粒就可以引起免疫反应。在药物中聚集的蛋白质的％可能非常非常小，但是可能引起免疫反应。例如，MS和克罗恩病患者所服用的药物在2年内产生免疫反应。这要求患者停止服用药物和/或换药。
基于蛋白质的药物的数量在过去五年显著地增长，并且这种趋势将继续。药物疗法正用于治疗更慢性的适应症。这意味着患者更长期地服用药物并且更易于出现由药物引起的副作用。早先，蛋白质药物被服用用于急性适应症并且副作用是有限的。
药物中污染物的量在保质期内可能增长。用于测量污染物的阈值是在仪器的检测极限处，所以浓聚物变得越来越少。这些颗粒的浓聚是低ppb/ml的，但是仍可能足以引起免疫反应。因此，对避免使用可流动润滑剂的需要对于生物药物(即在预填充注射器中提供的多肽组合物或蛋白质组合物)是特别紧迫的。
在本发明的任选方面中，根据本文所披露的任何实施例的可转换柱塞(其不要求在注射器筒体壁与柱塞的筒体接触表面之间使用可流动润滑剂)对于容纳多肽组合物或蛋白质组合物的预填充注射器是特别有利的。以此方式，可流动润滑剂、例如硅油将不迁移到药物中(并且最后迁移到患者体内)，并且因此将不使药物组合物的生物组分变性。这样，生物药物的保质期可以得到优化。此外，以此方式，可以避免否则因硅油在药物中产生聚集体引起的患者产生的所不希望的免疫反应。因此，“无油解决方案”是生物制剂特别所希望的。
因此，在任选实施例中，本发明涉及根据本文所披露的任何实施例的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在预填充注射器中。所述注射器包括医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述可注射药物产品包括易于因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而变性的多肽组合物或蛋白质组合物。所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产的远侧分配端以及被配置用于接收所述可转换柱塞的开放近端。根据本发明的任选实施例，所述多肽组合物或蛋白质组合物易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的以下负效果中的一个或多个影响：所述组合物中的蛋白质变性；所述组合物中的蛋白质凝聚；所述组合物中的蛋白质劣化；触发患者体内的所不希望的免疫反应；以及使所述药物产品的疗效降级。所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒，这样使得所述药物产品不经受否则可能因与可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而产生的任何上述负效果。
本发明的实施例对于冻干药品的给予特别有用，所述冻干药品包括小分子和生物制剂，诸如目前作为用于注射的冻干药物或粉状药物销售的那些。通过非限制性实例的方式，这些包括疫苗、阿地白介素、氨比西林、天冬酰胺酶、两性霉素B(Amphotec、Amphocin、其他的)、ATryn抗凝血酶、苯达莫司汀、博莱霉素、硼替佐米、碳基氯氨铂、卡莫司汀、Caverject粉(前列地尔)、赛妥珠单抗头孢唑林、头孢尼西、头孢他啶、头孢曲松钠、顺氯氨铂、阿糖胞苷、癌得星(环磷酰胺)、甲氮咪胺、道诺霉素、地加瑞克、云铁胺甲磺酸酯、阿霉素(亚德里亚霉素)、表阿霉素、乳糖醛酸红霉素、雌激素、吉西他滨、胰高血糖素、人绒毛膜促性腺激素、人类生长激素、人绝经期促性腺激素(HMG，尿促性素(menotrpin))、人血浆、HcG 5000IU-5ml、免疫球蛋白(Carimune，)、干扰素β1a(Avonex)、Intron A(干扰素α-2b)、拜科奇(重组因子VII)、亚叶酸钙、亮丙瑞林、甲基强的松龙、沙格司亭(莫拉司亭)、疫苗、MMR和MMRV疫苗、聚乙二醇干扰素α-2b(PegIntron)、英利昔单抗、舍莫瑞林/GHRH6-5ml、生长激素(Genotropin，)、辛卡利特(Kinevac)、噻替派、维库溴铵、威凡(伏立康唑)、长春新碱、水痘疫苗以及Zostavax。
粉状产品或冻干产品中包括一些赋形剂，诸如增溶剂或缓冲剂，它们可以被认为是功能性赋形剂。不同冻干制剂中所使用的赋形剂包括膨胀剂、缓冲剂、渗透压调节剂(tonicity modifier)、抗微生物剂、表面活性剂以及共溶剂，并且是本领域中众所周知的。参看例如Baheti等人，Excipients Used in Lyophilization of Small Molecules,1J.Excipients&Food Chem.41(2010)(小分子冷干中所使用的赋形剂,1J.赋形剂与食物化学.41(2010))。类似地，诸如注射用水等稀释剂是本领域中众所周知的，并且通常包括赋形剂，例如盐溶液或林格氏溶液。
用于测试柱塞的方面的行业标准
柱塞组件的压缩形变特性的测试可以使用本领域已知的方法进行，例如ASTMD395。
可以使用本领域已知的方法，例如，根据ASTM D1995-92(2011)或D1876-08进行膜与柱塞之间的粘结特性或粘合强度的测试。
柱塞滑动力是维持柱塞在注射器或药筒筒体中的移动(例如在吸入或分配过程中)所要求的力。它可以有利地使用例如本领域已知的ISO 7886-1:1993测试或合并到ISO11040-4中的目前待决的公开测试方法来确定。可以使用与用于测试柱塞滑动力相同的方法来测试的柱塞脱离力是使固定柱塞开始在注射器或药筒筒体内移动所要求的力。在测试柱塞滑动力和脱离力中有用的机械是例如使用50N传感器的英斯特朗(Instron)机器。
对于可提取物的测试，即从柱塞迁移到注射器或药筒内的液体中的材料的量，可以使用例如欧洲药典2.9.17测试中所陈述的用于肠胃外制剂的可提取体积的方法来进行。
对容器封闭完整性(CCI)的测试可以使用真空衰减泄漏检测方法来进行，其中随时间的推移测量其在测试体积和压力上升内保持的真空。足够大的压力上升是流入系统的指示，这是泄漏的证据。任选地，真空衰减测试在两个单独的周期实行。第一周期专用于在非常短的持续时间内检测大的泄漏。对于第一周期抽相对较弱的真空，因为如果检测到大泄漏，则不需要大的压力差来检测大的压力上升。如果存在大泄漏，如所描述地使用第一周期有助于缩短总测试时间。如果在第一周期中没有检测到泄漏，则运行第二周期，其符合用于通过真空衰减方法对包装中的泄漏进行非破坏性检测的ASTM F2338-09标准测试方法。第二周期开始于系统评估以便降低压力上升测量中的信噪比。在第二周期中抽相对较强的真空持续一段长的时间以便增加检测到系统中的压力上升的机会。
对在吸入过程中越过注射器活塞的空气泄漏的测试可以使用本领域中已知的方法、例如ISO 7886-1:1993来进行。
对在压缩下的注射器活塞处的空气泄漏的测试可以使用本领域中已知的方法、例如ISO 7886-1:1993来进行。
在PECVD涂布的注射器筒体中使用的可转换柱塞
在另一方面，本发明包括根据本发明的柱塞的任何实施例(或实施例的组合)在具有PECVD涂层或PECVD涂层组的注射器中的用途。注射器可以由例如玻璃或塑料制成。任选地，根据任何实施例的注射器筒体是由可注塑模制的热塑性材料制成，所述材料看起来是透明的并且最终形式是玻璃状的，例如环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)或聚碳酸酯。这类材料可以例如通过注塑模制来制造为具有非常紧密且精确的公差(总体上比在玻璃的情况下可实现的公差更紧密)。当试图平衡柱塞设计中的密封紧密性和低柱塞力的竞争考虑时，这是益处。
本披露的这个部分主要集中在作为本发明的任选方面的优选实现方式的预填充注射器。此外，然而，应当理解的是，本发明可以包括利用柱塞的任何肠胃外容器，诸如注射器、药筒、自动注入器、预填充注射器、预填充药筒或小瓶。
对于一些应用，可能希望将一个或多个涂层或层提供到肠胃外容器的内壁上以便修改那个容器的特性。例如，可将一个或多个涂层或层添加到肠胃外容器上，例如以便改进容器的阻隔特性并且防止容器壁(或下伏的涂层)与被保持在容器内的药物产品之间的相互作用。这类涂层或层可以根据2014年3月11日提交的共同待决的PCT申请PCT/US2014/023813的传授内容来构造，所述申请通过引用以其全文结合在此。
例如，如图1A所示，其为图1的注射器10的筒体12的放大截面图的第一替代实施例，筒体12的内壁14可以包括涂层组400，所述涂层组包括一个或多个涂层或层。筒体12可以包括至少一个衔接涂层或层402、至少一个阻隔涂层或层404以及至少一个有机硅氧烷涂层或层406。有机硅氧烷涂层或层406优选地具有pH保护特性。涂层组400的此实施例在本文中被称为“三层涂层组”，其中SiOx阻隔涂层或层404通过被夹在pH保护有机硅氧烷涂层或层406与衔接涂层或层402之间来被保护免受内容物的影响，这些内容物具有足够高以致能去除SiOx阻隔涂层或层的pH。以下三层厚度表中给出对应层的以纳米为单位的设想厚度(括号内为优选范围)：
现在描述构成三层涂层组的这些涂层中的每一个的特性和组成。
衔接涂层或层402具有至少两个功能。衔接涂层或层402的一个功能是改进阻隔涂层或层404到基底(例如，筒体12的内表面14)、具体地是热塑性基底的粘合，虽然衔接层可以用于改进到玻璃基底或到另一涂层或层的粘合。例如，衔接涂层或层(也被称为粘附层或涂层)可以被施加到基底上，并且阻隔层可以被施加到粘附层上以便改进阻隔层或涂层到基底的粘附。
已经发现衔接涂层或层402的另一个功能：施加在阻隔涂层或层402下方的衔接涂层或层404可以改进施加在阻隔涂层或层404之上的pH保护有机硅氧烷涂层或层406的功能。
衔接涂层或层402可以由SiOxCy构成、包含SiOxCy或基本上由SiOxCy组成，其中x是介于0.5与2.4之间，并且y是介于0.6与3之间。可替代地，原子比可以表达为式SiOxCy。衔接涂层或层402中的Si、O和C的原子比是如下若干选项：
Si100:O 50–150:C 90-200(即w＝1，x＝0.5至1.5，y＝0.9至2)；
Si100:O 70-130:C 90-200(即w＝1，x＝0.7至1.3，y＝0.9至2)
Si100:O 80-120:C 90-150(即w＝1，x＝0.8至1.2，y＝0.9至1.5)
Si100:O 90-120:C 90-140(即w＝1，x＝0.9至1.2，y＝0.9至1.4)，或
Si100:O 92-107:C 116-133(即w＝1，x＝0.92至1.07，y＝1.16至1.33)。
所述原子比可以通过XPS测定。考虑到通过XPS无法测量的氢原子，因此衔接涂层或层402在一方面可以具有式SiwOxCyHz(或它的等效物SiOxCy)，例如其中w是1，x是从约0.5至约2.4，y是从约0.6至约3，并且z是从约2至约9。典型地，衔接涂层或层402因此将包含针对100％碳+氧+硅归一化的36％至41％的碳。
本说明书中所限定的任何实施例的阻隔涂层或层404(除非在具体例子中另外说明)是任选地如美国专利号7,985,188中所指明的通过PECVD来施加的涂层或层。阻隔涂层优选地被表征为“SiOx”涂层，并且包含硅、氧和任选地其他元素，其中x(氧原子与硅原子的比)是从约1.5至约2.9。SiOx或其他阻隔涂层或层的厚度可以例如通过透射电子显微镜(TEM)来测量，并且其组成可以通过X射线光电子能谱法(XPS)来测量。阻隔层有效地防止氧气、二氧化碳或其他气体进入容器和/或防止药用材料浸析到容器壁中或穿过容器壁。
将阻隔层404和衔接层402施加到筒体12的内表面14上的优选方法是通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，诸如例如美国专利申请公开号20130291632中所描述，所述申请以其全文通过引用结合在此。
本申请人已经发现SiOx阻隔层或涂层被一些流体(例如，所具有的pH超过约5的水性组合物)腐蚀或溶解。由于通过化学气相沉积施加的涂层可以是非常薄的—数十至数百纳米厚—所以即使是相对缓慢的腐蚀速率也可以在小于产品包装的所希望保质期的时间内消除或降低阻隔层的有效性。这对于流体药用组合物而言特别是一个问题，因为许多流体药用组合物具有类似于血液和其他人或动物流体的pH的大约为7、或更广泛地在5至9范围内的pH。药物制剂的pH越高，它腐蚀或溶解SiOx涂层越快。任选地，这个问题可以通过用pH保护有机硅氧烷涂层或层来保护阻隔涂层或层或者其他pH敏感材料来解决。
任选地，pH保护有机硅氧烷涂层或层406可以由SiwOxCyHz(或其等效物SiOxCy)或SiwNxCyHz(或其等效物SiNxCy)构成，包含SiwOxCyHz(或其等效物SiOxCy)或SiwNxCyHz(或其等效物SiNxCy)，或基本上由SiwOxCyHz(或其等效物SiOxCy)或SiwNxCyHz(或其等效物SiNxCy)组成。Si:O:C或Si:N:C的原子比可以通过XPS(X射线光电子能谱法)来测定。考虑到H原子，因此pH保护涂层或层在一方面可以具有式SiwOxCyHz，或它的等效物SiOxCy，例如其中w是1，x是从约0.5至约2.4，y是从约0.6至约3，并且z是从约2至约9。
典型地，表达为式SiwOxCy，Si、O和C的原子比是如下若干选项：
Si100:O 50–150:C 90-200(即w＝1，x＝0.5至1.5，y＝0.9至2)；
Si100:O 70-130:C 90-200(即w＝1，x＝0.7至1.3，y＝0.9至2)
Si100:O 80-120:C 90-150(即w＝1，x＝0.8至1.2，y＝0.9至1.5)
