DK174860B1

DK174860B1 - Osmotisk pumpe

Info

Publication number: DK174860B1
Application number: DK199102019A
Authority: DK
Inventors: Roland Cherif Cheikh
Original assignee: Sod Conseils Rech Applic
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 2003-12-29
Also published as: BE1004788A4; AU8972791A; TNSN91121A1; CH686871A5; DE4141819B4; ZA919342B; ITMI913307A0; IT1252243B; NO914990D0; ES2055649B1; JPH05200113A; CS387791A3; GR1001122B; JP3058738B2; DK201991D0; US5279608A; IE67181B1; ES2055649A1; PT99828B; ATA248891A

Description

DK 174860 B1

Osmotisk pumpe

Opfindelsen angår osmotiske pumper, der er i stand til at levere en væske over en lang tidsperiode.

5 På grund af deres virkemåde, dosiskrav, sekundære effekter eller toksicitet kræver visse terapeutiske midler kontinuert parenteral indgift over langvarige tidsperioder. Traditionelt har kontinuert parenteral levering været udført med et intravenøst dryppeapparat. Intravenøse dryppeapparater er imidlertid fyl-10 dige og skrøbelige og kræver, at patienten bliver gjort ubevægelig (og hyppigt indlagt på hospital).

Udviklingen af nye farmaceutiske midler især peptider og peptidderivater til parenteral levering sammen med ønsket om at tilvejebringe et hjælpemiddel 15 til parenteral levering, som ikke begrænser aktiviteten hos modtageren alvorligt, har ført til udviklingen af adskillige indretninger til ambulatorisk parenteral levering af farmaceutiske midler. Disse indretninger omfatter mikrokapsler, liposomer, plastre og mekaniske pumper.

20 Mekaniske pumper er særlige fordelagtige indretninger til at foranledige parenteral levering af en væske over en lang tidsperiode. I disse indretninger påføres en bevægelig kraft til en væske, idet væsken udstødes fra pumpehuset. Batteribetjente motorer, oppustede balloner og damptryk af flygtige væsker har alle været benyttet til at tilvejebringe den bevægende kraft til at drive 25 parenterale leveringspumper.

Pumper der benytter disse fremgangsmåder til udstødning af en væske fra pumpehuset har en eller flere væsentlige ulemper. En væsentlig af disse ulemper er kompleksitet, høje omkostninger (som gør engangsindretninger til 30 brug én gang upraktiske), upålidelighed og manglende evne til at levere små (milliliter) volumen.

2 DK 174860 B1

Ambulatoriske infusionsindretninger har ligeledes været forsynet med effekt fra osmotiske pumper, som eliminerer mange af de ovenfor beskrevne ulemper og især muliggør en engangsindretning til brug én gang. Osmotisk drev-5 ne infusionspumper blev først beskrevet hos Rose og Nelson (1955) Austral.

J. Exp. Biol. 33:415-420. En typisk Rose-Nelson osmotisk pumpe omfatter et kammer, der indeholder vand, et kammer, der indeholder salt og et kammer, der indeholder det farmaceutiske middel, der skal leveres. Vandkammeret er adskilt fra saltkammeret af en stiv membran, der er permeabel for vand men 10 ikke for salt, dvs. en semipermeabel membran. Saltkammeret er adskilt fra kammeret, der indeholder det farmaceutiske middel af en ikke-permeabel bevægelige opdeling, typisk en ikke-permeabel elastisk membran. I drift strømmer vand gennem den semi-permeable membran ind i saltkammeret, forøger voluminet af saltkammeret og udøver et tryk på den elastiske mem-15 bran mellem saltkammeret og kammeret, der indeholder det farmaceutiske middel. Voluminet af kammeret, der indeholder det farmaceutiske middel, reduceres derved, idet det farmaceutiske middel udstødes fra pumpen.

Infusionsindretninger, der forsynes med effekt af Rose-Nelson osmotiske 20 pumper, eksisterer i mange former. Forbedringer og variationer i antallet og arrangementet af kamre, den bevægelige ikke-permeable opdeling mellem saltkamre og kamre for farmaceutisk middel, påfyldningsorganer og organer til at aktivere indretningerne er alle kendte. F.eks. beskriver US patentskrif-teme nr. 3 760 984 og 3 845 777 indretninger, som ikke besidder osmotiske 25 væskekamre, men som indsuger vand fra ydersiden af pumpen. En indretning, der er beskrevet i US patentskrift nr. 3 604 417, adskiller et bevægeligt ; stempel saltkamrene og kamrene til farmaceutisk middel og tjener til at udstøde det farmaceutiske middel fra pumpen. US patentskrift nr. 4 552 561 beskriver en infusionsindretning, hvori midlet, der skal leveres, tilsættes til 30 pumpen, og pumpen aktiveres separat ved tilsætning af en hydrogel. US pa~ tentskrifteme nr. 4 838 862 og 4 898 582 beskriver osmotiske pumper, i hvil- 3 DK 174860 B1 ke den osmotiske drivende væske og lægemidlet påfyldes pumpen før brug, og pumpen aktiveres ved en adskilt manuel manipulation, der udføres på brugstidspunktet.

