CZ36360U1 - Zařízení pro depozici roztoků - Google Patents

Description

Zařízení pro depozici roztoků

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro depozici roztoků, zejména zařízení pro depozici roztoků na funkcionalizovaný nosič pro použití v medicíně, kosmetice případně veterinárním lékařství, zejména pro depozici roztoků ve formě suspenzí a/nebo emulzí.

Dosavadní stav techniky

K nanášení kapalin je používána celá řada technologií a konkrétních technických řešení, jejichž podstatnou oblast tvoří technická řešení zaměřena na nános pomocí nástřiku, resp. s využitím trysky. Řada z těchto řešení pak reflektuje také potřebu různého nastavení trysky podle charakteristiky nanášené kapaliny, tedy zejména její viskozity, a/nebo podle požadované charakteristiky její depozice, tedy zejména velikost rozprašovaných kapek apod.

Dnes již zaniklý německý patent DE 0-308 podaný 24.10.1914 a udělený firmě PAUL LECHLER popisuje přestavovací rozprašovací trysku. Ta je tvořena více díly provedenými z kovu, její výroba je tedy složitá a relativně nákladná, postup čištění, zahrnující mechanické rozebírání jednotlivých dílů, v případě zvýšených nároků na čistotu provozu trysky, je časově náročné a opět neakceptovatelně nákladné. Řada pozdějších a sofistikovanějších technických řešení přitom vykazuje v zásadě stejné nedostatky.

Pokud hledáme řešení nástřiku pomocí trysky vhodné pro provoz se zvýšenými nároky na čistotu, je možné zvolit dva výchozí přístupy. Trysku vhodnou pro sanitaci a trysku jednorázově použitelnou, která bude snadno nahraditelná, resp. nenákladná na výrobu i výměnu. Pokud zároveň uplatníme pohled regulatorní z oblasti uvádění na trh zdravotnických prostředků a případně léčiv, kde k vysokým nárokům na čistotu provozu, včetně zamezení biologické kontaminace, přistupuje také požadavek na zabránění tzv. křížové kontaminace (zabránění kontaminace výrobku látkami zpracovávanými v předchozím, resp. předchozích cyklech), jeví se jednorázově použitelná, resp. snadno vyměnitelná tryska jako řešení příhodnější.

Řešení dle také již zaniklého patentu CZ 88 731 popisuje trysku pro rozstřik tekutin, určenou ovšem pro zemědělské účely. Její řešení je velmi jednoduché, jelikož spočívá v zásadě v provedení zářezu do přívodní trubice. Regulace charakteristiky rozprašování je však možná pouze změnou tlaku přiváděné kapaliny nebo změnou profilu zářezu, který je však nutné provést již při výrobě trysky a není tedy možné vytvořit trysku univerzálnější s profilem proměnlivým.

Obdobně patent CZ 237 162 popisuje rozprašovací hlavici na přesné dávkování malých objemů kapalin. Toto technické řešení sice umožňuje určitou úpravu charakteristiky proudění nastavením trysky, ovšem opět se jeví jako nevhodné z hlediska celkové složitosti, možnosti čištění případně náhrady celé trysky, resp. hlavice.

Řada dalších řešení, která alespoň předjímají použití pro medicínské účely, se pak orientuje v zásadě na mechanické rozprašovače k podávání léčiv nebo nánosu dezinfekčních prostředků, které již z podstaty věci nejsou vhodné pro použití k zamýšlenému účelu.

Pokud se dále zaměříme na řešení konkrétně směřující k nánosu kapalin v rámci přípravy prostředků zejména pro medicínu, nalézáme již jen málo konkrétních alespoň potenciálně vhodných řešení.