Si100:O 90-120:C 90-140(即w＝1，x＝0.9至1.2，y＝0.9至1.4)
Si100:O 92-107:C 116-133(即w＝1，x＝0.92至1.07，y＝1.16至1.33)，或
Si100:O 80–130:C 90-150。
可替代地，有机硅氧烷涂层或层可以具有如通过X射线光电子能谱法(XPS)所测定的、针对100％碳、氧和硅归一化的、小于50％碳和大于25％硅的原子浓度。可替代地，这些原子浓度是从25％至45％的碳、25％至65％的硅、以及10％至35％的氧。可替代地，这些原子浓度是从30％至40％的碳、32％至52％的硅、以及20％至27％的氧。可替代地，这些原子浓度是从33％至37％的碳、37％至47％的硅、以及22％至26％的氧。
任选地，如通过X射线光电子能谱法(XPS)所测定的、针对100％的碳、氧和硅归一化的、pH保护涂层或层406中碳的原子浓度，可以大于有机硅前体的原子式中的碳的原子浓度。例如，考虑到以下实施例，其中碳的原子浓度增大了从1个原子百分比到80个原子百分比、可替代地从10个原子百分比至70个原子百分比、可替代地从20个原子百分比至60个原子百分比、可替代地从30个原子百分比至50个原子百分比、可替代地从35个原子百分比至45个原子百分比、可替代地从37个原子百分比至41个原子百分比。
任选地，与有机硅前体相比较，pH保护涂层或层406中的碳与氧的原子比可以增大，和/或与有机硅前体相比较，氧与硅的原子比可以减小。
根据本发明的pH保护涂层的示例性经验性组成是SiO1.3C0.8H3.6。
任选地，在任何实施例中，pH保护涂层或层406包含PECVD施加的碳化硅、基本上由或由其组成。
任选地，在任何实施例中，pH保护涂层或层406是通过采用包含硅烷、基本上由或由其组成的前体来施加。任选地，在任何实施例中，硅烷前体包含无环或环状硅烷中的任一个或多个、基本上由或由其组成，无环或环状硅烷任选地包含硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、Si2–Si4硅烷、三乙基硅烷、四乙基硅烷、四丙基硅烷、四丁基硅烷、或八甲基环四硅烷或四甲基环四硅烷中的任一个或多个、基本上由或由其组成。
任选地，在任何实施例中，pH保护涂层或层406包含PECVD施加的无定形或类金刚石碳、基本上由或由其组成。任选地，在任何实施例中，使用烃前体来施加无定形或类金刚石碳。任选地，在任何实施例中，烃前体包含直链、支链或环状的烷烃、饱和或不饱和的烯烃、二烯烃或炔烃例如乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、丁烷、丙炔、丁炔、环丙烷、环丁烷、环己烷、环已烯、环戊二烯或这些中两个或更多个的组合，基本上由或由其组成。任选地，在任何实施例中，无定形或类金刚石碳涂层具有从0.1％至40％、可替代地从0.5％至10％、可替代地从1％至2％、可替代地从1.1％至1.8％的氢原子百分比。
任选地，在任何实施例中，pH保护涂层或层406包含PECVD施加的SiNb、基本上由或由其组成。任选地，在任何实施例中，将硅烷和含氮化合物用作前体来施加PECVD施加的SiNb。任选地，在任何实施例中，硅烷是无环或环状硅烷，任选地包含硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、Si2–Si4硅烷、三乙基硅烷、四乙基硅烷、四丙基硅烷、四丁基硅烷、八甲基环四硅烷或这些的两个或更多个的组合，基本上由或由其组成。任选地，在任何实施例中，含氮化合物包含氮气、一氧化二氮、氨气或硅氮烷中任一个或多个，基本上由或由其组成。任选地，在任何实施例中，硅氮烷包含直链硅氮烷(例如六甲基二硅胺(HMDZ))、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氧烷或这些中的两个或更多个的组合，基本上由或由其组成。
任选地，在任何实施例中，在基本上不存在或完全不存在氧化气体的情况下，进行pH保护涂层或层406的PECVD。任选地，在任何实施例中，在基本上不存在或完全不存在载气的情况下，进行pH保护涂层或层406的PECVD。
任选地，pH保护涂层或层406SiOxCyHz的FTIR吸收光谱具有以下两项之间的大于0.75的比：通常位于约1000cm-1与1040cm-1之间的Si-O-Si对称伸缩峰的最大振幅；与通常位于约1060cm-1与约1100cm-1之间的Si-O-Si不对称伸缩峰的最大振幅。可替代地，在任何实施例中，这个比可以是至少0.8、或至少0.9、或至少1.0、或至少1.1、或至少1.2。可替代地，在任何实施例中，这个比可以是至多1.7、或至多1.6、或至多1.5、或至多1.4、或至多1.3。作为替代实施例，这里说明的任何最小比可以与这里说明的任何最大比相组合。
任选地，在任何实施例中，pH保护涂层或层406在不存在药剂的情况下具有非油性外观。在一些情况下已观察这种外观来区分有效的pH保护涂层或层406与润滑性层(例如，如美国专利号7,985,188中所描述)，在一些情况下已观察到润滑性层具有油性(即，光亮的)外观。
pH保护涂层或层任选地可以通过前体进料的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)来施加，所述前体进料包含：无环硅氧烷、单环硅氧烷、多环硅氧烷、聚倍半硅氧烷、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氮烷、娃三环(silatrane)、准娃三环(silquasilatrane)、半娃三环(silproatrane)、氮杂娃三环(azasilatrane)、氮杂准娃三环(azasilquasiatrane)、氮杂半娃三环(azasilproatrane)或这些前体中的任何两种或更多种的组合。设想用于这种用途的一些具体的非限制性的前体包括八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。
任选地，组合物SiOxCyHz的pH保护涂层或层406的FTIR吸收光谱具有以下两项之间的大于0.75的比：在约1000cm-1与1040cm-1之间的Si-O-Si对称伸缩峰的最大振幅；与在约1060cm-1与约1100cm-1之间的Si-O-Si不对称伸缩峰的最大振幅。
其他前体和方法可以用于施加pH保护涂层或层406或者钝化处理。例如，可以使用六亚甲基二硅氮烷(HMDZ)作为前体。HMDZ具有在它的分子结构中不包含氧的优点。设想这种钝化处理是用HMDZ对SiOx阻隔层进行表面处理。为了减缓和/或消除二氧化硅涂层在硅烷醇键合位点处的分解，所述涂层必须被钝化。所设想的是，用HMDZ对表面进行钝化(并且任选地施加HMDZ衍生的涂层的几个单层)将导致表面对抗溶解的韧化，从而导致减少的分解。所设想的是，HMDZ将与二氧化硅涂层中存在的-OH位点反应，导致NH3释放以及S-(CH3)3与硅键合(所设想的是，氢原子将释放并且与来自HMDZ的氮键合以产生NH3)。
施加pH保护涂层或层的另一种方式是施加无定形碳或碳氟涂层或这两种的组合作为pH保护涂层或层。
无定形碳涂层可以通过使用饱和烃(例如甲烷或丙烷)或不饱和烃(例如乙烯、乙炔)作为用于等离子体聚合的前体进行PECVD来形成。氟碳涂层可以衍生自氟碳(例如，六氟乙烯或四氟乙烯)。任一类型的涂层，或两者的组合可以通过真空PECVD或大气压PECVD来沉积。所设想的是，这些无定形碳和/或氟碳涂层将为SiOx阻隔层提供比硅氧烷涂层更好的钝化，因为无定形碳和/或氟碳涂层将不包含硅烷醇键。
进一步所设想的是，氟硅前体可以用于在SiOx阻隔层之上提供pH保护涂层或层。这可以通过使用氟化硅烷前体(如六氟硅烷)作为前体并使用PECVD方法来进行。所得到的涂层也将被预期是非润湿的涂层。
设想用于保护或钝化SiOx阻隔层的又一种涂布方式是使用聚酰胺胺表氯醇树脂涂布阻隔层。例如，阻隔层涂布部分可以在流体聚酰氨基胺表氯醇树脂熔融物、溶液或分散体中浸渍涂布，并且通过在60℃与100℃之间温度下的高压蒸养或其他加热来固化。所设想的是，聚酰胺胺表氯醇树脂涂层可以优选地在pH介于5至8之间的水性环境中使用，因为已知这类树脂在处于那个pH范围中的纸张中提供高湿强度。湿强度是维持长时间段经受完全水浸泡的纸张的机械强度的能力，所以所设想的是，在SiOx阻隔层上的聚酰胺胺表氯醇树脂涂层将对在水性介质中的溶解具有类似的抗性。还设想的是，因为聚酰胺胺表氯醇树脂对纸张赋予了润滑性改进，所以它还将以在由例如COC或COP制成的热塑性表面上的涂层的形式提供润滑性。
用于保护SiOx层的又一种方法是将聚氟烷基醚的液体施加涂层作为pH保护涂层或层施加，之后通过大气压等离子体固化pH保护涂性层或层。例如，所设想的是，在商标下实践的方法可以用于提供也提供润滑性的pH保护涂层或层406。
因此，根据本发明的一个方面的用于热塑性注射器壁的pH保护涂层可以包含以下各项中的任一项、基本上由或由其组成：具有式SiOxCyHz的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)施加的碳化硅，其中x是从0至0.5，可替代地从0至0.49，可替代地从0至0.25，如通过X射线光电子能谱法(XPS)所测量，y是从约0.5至约1.5，可替代地从约0.8至约1.2，可替代地约1，如通过XPS所测量，并且z是从0至2，如通过卢瑟福反向散射光谱术(RBS)、可替代地通过氢前向散射法(HFS)所测量；或PECVD施加的无定形或类金刚石碳，CHz，其中z是从0至0.7，可替代地从0.005至0.1，可替代地从0.01至0.02；或PECVD施加的SiNb，其中b是从约0.5至约2.1，可替代地从约0.9至约1.6，可替代地从约1.2至约1.4，如通过XPS所测量。
美国专利号7,985,188和美国专利申请公开号20130291632中示出并描述了适合于施加本说明书中描述的PECVD涂层或层中的任一个的PECVD设备，所述PECVD涂层或层包括衔接涂层或层、阻隔涂层或层或者有机硅氧烷涂层或层。这个设备任选地包括器皿保持器、内电极、外电极以及电源。安置在器皿保持器上的器皿限定了等离子体反应室，其任选地用作它自己的真空室。任选地，可以供应真空源、反应气体源、气体进料或这些中的两种或更多种的组合。任选地，提供放气管(不一定包括真空源)以便将气体传递至安置在端口上的器皿的内部或者自器皿的内部传递气体来限定密闭室。
所设想的是，包括具有有机硅氧烷涂层、没有单独的离散润滑性涂层或基本上不存在可流动润滑剂的柱塞接触内表面的注射器仍然可以为柱塞推进提供足够的润滑性。如本文所使用，“基本上不存在可流动润滑剂”意指不向注射器筒体提供将有助于柱塞-注射器系统的润滑性的量的可流动润滑剂(例如，PDMS)。由于有时的惯例是在将柱塞组装到注射器中之前处理柱塞时使用可流动润滑剂，所以“基本上不存在可流动润滑剂”在一些情况下可以考虑由于这种处理惯例而存在痕量的这类润滑剂。
因此，在一方面，本发明涉及在肠胃外容器的内表面上的有机硅氧烷涂层，所述有机硅氧烷涂层提供有益于可接受的柱塞操作的润滑特性。有机硅氧烷涂层可以是例如以上所论述的pH保护涂层的任何实施例。有机硅氧烷涂层可以直接施加到容器的内壁上或作为多层涂层组(例如以上所论述的三层涂层组)上的顶层。优选地，这个实施例将消除对离散润滑性涂层(例如，如在美国专利号7,985,188中所描述的)或可流动润滑剂(例如，硅油)的需要。
有机硅氧烷涂层可以任选地提供多种功能：(1)保护下伏层或下伏聚合物基底免受具有从4-10、任选地从5-9的pH的药物产品影响的pH耐受层；(2)使聚集、可提取物和浸出最小化的药物接触表面；(3)在基于蛋白质的药物的情况下，减少蛋白质在容器表面上的结合；以及(4)例如促进柱塞在分配注射器的内容物时的推进的润滑层。
在基于聚合物的容器上使用有机硅氧烷涂层作为柱塞的接触表面提供了明显的优点。塑料注射器和药筒可以注塑模制成具有比它们的玻璃对应物更紧密的公差。所设想的是，通过注塑模制可实现的尺寸精度允许优化注射器的内径，以便在一个方面为柱塞提供足够的压缩以获得CCI和气密性，同时不过度压缩柱塞，以便在给予药物产品时提供所希望的柱塞力。最佳地，这将消除或显著减少对用可流动润滑剂或离散润滑性涂层来润滑注射器或药筒的需要，因此降低了制造复杂性并避免了与硅油相关的问题。
将参考以下实例更详细地说明本发明的不同方法，但是应当理解的是，本发明不被认为局限于此。
实例
实例1：低且一致的Fi和Fm
在这个实例中，演示了根据本发明的一个方面的可转换柱塞如何实现格外低且一致的脱离力Fi和维持力Fm而在平均Fi对比Fm上具有非常微小的差别。更值得注意地，这些力是在注射器筒体与柱塞的接触同体的表面之间不存在可流动润滑剂的情况下实现的。这些结果是尤其出人意料的，因为柱塞提供鲁棒的CCI的且气密的密封，所述密封被配置成用于在预填充注射器的典型保质期内保护注射器内的内容物的无菌性和质量(参看以下的实例2)。
将具有图10-12的可转换柱塞324的构型的一组十八个柱塞组装在塑料注射器内并将所述柱塞设定到存储密封模式中，所述塑料注射器具有沉积在其内表面上的三层涂层组400(图1A)。用注射用水填充注射器。致动柱塞中的每一个以便从存储密封模式转变到分配模式，并且然后沿每个注射器筒体朝远侧推进柱塞以便分配水。
图19A和19B图解地展示了这些测试的柱塞力结果。图19B提供将Fi(左)与Fm(右)进行比较的原始数据点。如那副表图所示，Fi对比Fm之间的力是大致上类似的且非常低的。甚至两侧上的最高力读数也是在7N下，并且平均力为近似5N。此外，Fi与Fm之间的平均差为仅约0.5N。实际上，Fi与Fm之间的差对于注射器操纵者或者从其接收注射剂的患者来说是视觉上不引人注意的。图19A展示了沿着注射器筒体中的30mm行进距离的平均柱塞力分布，再次示出了约5N的平均力，这在启动与在筒体的长度内滑移之间保持非常一致。