5 I artiklen Osmotically powered drugdelivery pump using semipermeable hollow fibre”, Medical & Biological Engineering & Computing, Vol. 24, No. 4, July 1986, STEVENAGE GB, side 371-374; Tanaka et al. , omtales en pumpe med tre kamre, som kan placeres i en almindelig sprøjte Denne osmotiske pumpe består af fire dele: 1) et kammer fyldt med en medicinsk opløsning, 2) 10 et at akryl kammer fyldt med PEG-opløsning, 3) en strømningsstyringsring og tre klemmer til justering af strømningen, og 4) en poseformet membran fyldt med destilleret vand. Tre bundter af hule fibre benyttes til af styre dosering af den medicinske opløsning, og hvert bundt er forbundet til enden af et silikonerør. Pumpen omfatter tillige en kammermekanisme til at styring af strøm-15 ningen i silikonerøret.

Pumpen ifølge opfindelsen har en meget en enklere konstruktion end den af Tanaka et al. omtalte, og er således enklere og billigere at fremstille. I forbindelse med den foreliggende opfindelse benyttes ikke bundter af hule fibre, 20 klemmer eller kammermekanisme i indgivelsessystemet: Derimod udføres doseringen af den medicinske opløsning af det påførte tryk og varigheden ved at flytte et første stempel. Der anvendes heller ikke fibre, men en semipermeabel membran, hvorved der opnås en brugervenlig engangssprøjte med lave fremstillingsomkostninger til indgivelse af en medicinsk opløsning 25 over en lang tidsperiode.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en osmotisk pumpe omfattende et leveringskammer, et osmotisk saltkammer, et osmotisk væskekammer, en ikke-permeabel bevægelige tryk-responderende indretning mellem leverings-30 kammeret og det osmotiske saltkammer, en semipermeabel membran mellem det osmotiske saltkammer og det osmotiske væskekammer, og en væ- 4 DK 174860 B1 skebarriere til at isolere det osmotiske væskekammer fra det osmotiske saltkammer, idet væskebarrieren er i stand til inaktivering, når den osmotiske pumpe skal i brug, hvilken osmotiske pumpe er anbragt i et sprøjtehus, og hvilket osmotiske væskekammer er bevægeligt og dannet mellem to stem-5 pier.

En pumpe ifølge opfindelsen kan være forsynet med midler, der skal dispenseres, forudpåfyldt i leveringskammeret eller med midlet, der skal dispenseres, forudpåfyldt i et lagerkammer, hvorfra det indføres til leveringskammeret 10 umiddelbar før brug. Sådan et lagerkammer kan være adskilleligt fra pumpen eller kan være inde i pumpen mellem leveringskammeret og det osmotiske saltkammer. I visse tilfælde er midlet, som skal dispenseres, som helhed ikke stabilt, men kan kræve blanding af to komponenter umiddelbart før brug. Den første komponent kan være en stabiliseret form af midlet såsom en tør pulve-15 riseret eller frysetørret form, og den anden komponent kan være et opløsningsmiddel eller et injektionstransportmiddel. I sådanne tilfælde kan en af den første og den anden komponent, fortrinsvis den første komponent, være forudpåfyldt i leveringskammeret, og den anden kan være forudpåfyldt i et lagerkammer (der er adskillelig fra pumpen eller er inden for pumpen, som 20 beskrevet ovenfor), hvorfra den indføres til leveringskammeret og blandes med komponenten deri umiddelbart før brug. Alternativt kan de to komponenter være påfyldt i to separate lagerkamre (der begge er adskillelige fra pumpen), hvorfra de indføres sammen i leveringskammeret umiddelbart før brug.

25 Arrangementet af delene i en pumpe ifølge opfindelsen kan være således, at når midlet der skal leveres, eller en komponent deraf, indføres i leveringskammeret umiddelbart før brug fra et adskilleligt lagerkammer (eller fra to sådanne adskillelige lagerkamre), afstedkommer forøgelsen af trykket i leveringskammeret inaktiveringen af væskebarrieren. Sådan en pumpe beskrives 30 som påfyldningsaktiveret. Når midlet, der skal leveres, imidlertid er lageret fuldstændig inden i leveringskammeret eller er lageret delvist i leverings- 5 DK 174860 B1 kammeret og delvist i et lagerkammer inde i pumpen, kan inaktiveringen af væskebarrieren komme i stand ved en forøgelse i trykket, der stammer fra bevægelse af en stempelstang. Stempelstangen kan bevæges under manuel regulering eller kan være forspændt til at bevæge og holde ved et låseorgan, 5 hvis frigørelse tillader stempelstangen at bevæge sig under den forudpåførte forspænding. Sådan en pumpe beskrives som stempelaktiveret.

Væskebarrieren kan være en brudbar membran såsom et folieblad især et aluminiumsfolie. Inaktivering af sådan en væskebarriere bringes i stand ved 10 at bryde den, når pumpen skal bruges.

Foliearket vil strække sig på tværs af pumpen for at forhindre osmotisk væske i at komme i kontakt med den semipermeable membran.

15 Væskebarrieren kan alternativt være et stempel, der, når den osmotiske pumpe skal bruges, er bevægelig fra en position, i hvilken den isolerer kilden af osmotisk væske fra den semipermeable membran, til en position, i hvilken den tillader væskekommunikation mellem kilden af osmotisk væske og den semipermeable membran. Væskekommunikation ville f.eks. kunne foregå 20 gennem en omløbspassage, der blottes ved bevægelsen af stemplet.