Z patentu CZ 307 805 je například známo zařízení pro funkcionalizaci vláknitých struktur v lékařství a způsob jeho činnosti. Tento vynález se týká zařízení pro funkcionalizaci vláknitých

- 1 CZ 36360 U1 struktur, pro použití především v lékařství, kde zařízení sestává alespoň z aplikační jednotky, umístěné ve funkcionalizační komoře, z alespoň jednoho zásobníku účinné látky, z dávkovacího ústrojí a z úložného a/nebo transportního držáku s kapslí, obsahující nosič, kde kapsle jsou pro fixaci v tomto zařízení a/nebo pro transport tímto zařízením uloženy v tomto úložném a/nebo transportním držáku, a kde podstata spočívá v tom, že aplikační jednotka je vytvořena jako úchyt alespoň jedné aplikační duté jehly, kde tento úchyt jehly a/nebo úložný a/nebo transportní držák kapslí s nosičem jsou upraveny pro vzájemné přiblížení a oddálení, a to v rozsahu, ve kterém aplikační dutá jehla nebo jehly ve vzájemně oddálené poloze vůči úložnému a/nebo transportnímu držáku jsou svým aplikačním hrotem mimo obal i transportní dráhu kapsle a ve vzájemně přiblížené poloze aplikační dutá jehla nebo jehly jsou svým aplikačním hrotem ve stavu protlačení do vnitřního prostoru kapsle, a to v poloze nad horním povrchem substrátu, nebo u povrchu substrátu, nebo nejdále pod rovinu nezatíženého horního povrchu substrátu, a to v poloze, předcházející trvalé deformaci či poškození horního povrchu substrátu. Dále se také jedná o způsob činnosti tohoto zařízení. Z výše uvedeného je zřejmé, že uvedený patent se nezabývá nánosem roztoku pomocí trysky.

Patent CZ 308 630 pak popisuje zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů, zejména zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů pro léčebné a/nebo kosmetické použití, které obsahuje modifikační komoru pro aplikaci modifikačního roztoku, s obsahem nanočástic a/nebo mikročástic obsahujících enkapsulovanou účinnou látku, na nosný substrát pomocí tlakového spádu mezi vstupní částí a výstupní částí modifikační komory, přičemž modifikační komora je spojena s modulem pro přípravu modifikačního roztoku obsahujícího nejméně jednu účinnou látku. Také se výše popsané technické řešení nezabývá nánosem roztoku pomocí trysky (nástřiku), ale s využitím tlakového spádu.

V kontextu dále uvažované aplikace, tedy depozice roztoků, zejména roztoků ve formě suspenzí a/nebo emulzí, jako komponenty zařízení k přípravě funkcionalizovaných nosičů pro řízené uvolňování účinné látky, při aplikaci na kůži pacienta, včetně kůže porušené, především rány, a to v medicíně, kosmetice případně veterinárním lékařství formou nánosu kapaliny s využitím trysky tedy vhodné řešení nebylo nalezeno.

Žádné nalezené řešení se nadto nezabývá provedením nanášecí desky nebo jiného prostředku odpovídajícího účelu, který při depozici kapalin na cílový povrch s tryskou, resp. tryskami zásadním způsobem spolupůsobí, tedy systémem pro kontrolovanou homogenní depozici kapalin v rámci uvažovaného účelu jako celkem.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle technického řešení naplňuje zařízení pro depozici roztoků, zejména zařízení pro depozici roztoků na funkcionalizovaný nosič, zejména pro depozici roztoků ve formě suspenzí a/nebo emulzí, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje nejméně jednu nanášecí trubici, která je uspořádaná nad nanášecí deskou, která slouží k uložení funkcionalizovaného nosiče.

Výhodné je, když nanášecí trubice obsahuje vnější trubičku, ve které je na těsno otočně uložena vnitřní trubička. Vnější trubička tvoří s vnitřní trubičkou těsný systém v rámci uvažovaných provozních tlaků 1 až 6 bar.

Podle první varianty je výhodné, když vnější trubička obsahuje ve svém povrchu nejméně jeden vnější otvor a vnitřní trubička obsahuje ve svém povrchu nejméně jeden vnitřní otvor, přičemž vnější otvor je uspořádán proti vnitřnímu otvoru, přičemž nejvýhodněji mají vnější otvor a vnitřní otvor mají tvar rovnostranného trojúhelníku, přičemž oba trojúhelníky jsou vzájemně otočené o 180°.