就百分比而言，平均脱离力为约5.5N并且平均滑移力为约5.0N相当于平均Fi与Fm之间的小于10％的差。
还对分开的一组八个柱塞和注射器进行同样的柱塞力测试，所述柱塞和注射器与其相对于图19A和19B所描述的对应物具有基本上相同的构型，只是所述注射器中无液体(即，干的)。这分开的一组柱塞演示了在空或干注射器中的总体上在4.3N至7.5N之间的柱塞力，如图20所示。
前述结果证明：本发明可以用于在不施加太多压力的情况下并且在从柱塞的初始致动到完成递送在所需的力的量上无显著变化的情况下将可注射药品递送给患者。此外，这可以在柱塞与注射器壁之间没有可流动润滑剂的情况下实现。这是值得注意的成果。
实例2：真空衰减的CCI测试
先前实例演示了根据本发明的一个方面的柱塞能够提供的出人意料地低且一致的柱塞力。本实例测试CCI的“竞争考虑”(相对于柱塞力的“竞争”，如在以上的背景部分中所论述的)。使用真空衰减方法测试CCI，如在以上在小节标题“用于测试柱塞的方面的行业标准”下所论述的。
进行这项测试的柱塞具有图10-12的可转换柱塞324的构型，并且被组装在塑料注射器内并被设定到存储密封模式中，所述塑料注射器具有沉积在其内表面上的三层涂层组400(图1A)。这项测试的特别焦点—除了总体上测试柱塞CCI之外—是确定柱塞轴直径与CCI之间的任何相关性。所述柱塞轴直径是指(参看图12)中央芯部332的环形存储平台344的直径，所述环形存储平台在接合位置中支撑存储环338。
使用真空衰减方法在标准6.48mm注射器筒体中测试对应地具有以下轴直径的五组柱塞：3.25mm、3.29mm、3.43mm、3.51mm、3.56mm、3.61mm、3.68mm以及3.71mm。结果显示：除了具有3.25mm轴直径的四个柱塞中的一个，每个柱塞都合格。虽然较厚轴直径可以增加提供CCI的可能性，但是它在同时可以影响柱塞力。因此，必须取得平衡以便管理这些竞争考虑。
实例3：可转换柱塞的高海拔测试
当预填充注射器填充有液体内容物时，气泡典型地在其中形成。关于预填充注射器的一个关注点在于：在它们的运输中，温度和压力变动(例如，由于海拔变化)存在不希望地使柱塞朝近侧移位、从而引起它潜在地接触注射器的未杀菌部分的可能风险。例如，高海拔处的减小的压力(例如，当产品在飞机或行驶通过山口的卡车中时)可能引起柱塞移动并且当柱塞在柱塞压力移除时返回到其初始位置时为微生物侵入提供通道。
随着海拔的增加以及压力的降低，柱塞移动以及所造成的污染的这种风险增大。商用飞行器中的机舱典型地被增压以便复制8,000英尺海拔处的压力。行驶通过山口的卡车可能暴露于高达12,000英尺的海拔。诸如在馈送飞行器中等处于无增压保持下的包装产品可能暴露于高达16,000-19,000英尺的海拔。
在这个实例中，使用真空压力评定柱塞的密封移动。将柱塞装载到注射器中，将存储环设定到接合位置中，并且然后将其放置在测试定位装置上。在注射器的凸缘端处生成真空以便复制空运。所述测试复现20,000英尺海拔的条件、持续16小时的时段。这些将被认为是对于运输来说格外严苛的条件。出人意料地，在这类条件下未观察到柱塞或存储环的移动。这项测试提供大致上超过要求在14,000至16,000英尺处的积极结果持续一小时的时段的ASTM标准D6653/D6653M-13(用于通过真空方法确定高海拔对包装系统的影响的标准测试方法)的结果。
尽管已参考具体实例详细描述了本发明，但是对本领域技术人员来说，显然在不背离其精神和范围的情况下可以对其进行各种改变和修改。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种可转换柱塞，包括：
a.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
b.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态；
c.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
d.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的；
e.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
i.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
ii.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
f.其中，所述存储密封区段被配置成有待通过任选地在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上来设定成处于所述扩展状态；
g.所述操作是任选地在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时在所述远侧方向上将致动力施加到所述可转换柱塞上；
h.所述可转换柱塞进一步包括在所述可转换柱塞的远端上的液体密封区段，所述液体密封区段具有总体上圆柱形的外表面，所述外表面被配置用于在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时抵靠所述医用筒体的内壁提供密封，所述液体密封区段具有覆盖所述液体密封区段的面向产品的表面和侧壁的膜或盖帽。
2.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.根据权利要求1或95所述的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在所述医用筒体内。
3.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.可转换柱塞，所述可转换柱塞在所述医用筒体内被布置在所述可注射药物产品近侧，所述可转换柱塞包括：
i.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
ii.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式；
iii.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
iv.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的；
v.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
1.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
2.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
c.其中，在所述医用筒体的所述内壁与所述可转换柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述可转换柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
4.一种可转换柱塞，包括：
a.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
b.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态；
c.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
d.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的；
e.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
i.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
ii.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
f.柱塞头部，所述柱塞头部设置在所述可转换柱塞的远端处，所述柱塞头部包括液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于抵靠医用筒体的内壁提供液密密封并且任选地提供CCI密封，其中，所述柱塞头部包括第一部件；
g.所述存储密封区段被安装到第二部件上并且是在所述第二部件周围可轴向移动的、或者与所述第二部件成整体；
h.其中，所述第一部件和所述第二部件是被组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
5.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.根据权利要求4所述的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在所述医用筒体内。
6.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述可注射药物产品包括多肽组合物或蛋白质组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.可转换柱塞，所述可转换柱塞在所述医用筒体内被布置在所述可注射药物产品近侧，所述可转换柱塞包括：
i.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
ii.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式；
iii.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
iv.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的；
v.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
1.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
2.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
c.在所述医用筒体的所述内壁与所述可转换柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述可转换柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力；
d.其中，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒。
7.一种用于将可转换柱塞组装到医用筒体中以便形成注射器的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供医用筒体，所述医用筒体具有内壁和产品容纳区域，所述产品容纳区域被配置用于容纳可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.穿过所述医用筒体的所述开放近端插入可转换柱塞并且将所述可转换柱塞在所述医用筒体内布置在所述产品容纳区域近侧，所述可转换柱塞包括：
i.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
ii.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式；
iii.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
iv.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的；
v.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
1.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
2.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；并且
c.在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上，以便将所述存储密封区段设定成处于所述扩展状态，从而将所述可转换柱塞置于所述存储模式。
8.如权利要求7所述的方法，其中，当在远侧方向上将致动力提供到处于所述存储模式的所述可转换柱塞上时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到所述分配模式。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，所述注射器是在制造填充过程中在所述产品容纳区域中以药物产品预填充的。
10.如权利要求2、3、5和6中任一项所述的注射器或如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中，所述产品容纳区域中不存在可流动润滑剂。
11.如权利要求2、3、5、6和10中任一项所述的注射器或如权利要求7-10中任一项所述的方法，其中，所述筒体是由可注塑模制的热塑性树脂、任选地COP或COC制成。