Den semipermeable membran er fortrinsvis bevægelig. Især kan den være monteret på et bevægeligt bæreorgan såsom et stempel. Den kan f.eks. udstrække sig på tværs af den centrale åbning af et ringformet stempel. I udfø-25 relsesformer i hvilke væskebarrieren er et bevægeligt stempel, som beskrevet ovenfor, kan den semipermeable membran blive monteret på det samme stempel, som vil have en ikke-permeabel frontflade, et ringformet skørt, der hænger ned fra frontfladen, og en åbning i skørtet, på tværs af hvilken den semipermeable membran udstrækker sig. I sådan et tilfælde vil bevægelsen 30 af stemplet være fra en position, i hvilken den ikke-permeable frontflade isolerer den osmotiske væske fra den semipermeable membran, til en position, i 6 DK 174860 B1 hvilken en omløbspassage for væsken blottes af stemplet og passer nøjagtigt med den semipermeable membran i skørtet.

De ikke-permeable bevægelige tryk-responderende organer kan være et 5 stempel eller en fleksibel membran. Kilden af osmotisk væske kan være uden for pumpen f.eks. være legemsvæsken af et dyr eller menneske, men den er fortrinsvis indeholdt i pumpen i et osmotisk væskekammer. Sådan et osmotisk væskekammer skal være lukket I den ene ende af væskebarrieren indtil brug af pumpen, og det vil kommunikere med den semipermeable 10 membran efter inaktiveringen af væskebarrieren. Det osmotiske væskekammer er lukket ved den anden ende af et bevægeligt tryk-responderende organ såsom en fleksibel membran eller et stempel. I udførelsesformer der aktiveres ved bevægelse af en stempelstang, er stempelstangen fortrinsvis forbundet til stemplet, som tjener som en endeafslutning for det osmotiske væ-15 skekammer.

De osmotiske pumper ifølge opfindelsen kan aktiveres i en enkel operation.

For påfyldningsaktiverede pumper består denne operation i at påfylde udladningskammeret med midlet, der skal dispenseres, eller med en komponent af 20 midlet. For stempelstangaktiverede pumper svarer denne operation til at presse stempelstangen eller frigøre låseorganerne, hvorved den forud forspændte stempelstang tillades at bevæge sig. Alle brugerpåbegyndte procedurer forud for installationen er samlet i et enkelt trin, hvilket i væsentlig grad simplificerer proceduren og eliminerer muligheden for, at brugeren udfører 25 ukorrekte trin, undlader et trin, f.eks. aktivering af pumpen uden først at påfylde den, indfører forurening i det materiale, der skal leveres, eller indfører forsinkelse, som ville kunne føre til inaktivering af et labilt middel. Det foretrækkes, at stempelstang aktiverede pumper tilvejebringes med et stempelstangstop for at begrænse bevægelsen af stempelstangen. Stoppet kan væ-30 re placeret således, at midlet, der skal dispenseres, afleveres til det eksakte dispenseringspunkt, f.eks. spidsen af en dispenserende nål eller dyse, idet 7 DK 174860 B1 forsinkelse, som kan være så meget som 30 minutter, undgås, medens tilstrækkeligt osmotisk tryk opbygges for at sikre dispensering.

Osmotiske pumper ifølge opfindelsen, som omfatter et osmotisk væskekam-5 mer, der er lukket ved bevægelige tryk-responderende organer, kræver ikke væger, svampe eller lignende til at føre osmotisk væske til den semipermeable membran. Den tryk-responderende endeafslutnings indretning bevæges som respons på strømning af osmotisk væske ud af det osmotiske væskekammer, hvorved voluminet af det osmotiske væskekammer formindskes 10 progressivt. Dette forhindrer dannelsen af modtryk eller luftbobler og tillader pumpen at blive brugt i en vilkårlig position. Den tillader ligeledes pumpen at respondere på en vilkårlig afdampning af osmotisk væske, der forekommer under lagring.

15 Billige versioner af de osmotiske pumper ifølge opfindelsen kan fremstilles ud fra plast-engangssprøjter. Huset behøver ikke at indeholde nogen svejsesøm eller andre sammenføjninger, som forøger produktionsomkostningen og sandsynligheden for utætheder.

20 Opfindelsen illustreres med henvisning til tegningerne. I de forskellige udførelsesformer, der er vist på tegningerne, er ens dele identificeret ved de samme henvisningstal.

Fig. 1 viser et længdesnit af en osmotisk pumpe ifølge opfindelsen, 25 fig. 2 viser et tværsnit langs linien A-A på fig. 1 af et semipermeabelt stempel, der er komponent af pumpen på fig. 1, fig. 3 viser et perspektivisk billede af det semipermeable stempel på fig. 2, 30 8 DK 174860 B1 fig. 4 viser et længdesnit af en del af en anden osmotisk pumpe ifølge opfindelsen, fig. 5 viser et tværsnit langs linien B-B på fig. 4, 5 fig. 6 viser et perspektivisk billede af et semipermeabelt stempel, der er en komponent af pumpen på fig. 4, fig. 7 viser et længdesnit af endnu en anden osmotisk pumpe ifølge opfindel-10 sen, fig. 8 viser et længdesnit af en yderligere osmotisk pumpe ifølge opfindelse,

Fig. 9a og 9b viser længdesnit af endnu en yderligere osmotisk pumpe ifølge 15 den foreliggende opfindelse, fig. 9a viser pumpen i dens ikke-aktiverede tilstand og fig. 9b viser pumpen i den aktiverede tilstand, fig. 10a og 10b viser længdesnit af andre osmotiske pumper ifølge opfindelsen, idet fig. 10a viser pumpen i dens ikke-aktiverede tilstand og fig. 10b vi-20 ser pumpen i dens aktiverede tilstand.

