FI107434B - Osmoottiset pumput - Google Patents

Description

107434

Osmoottiset pumput - Osmotpumpar

Keksinnön kohteena ovat osmoottiset pumput, joilla voidaan siirtää nestettä pitkiä aikoja.

5

Eräiden terapeuttisten aineiden vaikutustavan, annosteluvaatimusten, sekundääristen vaikutusten tai toksisuuden vuoksi niitä on annettava jatkuvasti ja parenteraalisesti pitkiä ajanjaksoja. Jatkuva parenteraalinen syöttäminen on tavallisesti tehty intravenöösin tippalaitteen avulla. Intravenöösit tippalaitteet 10 ovat kuiten suurikokoisia ja herkästi särkyviä ja ne edellyttävät potilaan liikkumattomuutta Q'a usein sairaalahoitoa).

Uusien parenteraalisesti annettavien farmaseuttisten aineiden, erityisesti peptidien ja peptidijohdosten kehittäminen sekä halu parenteraaliseen antami-15 seen, joka ei vakavasti rajoita saajan aktiivisuutta, on johtanut lukuisten laitteiden kehittämiseen, joilla farmaseuttisia aineita voidaan antaa parenteraalisesti liikkeessä ollen. Näihin laitteisiin kuuluvat mikrokapselit, liposomit, laastarit ja mekaaniset pumput.

20 Mekaaniset pumput ovat erityisen edullisia laitteita nesteen parenteraaliseen antamiseen pitkän ajan kuluessa. Nesteeseen kohdistetaan näissä laitteissa liikevoima, joka pakottaa nesteen pois pumpun rungosta. Patterikäyttöisiä moottoreita, täyteen puhallettuja palloja ja haihtuvien nesteiden höyrynpainetta on kaikkia käytetty liikevoimana, jolla parenteraalisia siirtopumppuja käytetään. 25 Pumpuilla, joissa näitä menetelmiä käytetään nesteen poistamiseen pumpun rungosta, on yksi tai useampi haitta. Tärkeimpiä näistä haitoista ovat monimutkaisuus, kalleus (mikä tekee kertakäyttölaitteiden käytön epäkäytännölliseksi), epäluotettavuus ja kyvyttömyys siirtää pieniä (millilitrojen suuruisia) tilavuuksia.

30 Liikkuvien infuusiolaitteiden käyttövoimana ovat olleet myös osmoottiset pumput, joilla ei ole monia edellä kuvattuja haittoja ja jotka erityisesti mahdollistavat kertakäyttölaitteiden käytön. Osmoottisesti käytettyjä infuusiopumppuja on ensimmäisen kerran kuvattu Rose'n ja Nelson'in (1955) artikkelissa, Austral J.

2 107434

Exp. Biol. 33:415-420. Tyypillinen Rose'n ja Nelson'in osmoottinen pumppu käsittää vettä sisältävän kammion, suolaa sisältävän kammion ja annettavaa farmaseuttista ainetta sisältävän kammion. Jäykkä membraani, joka läpäisee vettä, mutta ei suolaa, so. puoliläpäisevä membraani erottaa vesikammion 5 suolakammiosta. Ei-läpäisevä liikutettavissa oleva väliseinä, tyypillisesti ei-lä-päisevä joustava membraani erottaa suolakammion farmaseuttista ainetta sisältävästä kammiosta. Kun pumppua käytetään, vesi virtaa puoliläpäisevän membraanin läpi suolakammioon, suurentaa suolakammion tilavuutta ja kohdistaa paineen joustavaan membraaniin, joka on suolakammion ja farmaseut-10 tista ainetta sisältävän kammion välissä. Tämä pienentää farmaseuttista ainetta sisältävän kammion tilavuutta ja poistaa farmaseuttisen aineen pumpusta.

Infuusiolaitteita, joita Rose'n ja Nelson'in osmoottiset pumput käyttävät, ovat olemassa monessa muodossa. Tunnetaan parannuksia ja muunnelmia, jotka 15 koskevat kammioiden lukumäärää ja sijoitusta, suolakammion ja farmaseuttisen aineen kammion välissä sijaitsevaa liikutettavaa ei-läpäisevää väliseinää, täyttölaitteita ja infuusiolaitteiden käynnistyslaitteita. Esimerkiksi US-patenttijul-kaisuissa n:ot 3760984 ja 384577 on kuvattu laitteita, joissa ei ole osmoottisen nesteen kammioita, vaan jotka imevät vettä pumpun ulkopuolelta. US-patentti-20 julkaisussa n:o 3604417 kuvatussa laitteessa erottaa suolakammion ja farmaseuttisen aineen kammion liikkuva mäntä, joka poistaa farmaseuttisen aineen pumpusta. US-patenttijulkaisussa n:o 4552561 on kuvattu infuusiolaite, jossa annettava aine lisätään pumppuun ja pumppu käynnistetään erikseen hydro-geeliä lisäämällä. US-patenttijulkaisuissa n:ot 4838862 ja 4898582 on kuvattu 25 osmoottisia pumppuja, joissa osmoottinen käyttöneste ja lääkeaine laitetaan pumppuun ennen käyttöä ja pumppu käynnistetään käyttöhetkellä käsin erik-.. seen suoritettavalla toimenpiteellä.