12.如权利要求2、3、5、6、10和11中任一项所述的注射器或如权利要求7-11中任一项所述的方法，其中，所述筒体在所述筒体的所述内壁上具有有机硅氧烷涂层或层，任选地其中，所述有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。
13.如权利要求2、3、5、6和10-12中任一项所述的注射器或如权利要求7-12中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁形成液密的、CCI的且气密的界面，任选地其中，所述气密界面是氧气、氮气、水蒸气和/或环氧乙烷大致上不可渗透的。
14.如权利要求2、3、5、6和10-13中任一项所述的注射器或如权利要求7-13中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段在6个月、1年、任选地18个月、任选地24个月、任选地3年的产品保质期内形成CCI的且气密的密封。
15.如权利要求2、5、6和10-14中任一项所述的注射器或如权利要求7-14中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
16.如权利要求2、3、5、6和10-15中任一项所述的注射器或如权利要求7-15中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于2N、任选地低于1.5N、任选地低于1.0N、任选地低于0.5N、任选地低于0.4N、任选地低于0.25N的挣脱力与滑移力之间的差。
17.如权利要求2、3、5、6和10-16中任一项所述的注射器或如权利要求7-16中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于20％、任选地低于15％、任选地低于12％、任选地低于10％、任选地低于8％、任选地在2.5％与6％之间的挣脱力与滑移力之间的差。
18.如权利要求2、3、5、6和10-17中任一项所述的注射器或如权利要求7-17中任一项所述的方法，其中，所述可转换柱塞被固定到柱塞杆上，从而形成柱塞组件，其中，所述柱塞杆被配置成有待在远侧方向上被按压以便致动所述柱塞并分配所述药物产品。
19.如权利要求2、3、5、6和10-18中任一项所述的注射器或如权利要求7-18中任一项所述的方法，其中，所述存储密封区段包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
20.如权利要求2、3、5和10-17中任一项所述的注射器或如权利要求7-17中任一项所述的方法，其中，所述药物产品是选自下组的可注射液体，该组由以下各项组成：小分子药用药物产品、生物制剂、疫苗、基于肽的药物、基于蛋白质的药物、注射用无菌水或盐溶液、以及诊断介质。
21.如权利要求2、3、5、6、10和12-20中任一项所述的注射器或如权利要求7-10和12-20中任一项所述的方法，其中，所述筒体是由玻璃制成。
22.如权利要求2、3、5、6和10-21中任一项所述的注射器或如权利要求7-21中任一项所述的方法，其中，所述可转换柱塞进一步包括位于所述存储密封区段远侧的液体密封区段，所述液体密封区段包括膜涂层，所述膜涂层与所述膜涂层被施加到的基底相比具有更低摩擦系数，所述膜涂层任选地是氟聚合物膜，所述液体密封区段优选地抵靠所述筒体的所述内壁提供液密密封。
23.如权利要求2、3、5、6和10-22中任一项所述的注射器或如权利要求7-22中任一项所述的方法，其中，所述注射器是自动注入器的部件。
24.如权利要求2、3、5、6和10-23中任一项所述的注射器或如权利要求7-23中任一项所述的方法，其中，所述注射器是0.5mL注射器。
25.如权利要求2、3、5、6和10-24中任一项所述的注射器或如权利要求7-24中任一项所述的方法，其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径。
26.如权利要求2、3、5、6和10-25中任一项所述的注射器或如权利要求7-25中任一项所述的方法，其中，所述存储密封区段是在被布置在所述可转换柱塞周围的外存储环上，所述可转换柱塞被配置成用于在从存储模式转变到分配模式时相对于所述存储环朝远侧轴向平移。
27.如权利要求2、3、5、6和10-26中任一项所述的注射器或如权利要求7-26中任一项所述的方法：
a.所述可注射药物产品包括易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的以下负效果中的一个或多个影响的多肽组合物或蛋白质组合物：
i.所述组合物中的蛋白质变性；
ii.所述组合物中的蛋白质凝聚；
iii.所述组合物中的蛋白质劣化；
iv.触发患者体内的所不希望的免疫反应；以及
v.使所述药物产品的疗效降级；
b.其中，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒，这样使得所述药物产品不经受来自可流动润滑剂生成的颗粒的所述负效果中的所述一个或多个。
28.一种用于使用如权利要求2、3、5、6和10-27中任一项所述的注射器或根据如权利要求7-26中任一项所述的方法制成的注射器进行眼科应用的方法，其中，所述注射器将5-50微升、任选地10-30微升、任选地10-20微升的眼科药物容纳在产品容纳空间中，并且其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径，所述方法包括：
a.将针插入到患者的眼组织中，其中，所述针提供从所述产品容纳区域穿过所述筒体的所述分配端的流体连通；
b.致动所述可转换柱塞以便从存储模式转变到分配模式，其中，步骤(b)先于步骤(a)或步骤(a)先于步骤(b)；并且
c.将所述眼科药物注射到所述患者的眼组织中。
29.一种用于布置在医用容器的筒体内的可转换柱塞，所述筒体被配置用于将可注射产品接收在其中并且具有中央轴线以及围绕所述轴线的内壁，所述柱塞被配置成有待在所述筒体内沿着所述轴线从存储模式移动到分配模式，所述柱塞包括环座，所述环座具有被布置在其上的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被配置成用于任选地通过滑动来沿着所述环座从接合位置轴向移位到释放位置，在所述接合位置中，所述存储环被布置在所述环座的存储平台周围，在所述释放位置中，所述存储环被布置在与所述存储平台相比具有更窄的截面宽度或直径的分配平台周围，所述存储平台任选地与所述存储环相比是相对更加刚性的，所述存储环包括存储密封区段，所述存储密封区段被配置成用于在所述存储密封区段处于所述接合位置中时在所述内壁上施加向外径向压力，所述存储密封区段被配置成用于在所述释放位置中在所述内壁上提供减小的向外径向压力或不提供向外径向压力，所述柱塞进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部被安装在所述柱塞的远端处，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于接触所述内壁并且抵靠所述内壁提供密封，其中，所述柱塞头部是与所述环座组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
30.如权利要求29所述的可转换柱塞，其中，所述柱塞头部是与所述环座直接组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
31.一种可转换柱塞，包括：
a.第一子组件，所述第一子组件包括任选地聚合物的并且任选地总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述第一子组件进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部是组装到所述连接器主体的所述远端上的分开的部件，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于在被布置在医用筒体中时接触所述医用筒体的内壁并且抵靠所述内壁提供密封；
b.第二子组件，所述第二子组件包括任选地聚合物的细长环座，所述细长环座具有远端和近端，所述环座的所述远端被固定到所述第一子组件的所述近端上，所述环座的所述近端被配置成有待固定到柱塞杆上，所述环座从其近端开始包括环形分配平台以及在所述分配平台远侧的环形存储平台，所述环形存储平台与所述分配平台相比具有更大的最大直径或截面宽度，所述第二子组件进一步包括任选地弹性体的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被布置在所述环座周围并且被配置成用于在其上轴向移位、任选地在其上轴向滑动；
c.其中，所述存储平台任选地与所述存储环相比是相对更加刚性的。
32.如权利要求31所述的可转换柱塞，所述连接器主体的所述近端包括凹部或轴向通道，所述环座进一步包括在所述环形存储平台远侧的环形插入平台，所述环形插入平台与所述存储平台相比具有更小的最大直径或截面宽度，所述插入平台被布置在所述凹部或轴向通道中，以便将所述第一子组件稳固地固定到所述第二子组件上。
33.如权利要求29-32中任一项所述的可转换柱塞，存在包裹在所述液体密封区段周围的氟聚合物膜。
34.如权利要求29-33中任一项所述的可转换柱塞，其中，所述存储环包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
35.如权利要求29-34中任一项所述的可转换柱塞，其中，处于未压缩状态的所述存储环在所述存储环的内表面上包括凸肋并且在所述存储密封区段的外表面上包括相反的凸肋。
36.如权利要求29-35中任一项所述的可转换柱塞，所述存储环包括总体上径向向外背离所述环座的外表面，其中，当所述存储环处于未压缩状态时，所述外表面包括近端、远端以及位于所述近端与所述远端之间的径向对称面，所述径向对称面任选地距离所述近端和所述远端是等距的，其中，所述外表面在所述径向对称面的任一侧上是对称的。
37.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.根据权利要求28-35中任一项所述的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在所述医用筒体内。
38.如权利要求37所述的预填充注射器，其中，当所述存储环被布置在所述存储平台周围时，所述存储密封区段由所述存储平台所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，以便在所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁之间产生压缩，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式，所述扩展状态是在使所述存储环转移成被布置在所述分配平台周围时可还原到收缩状态的，借此，所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁之间的所述压缩得以减小或消除，从而使得所述可转换柱塞处于分配模式。
39.如权利要求38所述的预填充注射器，其中，当所述柱塞处于存储模式时，整个所述存储环被布置在所述存储平台周围。
40.如权利要求38或39所述的预填充注射器，其中，当所述柱塞处于分配模式时，整个所述存储环被布置在所述分配平台周围。
41.如权利要求38-40中任一项所述的预填充注射器，其中，所述存储密封区段被配置成有待通过在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上来设定成处于所述扩展状态。
42.如权利要求38-41中任一项所述的预填充注射器，其中，当在远侧方向上将致动力提供到处于存储模式的所述可转换柱塞时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到分配模式。
43.一种组件，包括：
a.柱塞头部，所述柱塞头部包括可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体或热塑性弹性体，所述柱塞头部用于在被布置在医用筒体中时提供密封、任选地液密密封，所述柱塞包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触所述医用筒体的内壁以便形成所述密封；
b.刚性部件或刚性子组件，任选地环座、中央芯部和/或连接器主体，所述刚性部件或刚性子组件在所述刚性部件或刚性子组件的远端处被稳固地固定到所述柱塞头部的所述近端上；
c.氟聚合物膜件，所述氟聚合物膜件包裹在所述柱塞头部周围，从而完全地覆盖所述面向产品的表面和所述侧壁，所述氟聚合物膜件围绕其周边具有边缘，其中，任选地因为所述边缘被夹在所述柱塞头部与所述刚性部件或刚性子组件之间，所述边缘在所述组件上并不暴露。
44.一种用于制造用于柱塞的、任选地作为可转换柱塞的部件的氟聚合物膜涂布的液体密封区段的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供柱塞头部，所述柱塞头部包括被布置在相对更加刚性的支撑件、任选地聚合物支撑件之上的可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体，所述柱塞头部包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触医用筒体的内壁以便形成密封、任选地液密密封，所述柱塞头部任选地包括从所述近端延伸的杆部；