Som vist på fig. 1 omfatter en osmotisk pumpe ifølge opfindelsen et hus 2, inden i hvilket der er et leveringskammer 5, et osmotisk saltkammer 7, et ik-ke-permeabelt leveringsstempel 6, der adskiller leveringskammeret 5 fra det 25 osmotiske saltkammer 7, et osmotisk væskekammer 12, der tjener som kilde for osmotisk væske, et semipermeabelt stempel 9, der deler det osmotiske saltkammer 7 fra det osmotiske væskekammer 12 og en væskebarriere 10 til at isolere det osmotiske saltkammer 7 fra det osmotiske væskekammer 12.

30 Huset 2 er dannet med en påfyldnings/leveringsdyse 3, der kommunikerer med leveringskammeret 5. Dysen 3 er af en form og en størrelse, der tillader DK 174860 B1 g let forbindelse til katetre eller sprøjter med små diametre, idet den fortrinsvis er forligelige med Luer-Lock forbindelsessystemer. Skønt en enkelt dyse 3 foretrækkes til både påfyldning af og levering fra leveringskammeret 5, kan adskilte fittings (ikke vist) til påfyldning og til levering blive tilvejebragt. Leve-5 ringskammeret 5 kan ligeledes blive tilvejebragt med en ventiludgang (ikke vist) til udstødning af luftbobler.

Det semipermeable stempel 9, der ligeledes er vist på fig. 2 og 3 af tegningerne, omfatter en ringformet del 92 med en central passage 94, på tværs af 10 hvilken der strækker sig en semipermeabel membran 96. Den semipermeable membran er i kontakt med en væge 8. Der er tilvejebragt stoporganer 11, som er tilvejebragt for at begrænse bevægelsen af det semipermeable stempel 9 i retningen væk fra dysen 3. Det osmotiske væskekammer 12 er lukket ved et ende-stempel 14. Der er tilvejebragt stoporganer 15 for at begrænse 15 bevægelsen af ende-stemplet 14 i retningen væk fra dysen 3.

Huset 2 kan være maskinbearbejdet eller støbt fra et egnet varmeresistent, kemisk inert, steriliserbart, stift materiale f.eks. polyvinylchlorid, polycarbonat, medium eller højdensitetspolyethylen eller rustfrit stål. Huset 2 kan være 20 transparent for at gøre det muligt for brugeren at overvåge status fra lægemidlet eller den osmotiske væske. Især kan huset 2 fremstilles fra cylinderen af en engangsplastsprøjte ved simple og billige modifikationer såsom termisk smeltning af cylinderen for at danne stempelstoporganeme 11 og 15.

25 Stemplerne 6 og 14 kan fremstilles ud fra et vilkårligt materiale, som er uigennemtrængelige for væskerne og andre substanser, der benyttes med pumpen, og som giver en god forsegling mellem stemplet og huset 2. Stemplerne for engangsplastsprøjter er egnede til brug som stemplerne 6 og 14, hvis huset 2 fremstilles fra sådan en engangsplastsprøjte som beskrevet 30 ovenfor, eller hvis huset har en inderdiameter, der er lig med inderdiameteren af sprøjterne, hvorfra stemplerne er taget.

10 DK 174860 B1

Det semipermeable stempel 9 er sammenligneligt med stemplerne 6 og 14 med undtagelse af, at det er tilvejebragt med en central passage 94. Den semipermeable membran 96, der strækker sig på tværs af passagen 94, kan 5 fremstilles fra en celluloseester eller ether, f.eks. celluloseacetat eller cellulo-sebutyrat.

Væskebarrieren 10 er fremstillet af et materiale, som er ikke-permeabelt for den osmotiske væske, og som er let at bryde ved bevægelse af det semi-10 permeable stempel 9, f.eks. et aluminiumsfolie.

Osmotiske salte til brug i det osmotiske saltkammer 7 omfatter natriumchlo-rid, kaliumchlorid, magnesiumsulfat og natriumsulfat. Den foretrukne osmotiske væske til brug i det osmotiske væskekammer 12 er vand, skønt enhver 15 kombination af salt, opløsningsmiddel og semipermeabel membran, der kan generere tilstrækkeligt osmotisk tryk, kan anvendes. Parametre, der er vigtige for valget af osmotiske salte og væsker og de foretrukne voluminer deraf, er diskuteret i US patentskrifteme nr. 4 838 862 og 4 034 756.

20 Vægen 8 kan fremstilles ud fra filterpapir af vilkårligt porøst materiale, der er i stand til at absorbere og lede den osmotiske væske. Vægen 8 er en option, der i visse udførelsesformer tjener til at holde den osmotiske væske i kontakt med den semipermeable membran 96. I den øjeblikkelige udførelsesform, som er beskrevet mere fuldstændigt nedenfor, bevæger ende-stemplet 14 sig 25 mod dysen 3, når voluminet af det osmotiske trykkammer 12 formindskes, hvorved dannelsen af en boble i det osmotiske væskekammer 12 forhindres, og hvorved den virker til at holde den osmotiske væske i kontakt med den semipermeable membran 96, hvilket eliminerer eller mindsker behovet for en væge 8. Denne bevægelse af ende-stemplet 14 hjælper ligeledes til at for-30 hindre opbygningen af modtryk i det osmotiske væskekammer 12.