- 2 CZ 36360 U1

Podle druhé varianty je výhodné, když je vnitřní trubička provedena ze dvou bočních dílů, které jsou spojeny T spojkou, a volný konec T spojky tvoří port, který prochází vylehčovacím otvorem vnější trubičky, přičemž vnější trubička obsahuje vnější otvor, který je tvořen jedinou spojitou štěrbinou rovnoběžnou s osou vnější trubičky a vnitřní trubička obsahuje nejméně jeden vnitřní otvor ve tvaru pravidelného kosodélníku s tím, že vnější otvor a vnitřní otvor se překrývají.

Různých výsledných profilů trysky lze dosáhnout různými kombinacemi tvarů dávkovacích otvorů ve vnitřní a vnější trubičce a vzájemného otočení vnitřní a vnější trubičky, přičemž výsledný profil trysky v konkrétní vzájemné pozici trubiček, resp. otvorů má vliv na proudění kapaliny a v případě dostatečného působícího tlaku vůči viskozitě modifikační kapaliny na tvar oblaku rozprašovaných kapiček kapaliny.

Boční díly jsou s výhodou stejně dlouhé.

Dále je výhodné, když nanášecí deska obsahuje rám, ve kterém je uložena síťka.

Rám s výhodou sestává ze dvou vzájemně oddělitelných rámečků, mezi kterými je uložena síťka.

Ve výhodné variantě je pod nanášecí deskou uspořádána vanička.

Výhodné také je, když vnitřní trubička je na svých koncích opatřena zátkami.

Variantně může s výhodou nejméně jedna ze zátek obsahovat port. Port slouží pro přívod kapaliny do vnitřní trubičky. Je výhodné, pokud je port umístěn na jedné ze zátek, protože tak při správném sestavení dávkovací trubice nebrání vzájemné rotaci obou trubiček.

Pokud je port umístěn v plášti vnitřní trubičky (nikoliv na zátce), musí být v plášti vnější trubičky umístěn odpovídající otvor takovým způsobem, aby port nebránil rotaci trubiček vůči sobě v uvažovaném rozsahu vzájemné rotace vnitřní a vnější trubičky, ledaže tuto funkci již plní vylehčovací otvor.

Dále je také výhodné, když je nanášecí deska provedena jako částečně perforovaná deska s neperforovanými okraji, kde perforace je tvořena pravidelně rozmístěnými kruhovými otvory.

Hlavní výhodou zařízení pro depozici roztoků je to, že umožňuje přesný a homogenní nános roztoku na funkcionalizovaný nosič. Zároveň svým provedením odpovídá požadavkům na čistotu procesu, tedy zejména umožňuje sanitaci opakovaně použitelných dílů a/nebo snadnou výměnu dílů jednorázově použitelných coby komponent zařízení k přípravě funkcionalizovaných nosičů. V obzvlášť výhodném provedení je nanášecí trubice vyhřívaná, což usnadňuje zachování fyzikálně chemických vlastností emulze, která může být modifikačním roztokem. Výhřev může být zajištěn kontaktně, přiložením topného kabelu jako součásti uchycení modifikační trubice v rámci zařízení k přípravě funkcionalizovaných nosičů, nebo jiným způsobem. Během modifikace je funkcionalizovaný nosič umístěn na nanášecí desce. Nános na celou plochu funkcionalizovaného nosiče je zajištěn vzájemnou změnou polohy nanášecí trubice a nanášecí desky. Nanášecí deska se přitom pohybuje v rovině tak, aby se kolmá vzdálenost nanášecí trubice od roviny síťky při pohybu desky neměnila a tak, že osa pohybu nanášecí desky tvoří přímku, kolmou vůči ose nanášecí trubice při jejím kolmém průmětu do roviny síťky. V tom případě je zajištěn vysoce homogenní a efektivní nános modifikační kapaliny na substrát.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje spodní pohled na nanášecí trubici podle první varianty, obr. 2 znázorňuje schematicky čelní pohled na uspořádání celého zařízení pro depozici roztoků podle první varianty, obr. 3 znázorňuje schematicky čelní