b.将所述柱塞头部装载在工艺装备中；
c.提供氟聚合物膜预成型件并且向其施加真空以便将所述膜预成型件拉到预成型工艺装备中，所述预成型件沿着一侧在表面积上是与面向产品的表面和侧壁的组合表面积相比更小的；
d.在所述预成型件的周边的至少一部分周围夹持所述预成型件，任选地使用真空来使所述预成型件翻转并且将所述柱塞头部推动到所述翻转的预成型件中，以便拉伸所述预成型件从而与所述柱塞头部的所述面向产品的表面和所述侧壁相符；
e.推动所述柱塞头部和所述预成型件穿过工具，以便聚集从所述柱塞头部的所述近端延伸的过量的膜；
f.用夹钳抓持所述柱塞头部以便将所述柱塞固定在位；并且
g.从所述柱塞的所述近端修剪过量的膜，并且任选地旋转所述柱塞头部以便使所述柱塞头部从修剪的过量的膜脱离。
45.如权利要求44所述的方法，其中，所述柱塞头部包括被布置在聚合物支撑件之上的弹性体，所述柱塞头部已经通过双射注塑模制而制成，其中，第一射将所述刚性支撑件注射在模具内并且第二射将所述弹性体注射在所述模具中，或者反之亦然。
46.如权利要求45所述的方法，其中，所述弹性体包含基于聚烯烃的热塑性弹性体并且所述聚合物支撑件包含聚烯烃，任选地聚丙烯、环烯烃聚合物或环烯烃共聚物。
47.一种用于制造组件的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供柱塞头部，所述柱塞头部包括被布置在相对更加刚性的聚合物支撑件之上的可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体，所述柱塞头部包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触医用筒体的内壁以便形成密封、任选地液密密封；
b.任选地提供氟聚合物膜，所述氟聚合物膜包裹在所述柱塞头部周围，从而完全地覆盖所述面向产品的表面和所述侧壁；
c.提供聚合物的并且任选地总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述柱塞头部的所述近端被组装到所述连接器主体的所述远端上并且任选地通过以下方式来固定到所述远端上：将所述柱塞头部的所述刚性支撑件连结、任选地焊接到所述连接器主体的所述远端上，其中，所述刚性支撑件和所述连接器主体的对应材料被配置成与彼此相容以用于超声波焊接；
d.提供细长聚合物环座，所述环座具有远端和近端，所述环座的所述远端被组装到所述连接器主体的所述近端上，其中，所述环座包含与所述连接器主体相比具有更低的气体透过性、任选地更低的氧气透过性、氮气透过性、水蒸气透过性和/或环氧乙烷透过性的材料。
48.如权利要求47所述的方法，进一步包括以下步骤：
e.将弹性体存储环布置在所述环座周围，所述环座被配置成用于相对于所述存储环轴向移位。
49.如权利要求47或48所述的方法，其中：所述柱塞头部的所述可压缩且具弹性的材料任选地是热塑性弹性体；和/或所述刚性支撑件任选地是聚丙烯；和/或所述连接器主体是聚丙烯；和/或所述环座是环烯烃聚合物。
50.一种用于将可转换柱塞组装到预填充注射器中的方法，包括以下步骤：
a.提供注射器筒体，所述注射器筒体具有中央轴线以及围绕所述轴线的内壁，所述筒体包括分配端、开放顶部以及位于其间的产品容纳区域，所述产品容纳区域用可注射药物产品、任选地液体组合物预填充到所希望的量；
b.提供第一子组件，所述第一子组件包括刚性的并且总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述近端具有凹部或轴向通道，所述第一子组件进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部是组装到所述连接器主体的所述远端上的分开的部件，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于在被布置在所述筒体中时接触所述筒体的所述内壁并且抵靠所述内壁提供密封；
c.提供第二子组件，所述第二子组件包括刚性细长环座，所述环座具有远端和近端，所述远端被配置成有待固定到所述第一子组件上，所述近端被配置成有待固定到柱塞杆上，所述环座从其近端开始包括：环形分配平台；以及在所述分配平台远侧的环形存储平台，所述环形存储平台与所述分配平台相比具有更大的最大直径或截面宽度；以及在所述环形存储平台远侧的环形插入平台，所述环形插入平台与所述存储平台相比具有更小的最大直径或截面宽度，所述第二子组件进一步包括任选地弹性体的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被布置在所述环座周围并且被配置成用于在其上轴向移位、任选地在其上轴向滑动；
d.将所述第一子组件装载到所述注射器筒体中，其中所述柱塞头部在所述筒体中相对于所述连接器主体位于远侧，所述装载步骤任选地通过排气管、真空或真空辅助装载方法来完成；
e.将所述存储环定位在所述插入平台周围并且使所述第二子组件与所述连接器主体的所述凹部或轴向通道轴向对准，所述环座的所述远端面向所述凹部或轴向通道；并且
f.在步骤(e)之后，将所述第一子组件朝向所述第二子组件移动和/或反之以便将所述第二子组件布置到所述注射器筒体中，借此，在所述存储环接触所述连接器主体的所述近端的同时，所述插入平台被插入到所述凹部或轴向通道中，其中，当所述插入平台进一步被插入到所述存储环中时，所述存储环被推离所述插入平台并且被布置在所述存储平台周围，从而在所述存储环与所述筒体的所述内壁之间形成压缩密封并且将所述第一子组件稳固地固定到所述第二子组件上，从而组装所述可转换柱塞。
51.如权利要求50所述的方法，其中，在所述存储环与所述第一子组件之间不形成压力区。
52.如权利要求50或51所述的方法，其中，没有将可流动润滑剂施加在所述可转换柱塞与所述注射器筒体的所述内壁之间。
53.如权利要求50-52中任一项所述的方法，其中，当所述存储环被布置在所述插入平台周围并且所述第二子组件被布置在所述注射器筒体内时，所述存储环不接触所述注射器筒体的所述内壁，抑或如果所述存储环接触所述内壁，所述存储环抵靠所述内壁提供与所述存储环在步骤(f)完成时所施用相比更小的径向压力。
54.如权利要求50-53中任一项所述的方法，其中，步骤(f)将所述可转换柱塞置于存储模式，其中，所述存储环提供气密的且CCI的密封。
55.如权利要求50-54中任一项所述的方法，其中，在组装到所述连接器主体上之前，所述柱塞头部被包裹在氟聚合物膜中，其中，任选地因为在被组装到所述连接器主体之后，所述膜的一部分被夹在所述柱塞头部与所述连接器主体的所述远端之间，所以边缘在所述可转换柱塞上并不暴露。
56.如权利要求50-55中任一项所述的方法，其中，所述柱塞头部包括任选地在双射注塑模制工艺中制成的刚性聚合物支撑件与围绕所述支撑件布置的弹性体材料。
57.如权利要求50-56中任一项所述的方法，其中，当在远侧方向上将致动力提供到处于存储模式的所述可转换柱塞时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到分配模式。
58.如权利要求50-57中任一项所述的方法，其中，所述产品容纳区域中不存在可流动润滑剂。
59.如权利要求50-58中任一项所述的方法，其中，所述筒体是由可注塑模制的热塑性树脂、任选地COP或COC制成。
60.如权利要求50-59中任一项所述的方法，其中，所述筒体在所述筒体的所述内壁上具有有机硅氧烷涂层或层，任选地其中，所述有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。
61.如权利要求50-60中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁形成液密的、CCI的且气密的界面，任选地其中，所述气密界面是氧气、氮气、水蒸气和/或环氧乙烷大致上不可渗透的。
62.如权利要求50-61中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段在任选地6个月、任选地1年、任选地18个月、任选地24个月、任选地3年的产品保质期内形成CCI的且气密的密封。
63.如权利要求50-62中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
64.如权利要求50-63中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于2N、任选地低于1.5N、任选地低于1.0N、任选地低于0.5N、任选地低于0.4N、任选地低于0.25N的挣脱力与滑移力之间的差。
65.如权利要求50-64中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于20％、任选地低于15％、任选地低于12％、任选地低于10％、任选地低于8％、任选地在2.5％与6％之间的挣脱力与滑移力之间的差。
66.如权利要求50-65中任一项所述的方法，其中，所述可转换柱塞被固定到柱塞杆上，从而形成柱塞组件，其中，所述柱塞杆被配置成有待在远侧方向上被按压以便致动所述柱塞并分配所述药物产品。
67.如权利要求50-66中任一项所述的方法，其中，所述存储密封区段包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
68.如权利要求50-67中任一项所述的方法，其中，所述注射器是0.5mL注射器。
69.如权利要求50-68中任一项所述的方法，其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径。
70.如权利要求50-69中任一项所述的方法：
a.所述可注射药物产品包括易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的以下负效果中的一个或多个影响的多肽组合物或蛋白质组合物：
i.所述组合物中的蛋白质变性；
ii.所述组合物中的蛋白质凝聚；
iii.所述组合物中的蛋白质劣化；
iv.触发患者体内的所不希望的免疫反应；以及
v.使所述药物产品的疗效降级；
b.其中，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒，这样使得所述药物产品不经受来自可流动润滑剂生成的颗粒的所述负效果中的所述一个或多个。
71.如权利要求50-70中任一项所述的方法，其中，被布置在所述环座上的所述存储环的压缩并不压缩所述环座。
72.如权利要求50-71中任一项所述的方法，其中，当所述柱塞处于存储模式时以及在从存储模式转变到分配模式的过程中，所述存储环优先地粘附到所述筒体的所述内壁，任选地其中，润滑装置被设置在所述存储环与所述环座之间，以便促进在从存储模式转变到分配模式的过程中、在粘附到所述筒体的所述内壁上的同时，所述存储环沿着所述环座轴向任选地通过滑动进行的移位。
73.一种用于使用根据如权利要求50-72中任一项所述的方法制成的注射器的方法，其中，所述注射器将5-50微升、任选地10-30微升、任选地10-20微升的眼科药物容纳在产品容纳空间中，并且其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径，所述方法包括：
a.将针插入到患者的眼组织中，其中，所述针提供从所述产品容纳区域穿过所述筒体的所述分配端的流体连通；
b.致动所述可转换柱塞以便从存储模式转变到分配模式，其中，步骤(b)先于步骤(a)或步骤(a)先于步骤(b)；并且
c.将所述眼科药物注射到所述患者的眼组织中。
74.一种可转换柱塞组件，被配置成有待布置在注射器筒体内并且在分配方向上推进以便分配所述注射器筒体的内容物，所述柱塞组件包括：
a.柱塞，所述柱塞具有轴向腔体以及至少两个轴向间隔的总体上环形的凸肋，所述至少两个凸肋各自具有内径和外径、由具有减小外径的中间套筒部分连结；以及
b.滑动轴，所述滑动轴被接收在所述轴向腔体中并且是沿着其轴线可移位的，所述滑动轴包括至少一个环形圆柱形环以及从所述环轴向移位的至少一个直径减小的部分。
75.如权利要求74所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒相对于所述滑动轴具有接合位置，在所述接合位置中，至少一个环使所述至少两个环形凸肋的内径的偏置力偏置或增大，从而提供维持所述柱塞的所述至少两个相邻凸肋处于扩展状态的向外径向压力。
76.如权利要求75所述的可转换柱塞组件，其中，当所述柱塞套筒处于所述接合位置中时，所述轴向间隔的环形凸肋152各自具有大致上相同的外径。
77.如权利要求75或76所述的可转换柱塞组件，其中，当所述柱塞套筒处于所述接合位置中时，所述轴向间隔的环形凸肋各自具有大致上相同的内径。
78.如权利要求74-77中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒相对于所述滑动轴具有脱离接合位置，在所述脱离接合位置中，每个环相对于至少一个环形凸肋的所述内径轴向移位，从而减小所述至少一个环形凸肋上的所述向外径向压力。
79.如权利要求78所述的可转换柱塞组件，其中，在所述脱离接合位置中，每个环相对于每个环形凸肋的所述内径轴向移位，从而减小每个环形凸肋上的所述向外径向压力。
80.如权利要求74-79中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述滑动轴的至少一个直径减小的部分相对于所述分配方向在轴向上位于所述环后面。