11 DK 174860 B1

Under drift indføres en væske, der skal leveres, under tryk ind i leveringskammeret 5, f.eks. ved en engangssprøjte, der er forbundet til dysen 3, idet leveringsstemplet 6, saltet i det osmotiske saltkammer 7 og det semipermeable stempel 9 tvinges mod væskebarrieren 10, hvilket forårsager at sidst-5 nævnte brydes. Bruddet kommer enten i stand ved trykket af det semipermeable stempel 9 eller ved et element (ikke vist), hvis form er således at det forhindrer ødelæggelse af den semipermeable membran 96. Bevægelsen af det semipermeable stempel 9 bringes til ophør ved stoporganerne 11, som er placeret til at tillade en minimal forskydning af det semipermeable stempel 9, 10 der er forligelig med brud af væskebarrieren 10, fortrinsvis ca. 1-2 mm. Bevægelsen af ende-stemplet 14 (i retning væk fra dysen 3) reguleres og begrænses af bevasgelsen af det semipermeable stempel 9. Som en ekstra sikkerhedsforanstaltning bringer de eventuelle stempelstoporganer 15 bevægelsen af ende-stemplet 14 til ophør efter at væskebarrieren 10 er blevet 15 brudt.

Bruddet af væskebarrieren 10 tillader osmotisk væske at passere fra det osmotiske væskekammer 12, gennem vægen 8 og den semipermeable membran 96 til det osmotiske saltkammer 7, hvor det kommer i kontakt med det 20 osmotiske salt. Osmotisk kraft, der genereres derved, driver leveringsstemplet 6 mod dysen 3, hvorved voluminet af leveringskammeret 5 formindskes og væsken i leveringskammeret 5 tvinges gennem dysen 3 til leveringsstedet. Ende-stemplet 14 forskydes fra dets begyndelsesposition for at formindske voluminet af det osmotiske væskekammer 12, når voluminet af osmotisk 25 væske i det osmotiske væskekammer 12 formindskes, og forhindrer således dannelse af et vakuum i det osmotiske væskekammer 12.

Leveringsstemplet 6 er følsom over for ændringer i voluminet af kamrene 5 og 7 på begge sider. Når leveringskammeret 15 fyldes med en væske, re-30 sponderer leveringsstemplet 6 med en forøgelse i voluminet af leveringskammeret 5 ved at tvinge det semipermeable stempel 9 mod væskebarrieren 12 DK 174860 B1 10, hvorved det bringes til brud. Senere responderer leveringsstemplet 6 på en forøgelse i voluminet af det osmotiske saltkammer 7 (pga. indstrømning af osmotisk væske) ved at formindske voluminet af leveringskammeret 5 og derved udstøde dets indhold.

5

Den osmotiske pumpe er egnet til levering af et vilkårligt middel eller en kombination af midler, der normalt ville blive indgivet parenteralt, hvilket indbefatter naturlige, syntetiske eller rekombinantpeptider eller proteinlægemidler, analgesica, modgift mod gift eller mod kemiske eller biologiske gifte. Mid-10 lerne kan være opløste i eller blandede med et egnet injektionstransportmiddel og kan være indført på væskeform i leveringskammeret 5.

Ustabile midler kan være forsynet i en stabil form, f.eks. som frysetørret pulver, som blandes med det passende injektionstransportmiddel før indføringen 15 i leveringskammeret 5. Blanding af midlet med dets injektionstransportmiddel kan simplificeres ved at forsyne midlet og injektionstransportmidlet i en tokammer sprøjte, f.eks. en TURM-sprøjte. Et kammer af to-kammersprøjten indeholder midlet, der skal leveres, og det andet kammer indeholder injektionstransportmidlet. Indholdene af de to kamre er adskilte fra kontakt med 20 hinanden indtil stemplet af to-kammersprøjten trykkes. Ved trykning af stemplet blander indholdene af kamrene sig. Den resulterende blanding tvinges dernæst ind i leveringskammeret af den osmotiske pumpe, idet den påfylder og aktiverer denne. Alternativt kan den osmotiske pumpe blive forsynet med en stabil form af midlet, der er forudpåfyldt i leveringskammeret. Brugeren 25 tvinger injektionstransportmidlet ind i leveringskammeret, f.eks. med en sprøjte, der passer med dysen 3, hvorved midlet samtidig blandes med dets injektionstransportmiddel og påfylder og aktiverer den osmotiske pumpe.

Forskellige komponenter af den ovenfor beskrevne osmotiske pumpe kan 30 erstattes af andre komponenter med sammenlignelig funktion, men af forskellige konstruktion. F.eks. kan leveringsstemplet 6 blive erstattet af en an- 13 DK 174860 B1 den tryk-responderende mekanisme såsom en fleksibel ikke-permeabel membran eller et diafragma. Enhver anden mekanisme, som er ikke-permeabel for de benyttede salte og væsker, og som (a) kan omsætte en forøgelse i voluminet af leveringskammeret 5 til en bevægelse eller tryk, der 5 direkte eller indirekte igangsætter strømning af osmotisk væske ind i det osmotiske saltkammer 7 og (b) kan omsætte en forøgelse i voluminet af det osmotiske saltkammer 7 til en formindskelse i voluminet af leveringskammeret 5, kan benyttes. Ende-stempelet 14 kan ligeledes blive erstattet afen anden tryk-responderende mekanisme såsom en fleksibel ikke-permeabel 10 membran eller diafragma. Fleksible membraner, der er ikke-permeable for de benyttede salte, væsker og midler, der benyttes ved den osmotiske pumpe, kan fremstilles ud fra en lang række materialer, der er kendte for fagmanden, f.eks. latexgummi, polyisopren, butylgummi, nitritgummi eller copolymerer af styren/butadien. Hvis den osmotiske pumpe skal lagres for en lang tidsperio-15 de, kan membranen blive belagt med et tyndt lag aluminiumsfolie for at for hindre nedbrydning ved andre komponenter eller indhold af indretningen.