- 3 CZ 36360 U1 pohled na uspořádání celého zařízení pro depozici roztoků podle první varianty, obr. 4 znázorňuje čelní pohled na nanášecí trubici podle druhé varianty, obr. 5 znázorňuje schematicky boční pohled na uspořádání celého zařízení pro depozici roztoků podle druhé varianty, a obr. 6 znázorňuje detail uspořádání otvorů vnější a vnitřní trubičky podle druhé varianty.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Zařízení pro depozici roztoků (obr. 1, obr. 2, obr. 3) ve formě suspenzí a/nebo emulzí na funkcionalizovaný nosič 19 obsahuje nanášecí trubici 1, která je uspořádaná nad nanášecí deskou 2, která slouží k uložení funkcionalizovaného nosiče 19.

Nanášecí trubice 1 obsahuje vnější trubičku 3, ve které je na těsno otočně uložena vnitřní trubička 4.

Vnější trubička 3 obsahuje ve svém povrchu čtyři vnější otvory 7. Vnitřní trubička 4 obsahuje ve svém povrchu také čtyři vnitřní otvory 8, přičemž vnější otvory 7 jsou uspořádány proti vnitřním otvorům 8. Vnější otvory 7 a vnitřní otvory 8 mají tvar rovnostranných trojúhelníků, přičemž trojúhelníky jsou vzájemně otočené o 180°. Vnější otvory 7 a vnitřní otvory 8 provedené jako rovnostranné trojúhelníky, jejichž geometrické středy po sestavení nanášecí trubice 1 splývají, resp. při vzájemné rotaci obou trubiček se středy každého jednotlivého páru otvorů pohybují po téže pomyslné přímce, která je kolmá k ose trubiček, a zároveň všechny geometrické středy těchto trojúhelníků na vnitřní i vnější trubičce leží vždy na přímce, rovnoběžné s osou trubičky, resp. osami trubiček, které po sestavení nanášecí trubice splývají. Strana každého tohoto trojúhelníku, měřeno v sečné rovině k plášti trubičky, procházející všemi jeho vrcholy, je 5 mm.

Nanášecí deska 2 obsahuje rám 9. Rám 9 sestává ze dvou vzájemně oddělitelných rámečků 11, mezi kterými je uložena síťka 10.

Vnitřní trubička 4 je na svých koncích opatřena zátkami 5, přičemž jedna ze zátek 5 obsahuje port 6.

Nanášecí deska 2 obsahuje pod síťkou 10 uspořádanou a k rámu 9 připevněnou vaničku 12.

Vnitřní trubička 4 je provedena z PP (polypropylen), vnější trubička 3 je provedena z PE (polyetylen), které vzájemně vykazují dobré kluzné vlastnosti. Zátky 5 jsou provedeny z PTFE (polytetrafluoroethylen) a v jedné ze zátek umístěný port 6, provedený jako komerčně dostupný laboratorní port pro připojení systémem „Luer lock“.

Příklad 2

Zařízení pro depozici roztoků (obr. 4, obr. 5, obr. 6) ve formě suspenzí a/nebo emulzí na funkcionalizovaný nosič 19 obsahuje nanášecí trubici 1, která je uspořádaná nad nanášecí deskou 2, která slouží k uložení funkcionalizovaného nosiče.

Nanášecí trubice 1 obsahuje vnější trubičku 3, ve které je na těsno otočně uložena vnitřní trubička 4. Vnitřní trubička 4 je provedena ze dvou bočních dílů 13, které jsou spojeny T spojkou 14. Volný konec T spojky 14 tvoří port 15, který prochází vylehčovacím otvorem 16 vnější trubičky 3. Vnější trubička 3 obsahuje vnější otvor 7, který je tvořen jedinou spojitou štěrbinou rovnoběžnou s osou vnější trubičky 3. Vnitřní trubička 4 obsahuje dva vnitřní otvory 8 ve tvaru pravidelných kosodélníků s tím, že vnější otvory 7 a vnitřní otvory 8 se překrývají. Vylehčovací otvor 16 je proveden centrované alespoň v 60 % délky vnější trubičky 3, v plášti na straně protilehlé ke štěrbině.