81.如权利要求74-80中任一项所述的可转换柱塞组件，进一步包括所述滑动轴的第二直径减小的部分，所述第二直径减小的部分相对于所述分配方向在轴向上位于所述环前面。
82.如权利要求74-81中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒包括各自具有内径和外径的至少三个轴向间隔的环形凸肋，所述至少三个轴向间隔的环形凸肋由具有减小外径的中间套筒部分连结。
83.如权利要求82所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒包括各自具有内径和外径的准确地三个轴向间隔的环形凸肋，所述准确地三个轴向间隔的环形凸肋由具有减小外径的中间套筒部分连结。
84.如权利要求74-83中任一项所述的可转换柱塞组件，进一步包括柱塞杆，所述柱塞杆被操作性地连接以用于在注射器筒体中推进所述柱塞套筒。
85.如权利要求84所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞杆被操作性地连接以用于使所述滑动轴相对于所述柱塞套筒移动，以便将所述柱塞套筒从其接合位置转换到其脱离接合位置。
86.如权利要求85所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞杆被操作性地连接以用于在所述分配方向上推进所述滑动轴，以便将所述柱塞套筒从其接合位置转换到其脱离接合位置。
87.如权利要求74-86中任一项所述的可转换柱塞组件，进一步包括分配密封件，所述分配密封件用于接合注射器筒体中的流体以便分配所述流体。
88.如权利要求87所述的可转换柱塞组件，其中，所述分配密封件在所述分配方向上从所述凸肋轴向移位。
89.如权利要求87或88所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞组件具有分配端和相反的后端，并且所述分配密封件位于所述分配端处。
90.如权利要求87-89中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述分配密封件包括弹性体活塞，所述弹性体活塞具有用于接合注射器中的流体的前导端。
91.如权利要求90所述的可转换柱塞组件，其中，所述分配密封件进一步包括覆盖所述前导端的膜。
92.如权利要求91所述的可转换柱塞组件，其中，所述膜包括包裹在所述前导端周围的片材。
93.如权利要求92所述的可转换柱塞组件，其中，所述片材包括在所述活塞后面径向向内收拢的边缘部分。
94.如权利要求91所述的可转换柱塞组件，其中，所述膜包括在所述前导端上形成的涂层。
95.如权利要求1所述的可转换柱塞，其中，所述膜或盖帽包含氟聚合物。

Claims (94)

1.一种可转换柱塞，包括：
a.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
b.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态；
c.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
d.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的；
e.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
i.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
ii.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
f.其中，所述存储密封区段被配置成有待通过任选地在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上来设定成处于所述扩展状态；
g.所述操作是任选地在所述可转换柱塞被布置在医用筒体中时在所述远侧方向上将致动力施加到所述可转换柱塞上。
2.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.根据权利要求1所述的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在所述医用筒体内。
3.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.可转换柱塞，所述可转换柱塞在所述医用筒体内被布置在所述可注射药物产品近侧，所述可转换柱塞包括：
i.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
ii.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式；
iii.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
iv.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的；
v.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
1.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
2.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
c.其中，在所述医用筒体的所述内壁与所述可转换柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述可转换柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
4.一种可转换柱塞，包括：
a.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
b.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态；
c.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
d.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力的操作而可还原到收缩状态的；
e.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
i.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
ii.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
f.柱塞头部，所述柱塞头部设置在所述可转换柱塞的远端处，所述柱塞头部包括液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于抵靠医用筒体的内壁提供液密密封并且任选地提供CCI密封，其中，所述柱塞头部包括第一部件；
g.所述存储密封区段被安装到第二部件上并且是在所述第二部件周围可轴向移动的、或者与所述第二部件成整体；
h.其中，所述第一部件和所述第二部件是被组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
5.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.根据权利要求4所述的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在所述医用筒体内。
6.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述可注射药物产品包括多肽组合物或蛋白质组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.可转换柱塞，所述可转换柱塞在所述医用筒体内被布置在所述可注射药物产品近侧，所述可转换柱塞包括：
i.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
ii.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式；
iii.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
iv.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的；
v.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
1.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
2.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；
c.在所述医用筒体的所述内壁与所述可转换柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述可转换柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力；
d.其中，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒。
7.一种用于将可转换柱塞组装到医用筒体中以便形成注射器的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供医用筒体，所述医用筒体具有内壁和产品容纳区域，所述产品容纳区域被配置用于容纳可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.穿过所述医用筒体的所述开放近端插入可转换柱塞并且将所述可转换柱塞在所述医用筒体内布置在所述产品容纳区域近侧，所述可转换柱塞包括：
i.内部部分以及包围所述内部部分的至少一部分的总体上圆柱形的外表面；
ii.所述总体上圆柱形的外表面包括可压缩且具弹性的存储密封区段，所述存储密封区段由所述内部部分所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式；
iii.所述内部部分与所述存储密封区段相比是相对更加刚性的；
iv.所述扩展状态是通过向所述柱塞的所述内部部分施加以便减小或消除所述向外径向压力、从而使所述可转换柱塞从所述存储模式转变到分配模式的操作而可还原到收缩状态的；
v.处于所述收缩状态的所述存储密封区段：
1.与处于所述扩展状态的所述存储密封区段相比具有减小的最大直径或截面宽度；和/或
2.相较于处于所述扩展状态的所述存储密封区段对向内径向压缩具有较小阻力；并且
c.在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上，以便将所述存储密封区段设定成处于所述扩展状态，从而将所述可转换柱塞置于所述存储模式。
8.如权利要求7所述的方法，其中，当在远侧方向上将致动力提供到处于所述存储模式的所述可转换柱塞上时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到所述分配模式。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，所述注射器是在制造填充过程中在所述产品容纳区域中以药物产品预填充的。
10.如权利要求2、3、5和6中任一项所述的注射器或如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中，所述产品容纳区域中不存在可流动润滑剂。
11.如权利要求2、3、5、6和10中任一项所述的注射器或如权利要求7-10中任一项所述的方法，其中，所述筒体是由可注塑模制的热塑性树脂、任选地COP或COC制成。
12.如权利要求2、3、5、6、10和11中任一项所述的注射器或如权利要求7-11中任一项所述的方法，其中，所述筒体在所述筒体的所述内壁上具有有机硅氧烷涂层或层，任选地其中，所述有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。
13.如权利要求2、3、5、6和10-12中任一项所述的注射器或如权利要求7-12中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁形成液密的、CCI的且气密的界面，任选地其中，所述气密界面是氧气、氮气、水蒸气和/或环氧乙烷大致上不可渗透的。
14.如权利要求2、3、5、6和10-13中任一项所述的注射器或如权利要求7-13中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段在6个月、1年、任选地18个月、任选地24个月、任选地3年的产品保质期内形成CCI的且气密的密封。
15.如权利要求2、5、6和10-14中任一项所述的注射器或如权利要求7-14中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
16.如权利要求2、3、5、6和10-15中任一项所述的注射器或如权利要求7-15中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于2N、任选地低于1.5N、任选地低于1.0N、任选地低于0.5N、任选地低于0.4N、任选地低于0.25N的挣脱力与滑移力之间的差。