Fluidbarrieren 10 er ikke begrænset til brudbare diafragma eller membraner, men kan være en vilkårlig mekanisme som (a) forhindrer strømningen af os-20 motisk væske ind i det osmotiske saltkammer 7 før en forøgelse i voluminet af leveringskammeret 5 og (b) som responderer på et tryk eller en bevægelse, der er skabt direkte eller indirekte ved en forøgelse i voluminet af leveringskammeret 5 ved at tillade osmotisk væske i at strømme ind i det osmotiske saltkammer 7 og således igangsætte aktiveringen. Fig. 4-6 viser en al-25 ternativ væskebarriere. I denne udførelsesform er det semipermeable stempel 9, vægen 8, væskebarrieren 10 og stempelstoppeorganerne 11 bliver fjernet. Huset 2 er blevet omformet til at omfatte en væskepassage 21, og det omfatter et semipermeabelt stempel 23 såvel som stempelstoppeorganer 22.

Det semipermeable stempel 23 har en ikke-permeabel frontplade 26 med et 30 nedhængende ringformet skørt 27. Skørtet 27 har en åbning 34, på tværs af hvilken der strækker sig en semipermeabel membran 36.

14 DK 174860 B1

Forud for en forøgelse i voluminet af leveringskammeret 5 placeres det semipermeable stempel 23 som vist på fig. 4 således, at det forhindrer strømning af osmotisk væske fra det osmotiske væskekammer 12 ind i det osmoti-5 ske saltkammer 7. Efter en forøgelse i voluminet af leveringskammeret 5 forskydes det semipermeable stempel 23, idet det bringes til hvile mod stoporganerne 22, til en position, som tillader osmotisk væske at strømme fra det osmotiske væskekammer 12 gennem væskepassagen 21 og den semipermeable membran 36 ind i det osmotiske saltkammer 7, hvorved pumpen ak-10 tiveres.

De osmotiske pumper, der er beskrevet med henvisning til fig. 1-6 af tegningerne, er påfyldningsaktiverede. Dette træk er ikke væsentligt, således som det nu vil blive beskrevet med henvisning til fig. 7. Udførelsesformen, der er 15 vist på fig. 7 er sammenlignelig med den, der er beskrevet med henvisning til fig. 1-3, men den er forsynet med midlet, der skal injiceres, forudpåfyldt i leveringskammeret 5.

Ende-stemplet 14 er hæftet til en stempelstang 16. Før brug kan den påfyldte 20 indretning lagres ved en temperatur, som bevarer stabiliteten og aktiviteten af midlet.

Pumpen aktiveres ved at påtrykningen af tryk til stempelstangen 16, hvilket forårsager, at ende-stemplet 14 bevæger sig mod væskebarrieren 10, hvor-25 ved det bryder denne og tillader osmotisk væske at passere fra det osmotiske væskekammer 12 gennem den semipermeable membran 96 og ind i det osmotiske saltkammer 7. Fremadrettede stoporganer 17 er tilvejebragt for at bringe bevægelsen af det semipermeable stempel 9 til ophør og forhindre en for tidlig udladning af indholdet af leveringskammeret 5.

30 15 DK 174860 B1

Leveringsstemplet 6 forskydes mod dysen 3, når osmotisk væske trækker ind i det osmotiske saltkammer 7, idet voluminet af dette forøges, hvorved indholdet af leveringskammeret 5 udstødes. Ekspansion af det osmotiske saltkammer 7 påfører tryk til det semipermeable stempel 9, men dets bevægelse 5 mod stoporganerne 11 stoppes af stoporganeme 11 eller eventuelt af et låsesystem ved det forreste stoporgan 17, som fanger og ubevægeliggør det semipermeable stempel 9.

Ende-stemplet 14 kan inaktivere ved f.eks. at bryde væskebarrieren 10 indi-10 rekte ved at udøve tryk på den osmotiske væske i det osmotiske væskekammer 12. Brudindretninger (ikke vist) kan blive placeret mellem væskebarrieren 10 og det semipermeable stempel 9, idet udformningen af brudindretningen er således, at den forhindrer ødelæggelse af den semipermeable membran 96, for herved at bidrage til brud af væskebarrieren. Væskebarrie-15 ren 10 kan eventuelt brydes ved direkte kontakt, f.eks. kunne et fremspring (ikke vist) fra ende-stempel 14 gennemtrænge væskebarrieren 10, når endestemplet 14 bevæges mod væskebarrieren 10. Det foretrækkes, at dette fremspring ikke at forhindre bevægelse af ende-stemplet 14 under betjening af pumpen. I den sidstnævnte udførelsesform vil der være tilvejebragt stem-20 pelstoporganer (ikke vist) til at begrænse bevægelsen af ende-stemplet 14 for at forhindre ødelæggelse af den semipermeable membran 96. For at forhindre stempelstangen 16 og ende-stemplet 14 i at blive trukket ud af huset 2, medens pumpen er i brug, vælges længden af stempelstangen 16 til at minimere dens fremspring ud af huset 2. Alternativt, eller yderligere, kan et 25 vagtorgan (ikke vist) blive hæftet til enden af huset fjernt fra dysen 3 til at forhindre uønsket bevægelse af stempelstangen 16.