- 4 CZ 36360 U1

Boční díly 13 jsou stejně dlouhé.

Nanášecí deska 2 je provedena jako částečně perforovaná deska 17 s neperforovanými okraji 18, kde perforace je tvořena pravidelně rozmístěnými kruhovými otvory.

Nanášecí deska 2 obsahuje pod perforovanou deskou 17 uspořádanou a k rámu 9 připevněnou vaničku 12.

Vnější trubičku 3 a vnitřní trubička 4 jsou provedeny z teflonu (PTFE, resp. polytetrafluoroethylen).

Vnitřní trubička 4 je na svých koncích opatřena zátkami 5, které jsou provedeny z pryže.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro depozici roztoků podle technického řešení lze využít v humánní nebo veterinární medicíně k přípravě prostředku pro léčbu rány, zejména prostředků s prodlouženým uvolněním účinné látky, nebo pro přípravu prostředku pro transdermální administraci léčiva, případně pro kosmetické aplikace.

Claims (12)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro depozici roztoků, zejména zařízení pro depozici roztoků na funkcionalizovaný nosič, zejména pro depozici roztoků ve formě suspenzí a/nebo emulzí, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jednu nanášecí trubici (1), která je uspořádaná nad nanášecí deskou (2) k uložení funkcionalizovaného nosiče (19).
2. 2. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 1, vyznačující se tím, že nanášecí trubice (1) obsahuje vnější trubičku (3), ve které je na těsno otočně uložena vnitřní trubička (4).
3. 3. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 2, vyznačující se tím, že vnější trubička (3) obsahuje ve svém povrchu nejméně jeden vnější otvor (7) a vnitřní trubička (4) obsahuje ve svém povrchu nejméně jeden vnitřní otvor (8), přičemž vnější otvor (7) je uspořádán proti vnitřnímu otvoru (8).
4. 4. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 3, vyznačující se tím, že vnější otvor (7) a vnitřní otvor (8) mají tvar rovnostranného trojúhelníku, přičemž oba trojúhelníky jsou vzájemně otočené o 180°.
5. 5. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 2, vyznačující se tím, že vnitřní trubička (4) je provedena ze dvou bočních dílů (13), které jsou spojeny T spojkou (14), a volný konec T spojky (14) tvoří port (15), který prochází vylehčovacím otvorem (16) vnější trubičky (3), přičemž vnější trubička (3) obsahuje vnější otvor (7), který je tvořen jedinou spojitou štěrbinou rovnoběžnou s osou vnější trubičky (3) a vnitřní trubička (4) obsahuje nejméně jeden vnitřní otvor (8) ve tvaru pravidelného kosodélníku s tím, že vnější otvor (7) a vnitřní otvor (8) se překrývají.
6. 6. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 5, vyznačující se tím, že boční díly (13) jsou stejně dlouhé.
7. 7. Zařízení pro depozici roztoků podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že nanášecí deska (2) obsahuje rám (9), ve kterém je uložena síťka (10).
8. 8. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 7, vyznačující se tím, že rám (9) sestává ze dvou vzájemně oddělitelných rámečků (11), mezi kterými je uložena síťka (10).
9. 9. Zařízení pro depozici roztoků podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že pod nanášecí deskou (2) je uspořádána vanička (12).
10. 10. Zařízení pro depozici roztoků podle některého z nároků 2 a 7, vyznačující se tím, že vnitřní trubička (4) je na svých koncích opatřena zátkami (5).
11. 11. Zařízení pro depozici roztoků podle nároku 10, vyznačující se tím, že nejméně jedna ze zátek (5) obsahuje port (6).
12. 12. Zařízení pro depozici roztoků podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že nanášecí deska (2) je provedena jako částečně perforovaná deska (17) s neperforovanými okraji (18), kde perforace je tvořena pravidelně rozmístěnými kruhovými otvory.