17.如权利要求2、3、5、6和10-16中任一项所述的注射器或如权利要求7-16中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于20％、任选地低于15％、任选地低于12％、任选地低于10％、任选地低于8％、任选地在2.5％与6％之间的挣脱力与滑移力之间的差。
18.如权利要求2、3、5、6和10-17中任一项所述的注射器或如权利要求7-17中任一项所述的方法，其中，所述可转换柱塞被固定到柱塞杆上，从而形成柱塞组件，其中，所述柱塞杆被配置成有待在远侧方向上被按压以便致动所述柱塞并分配所述药物产品。
19.如权利要求2、3、5、6和10-18中任一项所述的注射器或如权利要求7-18中任一项所述的方法，其中，所述存储密封区段包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
20.如权利要求2、3、5和10-17中任一项所述的注射器或如权利要求7-17中任一项所述的方法，其中，所述药物产品是选自下组的可注射液体，该组由以下各项组成：小分子药用药物产品、生物制剂、疫苗、基于肽的药物、基于蛋白质的药物、注射用无菌水或盐溶液、以及诊断介质。
21.如权利要求2、3、5、6、10和12-20中任一项所述的注射器或如权利要求7-10和12-20中任一项所述的方法，其中，所述筒体是由玻璃制成。
22.如权利要求2、3、5、6和10-21中任一项所述的注射器或如权利要求7-21中任一项所述的方法，其中，所述可转换柱塞进一步包括位于所述存储密封区段远侧的液体密封区段，所述液体密封区段包括膜涂层，所述膜涂层与所述膜涂层被施加到的基底相比具有更低摩擦系数，所述膜涂层任选地是氟聚合物膜，所述液体密封区段优选地抵靠所述筒体的所述内壁提供液密密封。
23.如权利要求2、3、5、6和10-22中任一项所述的注射器或如权利要求7-22中任一项所述的方法，其中，所述注射器是自动注入器的部件。
24.如权利要求2、3、5、6和10-23中任一项所述的注射器或如权利要求7-23中任一项所述的方法，其中，所述注射器是0.5mL注射器。
25.如权利要求2、3、5、6和10-24中任一项所述的注射器或如权利要求7-24中任一项所述的方法，其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径。
26.如权利要求2、3、5、6和10-25中任一项所述的注射器或如权利要求7-25中任一项所述的方法，其中，所述存储密封区段是在被布置在所述可转换柱塞周围的外存储环上，所述可转换柱塞被配置成用于在从存储模式转变到分配模式时相对于所述存储环朝远侧轴向平移。
27.如权利要求2、3、5、6和10-26中任一项所述的注射器或如权利要求7-26中任一项所述的方法：
a.所述可注射药物产品包括易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的以下负效果中的一个或多个影响的多肽组合物或蛋白质组合物：
i.所述组合物中的蛋白质变性；
ii.所述组合物中的蛋白质凝聚；
iii.所述组合物中的蛋白质劣化；
iv.触发患者体内的所不希望的免疫反应；以及
v.使所述药物产品的疗效降级；
b.其中，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒，这样使得所述药物产品不经受来自可流动润滑剂生成的颗粒的所述负效果中的所述一个或多个。
28.一种用于使用如权利要求2、3、5、6和10-27中任一项所述的注射器或根据如权利要求7-26中任一项所述的方法制成的注射器进行眼科应用的方法，其中，所述注射器将5-50微升、任选地10-30微升、任选地10-20微升的眼科药物容纳在产品容纳空间中，并且其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径，所述方法包括：
a.将针插入到患者的眼组织中，其中，所述针提供从所述产品容纳区域穿过所述筒体的所述分配端的流体连通；
b.致动所述可转换柱塞以便从存储模式转变到分配模式，其中，步骤(b)先于步骤(a)或步骤(a)先于步骤(b)；并且
c.将所述眼科药物注射到所述患者的眼组织中。
29.一种用于布置在医用容器的筒体内的可转换柱塞，所述筒体被配置用于将可注射产品接收在其中并且具有中央轴线以及围绕所述轴线的内壁，所述柱塞被配置成有待在所述筒体内沿着所述轴线从存储模式移动到分配模式，所述柱塞包括环座，所述环座具有被布置在其上的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被配置成用于任选地通过滑动来沿着所述环座从接合位置轴向移位到释放位置，在所述接合位置中，所述存储环被布置在所述环座的存储平台周围，在所述释放位置中，所述存储环被布置在与所述存储平台相比具有更窄的截面宽度或直径的分配平台周围，所述存储平台任选地与所述存储环相比是相对更加刚性的，所述存储环包括存储密封区段，所述存储密封区段被配置成用于在所述存储密封区段处于所述接合位置中时在所述内壁上施加向外径向压力，所述存储密封区段被配置成用于在所述释放位置中在所述内壁上提供减小的向外径向压力或不提供向外径向压力，所述柱塞进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部被安装在所述柱塞的远端处，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于接触所述内壁并且抵靠所述内壁提供密封，其中，所述柱塞头部是与所述环座组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
30.如权利要求29所述的可转换柱塞，其中，所述柱塞头部是与所述环座直接组装以便形成所述可转换柱塞的分开的部件。
31.一种可转换柱塞，包括：
a.第一子组件，所述第一子组件包括任选地聚合物的并且任选地总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述第一子组件进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部是组装到所述连接器主体的所述远端上的分开的部件，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于在被布置在医用筒体中时接触所述医用筒体的内壁并且抵靠所述内壁提供密封；
b.第二子组件，所述第二子组件包括任选地聚合物的细长环座，所述细长环座具有远端和近端，所述环座的所述远端被固定到所述第一子组件的所述近端上，所述环座的所述近端被配置成有待固定到柱塞杆上，所述环座从其近端开始包括环形分配平台以及在所述分配平台远侧的环形存储平台，所述环形存储平台与所述分配平台相比具有更大的最大直径或截面宽度，所述第二子组件进一步包括任选地弹性体的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被布置在所述环座周围并且被配置成用于在其上轴向移位、任选地在其上轴向滑动；
c.其中，所述存储平台任选地与所述存储环相比是相对更加刚性的。
32.如权利要求31所述的可转换柱塞，所述连接器主体的所述近端包括凹部或轴向通道，所述环座进一步包括在所述环形存储平台远侧的环形插入平台，所述环形插入平台与所述存储平台相比具有更小的最大直径或截面宽度，所述插入平台被布置在所述凹部或轴向通道中，以便将所述第一子组件稳固地固定到所述第二子组件上。
33.如权利要求29-32中任一项所述的可转换柱塞，存在包裹在所述液体密封区段周围的氟聚合物膜。
34.如权利要求29-33中任一项所述的可转换柱塞，其中，所述存储环包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
35.如权利要求29-34中任一项所述的可转换柱塞，其中，处于未压缩状态的所述存储环在所述存储环的内表面上包括凸肋并且在所述存储密封区段的外表面上包括相反的凸肋。
36.如权利要求29-35中任一项所述的可转换柱塞，所述存储环包括总体上径向向外背离所述环座的外表面，其中，当所述存储环处于未压缩状态时，所述外表面包括近端、远端以及位于所述近端与所述远端之间的径向对称面，所述径向对称面任选地距离所述近端和所述远端是等距的，其中，所述外表面在所述径向对称面的任一侧上是对称的。
37.一种预填充注射器，包括：
a.医用筒体，所述医用筒体具有内壁以及被布置在所述医用筒体的产品容纳区域中的可注射药物产品、任选地液体组合物，所述医用筒体具有用于分配所述可注射药物产品的远侧分配端以及被配置用于接收可转换柱塞的开放近端；
b.根据权利要求28-35中任一项所述的可转换柱塞，所述可转换柱塞被布置在所述医用筒体内。
38.如权利要求37所述的预填充注射器，其中，当所述存储环被布置在所述存储平台周围时，所述存储密封区段由所述存储平台所提供的向外径向压力维持处于扩展状态，以便在所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁之间产生压缩，从而使得所述可转换柱塞处于存储模式，所述扩展状态是在使所述存储环转移成被布置在所述分配平台周围时可还原到收缩状态的，借此，所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁之间的所述压缩得以减小或消除，从而使得所述可转换柱塞处于分配模式。
39.如权利要求38所述的预填充注射器，其中，当所述柱塞处于存储模式时，整个所述存储环被布置在所述存储平台周围。
40.如权利要求38或39所述的预填充注射器，其中，当所述柱塞处于分配模式时，整个所述存储环被布置在所述分配平台周围。
41.如权利要求38-40中任一项所述的预填充注射器，其中，所述存储密封区段被配置成有待通过在远侧方向上将设定力施加到所述可转换柱塞上来设定成处于所述扩展状态。
42.如权利要求38-41中任一项所述的预填充注射器，其中，当在远侧方向上将致动力提供到处于存储模式的所述可转换柱塞时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到分配模式。
43.一种组件，包括：
a.柱塞头部，所述柱塞头部包括可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体或热塑性弹性体，所述柱塞头部用于在被布置在医用筒体中时提供密封、任选地液密密封，所述柱塞包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触所述医用筒体的内壁以便形成所述密封；
b.刚性部件或刚性子组件，任选地环座、中央芯部和/或连接器主体，所述刚性部件或刚性子组件在所述刚性部件或刚性子组件的远端处被稳固地固定到所述柱塞头部的所述近端上；
c.氟聚合物膜件，所述氟聚合物膜件包裹在所述柱塞头部周围，从而完全地覆盖所述面向产品的表面和所述侧壁，所述氟聚合物膜件围绕其周边具有边缘，其中，任选地因为所述边缘被夹在所述柱塞头部与所述刚性部件或刚性子组件之间，所述边缘在所述组件上并不暴露。
44.一种用于制造用于柱塞的、任选地作为可转换柱塞的部件的氟聚合物膜涂布的液体密封区段的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供柱塞头部，所述柱塞头部包括被布置在相对更加刚性的支撑件、任选地聚合物支撑件之上的可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体，所述柱塞头部包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触医用筒体的内壁以便形成密封、任选地液密密封，所述柱塞头部任选地包括从所述近端延伸的杆部；
b.将所述柱塞头部装载在工艺装备中；
c.提供氟聚合物膜预成型件并且向其施加真空以便将所述膜预成型件拉到预成型工艺装备中，所述预成型件沿着一侧在表面积上是与面向产品的表面和侧壁的组合表面积相比更小的；
d.在所述预成型件的周边的至少一部分周围夹持所述预成型件，任选地使用真空来使所述预成型件翻转并且将所述柱塞头部推动到所述翻转的预成型件中，以便拉伸所述预成型件从而与所述柱塞头部的所述面向产品的表面和所述侧壁相符；
e.推动所述柱塞头部和所述预成型件穿过工具，以便聚集从所述柱塞头部的所述近端延伸的过量的膜；
f.用夹钳抓持所述柱塞头部以便将所述柱塞固定在位；并且
g.从所述柱塞的所述近端修剪过量的膜，并且任选地旋转所述柱塞头部以便使所述柱塞头部从修剪的过量的膜脱离。
45.如权利要求44所述的方法，其中，所述柱塞头部包括被布置在聚合物支撑件之上的弹性体，所述柱塞头部已经通过双射注塑模制而制成，其中，第一射将所述刚性支撑件注射在模具内并且第二射将所述弹性体注射在所述模具中，或者反之亦然。
46.如权利要求45所述的方法，其中，所述弹性体包含基于聚烯烃的热塑性弹性体并且所述聚合物支撑件包含聚烯烃，任选地聚丙烯、环烯烃聚合物或环烯烃共聚物。
47.一种用于制造组件的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供柱塞头部，所述柱塞头部包括被布置在相对更加刚性的聚合物支撑件之上的可压缩且具弹性的材料、任选地弹性体，所述柱塞头部包括远侧面向产品的表面、近端以及位于其间的侧壁，所述侧壁被配置用于在被布置在医用筒体中时接触医用筒体的内壁以便形成密封、任选地液密密封；
b.任选地提供氟聚合物膜，所述氟聚合物膜包裹在所述柱塞头部周围，从而完全地覆盖所述面向产品的表面和所述侧壁；