I en alternativ udførelsesform kan det semipermeable stempel 9 blive erstattet af en semipermeabel membran (ikke vist), der er fastgjort ubevægeligt til 30 indersiden af væggen af huset 2, hvilket eliminerer behovet for stoporganerne 11 og 17.

16 DK 174860 B1 I en anden alternativ udførelsesform kan det semipermeable stempel 9, vægen 8, væskebarrieren 10 og stempelstoporganerne 11 blive erstattet af væskepassagen 21, stempelstoporganerne 22 og det semipermeable stempel 5 23, som beskrevet med henvisning til fig. 4-6, men fortrinsvis modificeret så ledes, at det semipermeable stempel 23 er forskudt mod dysen 3 under aktiveringen.

De osmotiske pumper ifølge opfindelsen kan være forsynet med et adskille-10 ligt lagerkammer som vist på fig. 8. Den venstre side af figur 8 viser en osmo tisk pumpe som beskrevet på fig. 1. Denne er forbundet ved en konnektor 25 til en lagerkammerenhed 28.

Lagerkammerenheden 28 indbefatter et lagerkammer 29, et stempel og en 15 stempelstangssamling 30, stoporganer 31 og eventuelt en skillevæg 32. I brug er den osmotiske pumpe koblet ved konnektoren 25 til lagerkammerenheden 28. Stempelstangen 30 er trykket ned, hvilket bryder skillevæggen 32, hvilket tvinger indholdet af lagerkammeret 29 gennem konnektoren 25 ind i leveringskammeret 5 af den osmotiske pumpe, hvorved den osmotiske pum-20 pe påfyldes og aktiveres. Stoporganerne 31 begrænser stemplet og stempelstangssamlingen 30 i at bevæge sig i den gale retning. Denne udførelses-form er særlig nyttig, når midlet, der skal indgives, skal blandes med et andet middel lige før levering. F.eks. kan udførelsesformen, der er vist på fig. 8, være forsynet med en tør eller på anden måde stabil form af et middel i leve-25 ringskammeret 5 og et andet middel f.eks. et opløsningsmiddel eller et injektionstransportmiddel i lagerkammeret 29. Stempelstangen 30 er trykket ned for at tvinge indholdet af lagerkammeret 29 ind i leveringskammeret 5, hvorved indholdet af lagerkammeret 29 blandes med indholdet af leveringskammeret 5 og påfylder og aktiverer den osmotiske pumpe.

30 17 DK 174860 B1

Lagerkammerenheden 28 fjernes før brug. Lagerkammerenheden 28 kan fremstilles ud fra en plastiksprøjte og konnektoren 25 kan fremstilles fra et bredt udsnit af tilrådighed værende Luer-type konnektorer.

5 Fig. 9a og 9b viser en anden udførelsesform af en osmotisk pumpe, hvoraf den ene er særlig nyttig, når et første middel skal blandes med et andet middel lige før leveringen, Fig. 9a viser pumpen før aktivering og fig. 9b viser pumpen efter aktivering. Pumpen aktiveres ved at nedtrykke stempelstangen 16.

10

Pumpen på fig. 9a og 9b er i det væsentlige en kombination af pumpen, der er vist på fig. 7 og en to-kammersprøjte f.eks. en TURM-sprøjte. Leveringskammeret er imidlertid erstattet af et første lagerkammer 51 og et andet lagerkammer 52, der er adskilte af et kammeradskillelsesstempel 53. En væ-15 skepassage 54 er dannet i huset 2. I den aktiverede tilstand, der er vist på fig. 9a, er væskepassagen mellem dysen 3 og stemplet 53 således, at der ikke er nogen kommunikation mellem kamrene 51 og 52. Det første lagerkammer 51 indeholder et første middel, der skal leveres, f.eks. et injektionstransportmiddel, medens det andet lagerkammer indeholder et andet middel, 20 der skal leveres f.eks. et frysetørret pulveriseret eller væskeformigt middel, idet det er hensigten, at det første og det andet middel blandes før levering, og at de leveres sammen.

Som tidligere antydet aktiveres pumpen ved at nedtrykke stempelstangen 16, 25 som bryder væskebarrieren 10 og som forskyder den osmotiske væske i det osmotiske væskekammer 12, det semipermeable stempel 9, det osmotiske salt i det osmotiske saltkammer 7, leveringsstemplet 6, det første middel, der skal leveres, og kammerseparationsstemplet 53 alle mod dysen 3. Idet denne forskydning skrider frem, passerer kammerseparationsstemplet 53 forbi 30 væskepassagen 54 og det første middel, der skal leveres, strømmer fra det første lagerkammer 51 gennem væskepassagen 54 og ind i det andet lager- 18 DK 174860 B1 kammer 52, hvor det blandes med det andet middel, der skal leveres. Tryk på stempelstangen 16 opretholdes, hvilket i det væsentlige tvinger hele det første middel, der skal leveres, ind i det andet lagerkammer 52 og reducerer voluminet af det første lagerkammer 51 til i det væsentlige nul. Tryk på stem-5 pelstangen 16 opretholdes indtil det semipermeable stempel 9 indgriber med stoporganerne 55, som vist på fig. 9b. Når stemplet først er i indgreb, forhindrer stoporganerne 55 bevægelsen af det semipermeable stempel 9 i begge retninger. I denne position er pumpen aktiveret. Det første og det andet middel, der skal leveres, er begge placeret i det andet lagerkammer 52, som vir-10 ker som leveringskammeret 5 med leveringsstemplet 6 og kammerseparati-onsstemplet 53 sammenvirkende som leveringsstemplet. Osmotisk væske strømmer gennem det semipermeable stempel 9 ind i det osmotiske saltkammer 7, hvilket tvinger leveringsstemplet 6,53 mod dysen 3 og udstøde indholdet af leveringskammeret 52,5.