c.提供聚合物的并且任选地总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述柱塞头部的所述近端被组装到所述连接器主体的所述远端上并且任选地通过以下方式来固定到所述远端上：将所述柱塞头部的所述刚性支撑件连结、任选地焊接到所述连接器主体的所述远端上，其中，所述刚性支撑件和所述连接器主体的对应材料被配置成与彼此相容以用于超声波焊接；
d.提供细长聚合物环座，所述环座具有远端和近端，所述环座的所述远端被组装到所述连接器主体的所述近端上，其中，所述环座包含与所述连接器主体相比具有更低的气体透过性、任选地更低的氧气透过性、氮气透过性、水蒸气透过性和/或环氧乙烷透过性的材料。
48.如权利要求47所述的方法，进一步包括以下步骤：
e.将弹性体存储环布置在所述环座周围，所述环座被配置成用于相对于所述存储环轴向移位。
49.如权利要求47或48所述的方法，其中：所述柱塞头部的所述可压缩且具弹性的材料任选地是热塑性弹性体；和/或所述刚性支撑件任选地是聚丙烯；和/或所述连接器主体是聚丙烯；和/或所述环座是环烯烃聚合物。
50.一种用于将可转换柱塞组装到预填充注射器中的方法，包括以下步骤：
a.提供注射器筒体，所述注射器筒体具有中央轴线以及围绕所述轴线的内壁，所述筒体包括分配端、开放顶部以及位于其间的产品容纳区域，所述产品容纳区域用可注射药物产品、任选地液体组合物预填充到所希望的量；
b.提供第一子组件，所述第一子组件包括刚性的并且总体上圆柱形的连接器主体，所述连接器主体具有远端和近端，所述近端具有凹部或轴向通道，所述第一子组件进一步包括柱塞头部，所述柱塞头部是组装到所述连接器主体的所述远端上的分开的部件，所述柱塞头部具有液体密封区段，所述液体密封区段被配置成用于在被布置在所述筒体中时接触所述筒体的所述内壁并且抵靠所述内壁提供密封；
c.提供第二子组件，所述第二子组件包括刚性细长环座，所述环座具有远端和近端，所述远端被配置成有待固定到所述第一子组件上，所述近端被配置成有待固定到柱塞杆上，所述环座从其近端开始包括：环形分配平台；以及在所述分配平台远侧的环形存储平台，所述环形存储平台与所述分配平台相比具有更大的最大直径或截面宽度；以及在所述环形存储平台远侧的环形插入平台，所述环形插入平台与所述存储平台相比具有更小的最大直径或截面宽度，所述第二子组件进一步包括任选地弹性体的可压缩且具弹性的存储环，所述存储环被布置在所述环座周围并且被配置成用于在其上轴向移位、任选地在其上轴向滑动；
d.将所述第一子组件装载到所述注射器筒体中，其中所述柱塞头部在所述筒体中相对于所述连接器主体位于远侧，所述装载步骤任选地通过排气管、真空或真空辅助装载方法来完成；
e.将所述存储环定位在所述插入平台周围并且使所述第二子组件与所述连接器主体的所述凹部或轴向通道轴向对准，所述环座的所述远端面向所述凹部或轴向通道；并且
f.在步骤(e)之后，将所述第一子组件朝向所述第二子组件移动和/或反之以便将所述第二子组件布置到所述注射器筒体中，借此，在所述存储环接触所述连接器主体的所述近端的同时，所述插入平台被插入到所述凹部或轴向通道中，其中，当所述插入平台进一步被插入到所述存储环中时，所述存储环被推离所述插入平台并且被布置在所述存储平台周围，从而在所述存储环与所述筒体的所述内壁之间形成压缩密封并且将所述第一子组件稳固地固定到所述第二子组件上，从而组装所述可转换柱塞。
51.如权利要求50所述的方法，其中，在所述存储环与所述第一子组件之间不形成压力区。
52.如权利要求50或51所述的方法，其中，没有将可流动润滑剂施加在所述可转换柱塞与所述注射器筒体的所述内壁之间。
53.如权利要求50-52中任一项所述的方法，其中，当所述存储环被布置在所述插入平台周围并且所述第二子组件被布置在所述注射器筒体内时，所述存储环不接触所述注射器筒体的所述内壁，抑或如果所述存储环接触所述内壁，所述存储环抵靠所述内壁提供与所述存储环在步骤(f)完成时所施用相比更小的径向压力。
54.如权利要求50-53中任一项所述的方法，其中，步骤(f)将所述可转换柱塞置于存储模式，其中，所述存储环提供气密的且CCI的密封。
55.如权利要求50-54中任一项所述的方法，其中，在组装到所述连接器主体上之前，所述柱塞头部被包裹在氟聚合物膜中，其中，任选地因为在被组装到所述连接器主体之后，所述膜的一部分被夹在所述柱塞头部与所述连接器主体的所述远端之间，所以边缘在所述可转换柱塞上并不暴露。
56.如权利要求50-55中任一项所述的方法，其中，所述柱塞头部包括任选地在双射注塑模制工艺中制成的刚性聚合物支撑件与围绕所述支撑件布置的弹性体材料。
57.如权利要求50-56中任一项所述的方法，其中，当在远侧方向上将致动力提供到处于存储模式的所述可转换柱塞时，所述可转换柱塞被配置成用于转变到分配模式。
58.如权利要求50-57中任一项所述的方法，其中，所述产品容纳区域中不存在可流动润滑剂。
59.如权利要求50-58中任一项所述的方法，其中，所述筒体是由可注塑模制的热塑性树脂、任选地COP或COC制成。
60.如权利要求50-59中任一项所述的方法，其中，所述筒体在所述筒体的所述内壁上具有有机硅氧烷涂层或层，任选地其中，所述有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。
61.如权利要求50-60中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段与所述筒体的所述内壁形成液密的、CCI的且气密的界面，任选地其中，所述气密界面是氧气、氮气、水蒸气和/或环氧乙烷大致上不可渗透的。
62.如权利要求50-61中任一项所述的方法，其中，处于所述扩展状态的所述存储密封区段在任选地6个月、任选地1年、任选地18个月、任选地24个月、任选地3年的产品保质期内形成CCI的且气密的密封。
63.如权利要求50-62中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在2.5N与5.5N之间的挣脱力和滑移力。
64.如权利要求50-63中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于2N、任选地低于1.5N、任选地低于1.0N、任选地低于0.5N、任选地低于0.4N、任选地低于0.25N的挣脱力与滑移力之间的差。
65.如权利要求50-64中任一项所述的方法，其中，在所述筒体与所述柱塞的筒体接触表面之间完全不存在可流动润滑剂的情况下，所述柱塞提供任选地低于20％、任选地低于15％、任选地低于12％、任选地低于10％、任选地低于8％、任选地在2.5％与6％之间的挣脱力与滑移力之间的差。
66.如权利要求50-65中任一项所述的方法，其中，所述可转换柱塞被固定到柱塞杆上，从而形成柱塞组件，其中，所述柱塞杆被配置成有待在远侧方向上被按压以便致动所述柱塞并分配所述药物产品。
67.如权利要求50-66中任一项所述的方法，其中，所述存储密封区段包括至少两个环形凸肋，所述至少两个环形凸肋由位于其间的环形谷部分开。
68.如权利要求50-67中任一项所述的方法，其中，所述注射器是0.5mL注射器。
69.如权利要求50-68中任一项所述的方法，其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径。
70.如权利要求50-69中任一项所述的方法：
a.所述可注射药物产品包括易于受因与由可流动润滑剂生成的颗粒相互作用而造成的以下负效果中的一个或多个影响的多肽组合物或蛋白质组合物：
i.所述组合物中的蛋白质变性；
ii.所述组合物中的蛋白质凝聚；
iii.所述组合物中的蛋白质劣化；
iv.触发患者体内的所不希望的免疫反应；以及
v.使所述药物产品的疗效降级；
b.其中，所述药物产品中不存在可流动润滑剂生成的颗粒，这样使得所述药物产品不经受来自可流动润滑剂生成的颗粒的所述负效果中的所述一个或多个。
71.如权利要求50-70中任一项所述的方法，其中，被布置在所述环座上的所述存储环的压缩并不压缩所述环座。
72.如权利要求50-71中任一项所述的方法，其中，当所述柱塞处于存储模式时以及在从存储模式转变到分配模式的过程中，所述存储环优先地粘附到所述筒体的所述内壁，任选地其中，润滑装置被设置在所述存储环与所述环座之间，以便促进在从存储模式转变到分配模式的过程中、在粘附到所述筒体的所述内壁上的同时，所述存储环沿着所述环座轴向任选地通过滑动进行的移位。
73.一种用于使用根据如权利要求50-72中任一项所述的方法制成的注射器的方法，其中，所述注射器将5-50微升、任选地10-30微升、任选地10-20微升的眼科药物容纳在产品容纳空间中，并且其中，所述筒体具有从2.5mm至4.6mm的内径，所述方法包括：
a.将针插入到患者的眼组织中，其中，所述针提供从所述产品容纳区域穿过所述筒体的所述分配端的流体连通；
b.致动所述可转换柱塞以便从存储模式转变到分配模式，其中，步骤(b)先于步骤(a)或步骤(a)先于步骤(b)；并且
c.将所述眼科药物注射到所述患者的眼组织中。
74.一种可转换柱塞组件，被配置成有待布置在注射器筒体内并且在分配方向上推进以便分配所述注射器筒体的内容物，所述柱塞组件包括：
a.柱塞，所述柱塞具有轴向腔体以及至少两个轴向间隔的总体上环形的凸肋，所述至少两个凸肋各自具有内径和外径、由具有减小外径的中间套筒部分连结；以及
b.滑动轴，所述滑动轴被接收在所述轴向腔体中并且是沿着其轴线可移位的，所述滑动轴包括至少一个环形圆柱形环以及从所述环轴向移位的至少一个直径减小的部分。
75.如权利要求74所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒相对于所述滑动轴具有接合位置，在所述接合位置中，至少一个环使所述至少两个环形凸肋的内径的偏置力偏置或增大，从而提供维持所述柱塞的所述至少两个相邻凸肋处于扩展状态的向外径向压力。
76.如权利要求75所述的可转换柱塞组件，其中，当所述柱塞套筒处于所述接合位置中时，所述轴向间隔的环形凸肋152各自具有大致上相同的外径。
77.如权利要求75或76所述的可转换柱塞组件，其中，当所述柱塞套筒处于所述接合位置中时，所述轴向间隔的环形凸肋各自具有大致上相同的内径。
78.如权利要求74-77中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒相对于所述滑动轴具有脱离接合位置，在所述脱离接合位置中，每个环相对于至少一个环形凸肋的所述内径轴向移位，从而减小所述至少一个环形凸肋上的所述向外径向压力。
79.如权利要求78所述的可转换柱塞组件，其中，在所述脱离接合位置中，每个环相对于每个环形凸肋的所述内径轴向移位，从而减小每个环形凸肋上的所述向外径向压力。
80.如权利要求74-79中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述滑动轴的至少一个直径减小的部分相对于所述分配方向在轴向上位于所述环后面。
81.如权利要求74-80中任一项所述的可转换柱塞组件，进一步包括所述滑动轴的第二直径减小的部分，所述第二直径减小的部分相对于所述分配方向在轴向上位于所述环前面。
82.如权利要求74-81中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒包括各自具有内径和外径的至少三个轴向间隔的环形凸肋，所述至少三个轴向间隔的环形凸肋由具有减小外径的中间套筒部分连结。
83.如权利要求82所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞套筒包括各自具有内径和外径的准确地三个轴向间隔的环形凸肋，所述准确地三个轴向间隔的环形凸肋由具有减小外径的中间套筒部分连结。
84.如权利要求74-83中任一项所述的可转换柱塞组件，进一步包括柱塞杆，所述柱塞杆被操作性地连接以用于在注射器筒体中推进所述柱塞套筒。
85.如权利要求84所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞杆被操作性地连接以用于使所述滑动轴相对于所述柱塞套筒移动，以便将所述柱塞套筒从其接合位置转换到其脱离接合位置。
86.如权利要求85所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞杆被操作性地连接以用于在所述分配方向上推进所述滑动轴，以便将所述柱塞套筒从其接合位置转换到其脱离接合位置。
87.如权利要求74-86中任一项所述的可转换柱塞组件，进一步包括分配密封件，所述分配密封件用于接合注射器筒体中的流体以便分配所述流体。
88.如权利要求87所述的可转换柱塞组件，其中，所述分配密封件在所述分配方向上从所述凸肋轴向移位。
89.如权利要求87或88所述的可转换柱塞组件，其中，所述柱塞组件具有分配端和相反的后端，并且所述分配密封件位于所述分配端处。
90.如权利要求87-89中任一项所述的可转换柱塞组件，其中，所述分配密封件包括弹性体活塞，所述弹性体活塞具有用于接合注射器中的流体的前导端。
91.如权利要求90所述的可转换柱塞组件，其中，所述分配密封件进一步包括覆盖所述前导端的膜。
92.如权利要求91所述的可转换柱塞组件，其中，所述膜包括包裹在所述前导端周围的片材。
93.如权利要求92所述的可转换柱塞组件，其中，所述片材包括在所述活塞后面径向向内收拢的边缘部分。
94.如权利要求91所述的可转换柱塞组件，其中，所述膜包括在所述前导端上形成的涂层。
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