15

Fig. 10a og 10b viser en yderligere udførelsesform af en osmotisk pumpe.

Denne udførelsesform kan fremstilles fra en to-kammersprøjte f.eks. en TURM-sprøjte. Fig. 10a viser pumpen før aktivering og fig. 10b viser pumpen efter aktivering. Pumpen indbefatter et hus 2, der er lavet fra en TURM-20 sprøjte, en dyse 3, et leveringskammer 5, en fleksibel ikke-permeabel membran 58, et osmotisk saltkammer 7, inde i hvilket der er et osmotisk salt, en semipermeabel membran 59 (fortrinsvis stiv), en væskepassage 62, et separationsstempel 63, et osmotisk væskekammer 12, et osmotisk væskelagerkammer 13, et ende-stempel 14, en stempelstang 16 og en låseindretning 18 25 for stempelstangen 16. Før aktivering er det osmotiske væskekammer 12 tomt og fortrinsvis under vakuum. Aktivering består af fjernelse af låseindretningen 18, hvilket tillader vakuum’et i det osmotiske væskekammer 12 at trække separationsstemplet 63 og endestemplet 14 mod dysen 3. Når separationsstemplet 63 når væskepassagen 62, strømmer osmotisk væske fra det 30 osmotiske væskelagerkammer 13 ind i det osmotiske væskekammer 12 og i kontakt med den semipermeable membran 59. Voluminet af leveringskam- 19 DK 174860 B1 meret 5 formindskes og indholdet af leveringskammeret 5 udstødes, når osmotisk væske strømmer gennem den semipermeable membran 59 og ind i det osmotiske saltkammer 7.

5

Claims

20 DK 174860 B1

1. Osmotisk pumpe omfattende et leveringskammer, et osmotisk saltkammer, et osmotisk væskekammer, en ikke-permeabel bevægelige tryk- 5 responderende indretning mellem leveringskammeret og det osmotiske saltkammer, en semipermeabel membran mellem det osmotiske saltkammer og det osmotiske væskekammer, og en væskebarriere til at isolere det osmotiske væskekammer fra det osmotiske saltkammer, idet væskebarrieren er i stand til inaktivering, når den osmotiske pumpe skal i brug kendetegnet 10 ved, at nævnte osmotiske pumpe er anbragt i et sprøjtehus, og at nævnte osmotiske væskekammer er bevægeligt og dannet mellem to stempler.

2. Osmotisk pumpe ifølge krav 1, kendetegnet ved, at væskebarrieren omfatter et folieark, som brydes, når den osmotiske pumpe skal i brug. 15

3. Osmotisk pumpe ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den semipermeable membran udstrækker sig på tværs af den centrale passage af et ringformet stempel.

4. Osmotisk pumpe ifølge krav 1, kendetegnet ved, at væskebarrieren om fatter et stempel, der er bevægeligt, når den osmotiske pumpe skal i brug, fra en position, i hvilken den isolerer det osmotiske væskekammer fra den semipermeable membran til en position, i hvilken den tillader væskekommunikation mellem det osmotiske væskekammer og den semipermeable membran. 25

5. Osmotisk pumpe ifølge krav 4, kendetegnet ved, at stemplet omfatter en ikke-permeabel frontflade, et ringformet skørt, der hænger ned fra frontfladen, og en åbning i skørtet, i hvilken den semipermeable membran udstræk-ker sig på tværs af den nævnte åbning. 30 21 DK 174860 B1

6. Osmotisk pumpe ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at den ikke-permeable bevægelige tryk-responderende indretning er et stempel.

7. Osmotisk pumpe ifølge et vilkårligt af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den ikke-permeable bevægelige tryk-responderende indretning er en fleksibel membran.

8. Osmotisk pumpe ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet 10 ved, den yderligere omfatter et lagerkammer til lagring af et middel, der skal leveres af pumpen, eller af en del af sådan af et middel.

9. Osmotisk pumpe ifølge krav 8, kendetegnet ved, at lagerkammeret kan fraskilles. 15

10. Osmotisk pumpe ifølge krav 8, kendetegnet ved, at lagerkammeret er mellem det osmotiske saltkammer og leveringskammeret, og indholdet af lagerkammeret indføres i leveringskammeret, når den osmotiske pumpe er i brug. 20

11. Osmotisk pumpe ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at den aktiveres ved at påfylde leveringskammeret med et middel, der skal leveres af pumpen, eller med en del af sådan et middel.

12. Osmotisk pumpe ifølge et vilkårligt af kravene 1-10, kendetegnet ved, at den aktiveres ved bevægelse af en stempelstang.

13. Osmotisk pumpe ifølge krav 12 kendetegnet ved, at stempelstangen er forbundet til et af de to stempler mellem hvilket det osmotiske væskekammer 30 er dannet. 22 DK 174860 B1

14. Osmotisk pumpe ifølge krav 12 eller 13 kendetegnet ved, at stempelstangen er manuelt betjent.

15. Osmotisk pumpe ifølge krav 12, kendetegnet ved, at den omfatter låse-5 indretninger for stemplet, i hvilke stempelstangen er forspændt til at bevæge sig ved frigørelse af låseindretningeme.