Keksintö tuo esiin osmoottisen pumpun, osmoottinen pumppu ruiskurungossa, 30 joka käsittää syöttökammion, osmoottisen suolan kammion, läpäisemättömän, liikkuvan, paineeseen reagoivan elimen syöttökammion ja osmoottisen suolan kammion välissä, osmoottisen nesteen kammio, puoliläpäisevän membraanin osmoottisen suolan kammion ja osmoottisen nesteen lähteen välissä, ja nes- 3 107434 tesulun, joka eristää osmoottisen nesteen lähteen osmoottisen suolan kammiosta, joka nestesulku voidaan inaktivoida, kun osmoottista pumppua on tarkoitus käyttää ja jolle on tunnusomaista se, että osmoottinen pumppu on ruiskurungossa ja että osmoottisen nesteen kammio on kahden männän välis-5 sä osmoottisen nesteen lähdettä varten.

Keksinnön mukaisessa pumpussa voi olla syöttökammioon etukäteen täytettyä annettavaa ainetta tai annettava aine on etukäteen laitettu säilytyskammioon, josta se tuodaan syöttökammioon välittömästi ennen käyttöä. Tällainen säily-10 tyskammio voi olla pumpusta irrotettava tai se voi olla pumpussa syöttökammi-on ja osmoottisen suolan kammion välissä. Eräissä tapauksissa annettava aine ei ehkä ole kokonaisuutena stabiili, jolloin välittömästi ennen käyttöä on ehkä sekoitettava kaksi komponenttia. Ensimmäinen komponentti voi olla aineen stabiloidussa muodossa, kuten kuivassa, jauhemaisessa tai lyofilisoidussa 15 muodossa, ja toinen komponentti voi olla liuotin tai injisointivehikkeli. Tällaisessa tapauksessa voi toinen näistä ensimmäisestä ja toisesta komponentista, mieluummin ensimmäinen komponentti, olla laitettu etukäteen syöttökammioon ja toinen voi olla laitettu etukäteen säilytyskammioon (irrotettavissa pumpusta tai pumpun sisällä, kuten edellä on kuvattu), josta se voidaan tuoda välittömäs-20 ti ennen käyttöä syöttökammioon ja sekoittaa siinä olevan komponentin kanssa. Nämä molemmat komponentit voivat vaihtoehtoisesti olla laitetut etukäteen erilliseen säilytyskammioihin (molemmat irrotettavissa pumpusta), joista ne voidaan välittömästi ennen käyttöä tuoda yhdessä syöttökammioon.

25 Osien sijoitus keksinnön mukaisessa pumpussa voi olla sellainen, että neste-sulun inaktivointi saa aikaan syöttökammion paineen kasvun, kun annettava aine tai sen komponentti tuodaan syöttökammioon välittömästi ennen käyttöä "· irrotettavasta säilytyskammiosta (tai kahdesta tällaisesta irrotettavasta säilytys- kammiosta). Tällaista pumppua kuvataan täyttökäyttöiseksi. Kun taas annetta-30 vaa ainetta säilytetään kokonaisuudessaan syöttökammiossa tai se on osittain säilytetty syöttökammioon ja osittain pumpussa olevaan säilytyskammioon, nestesulun inaktivointi voidaan saada aikaan nostamalla painetta mäntää liikuttamalla. Mäntää voidaan liikuttaa käsin tai se voi olla esijännitetty lukitus- 4 107434 laitetta siirtämällä ja lukitsemalla, jolloin lukituslaitteen vapauttaminen mahdollistaa männän liikkumisen esijännityksen alaisena. Tällaista pumppua kuvataan mäntäkäyttöiseksi.

5 Nestesulku voi olla puhkeava membraani, kuten kalvolevy, erityisesti alumiini-kalvo. Tällaisen nestesulun inaktivointi saadaan aikaan puhkaisemalla se, kun pumppua on tarkoitus käyttää. Kalvolevy ulottuu pumpun yli ja estää osmoottisen nesteen tulemisen kosketukseen puoliläpäisevän membraanin kanssa. Nestesulkua voidaan vaihtoehtoisesti liikuttaa männän avulla, kun osmoottista 10 pumppua on tarkoitus käyttää, asennosta, jossa se eristää osmoottisen nesteen lähteen puoliläpäisevästä membraanista, asentoon, jossa se sallii neste-yhteyden osmoottisen nesteen lähteen ja puoliläpäisevän membraanin välillä. Nesteyhteys voi olla esimerkiksi männän liikkeen avaaman ohitussolan kautta.

15 Puoliläpäisevä membraani on mieluummin sellainen, että sitä voidaan liikuttaa. Erityisesti se voi olla asennettu liikkuvan kuljetuslaitteen, kuten männän päälle. Se voi esimerkiksi ulottua rengasmaisen männän keskusaukon yli. Niissä suoritusmuodoissa, joissa nestesulku on edellä kuvattu liikkuva mäntä, puoliläpäisevä membraani voi olla asennettu samalle männälle, jossa on läpäisevä otsa-20 pinta, otsapintaan liittyvä rengasmainen vaippa ja vaipassa oleva aukko, jonka yli puoliläpäisevä membraani ulottuu. Tällaisessa tapauksessa mäntää liikutetaan asennosta, jossa läpäisemätön otsapinta eristää osmoottisen nesteen puoliläpäisevästä membraanista, asentoon, jossa mäntä avaa ohitussolan nesteelle ja ohitussola on yhteydessä vaipan puoliläpäisevän membraanin 25 kanssa.

Läpäisemätön liikkuva paineelle reagoiva elin voi olla mäntä tai joustava *· membraani. Osmoottisn nesteen lähde voi olla pumpun ulkopuolella, esimer kiksi ihmisen tai eläimen kehoneste, mutta mieluummin se on pumpun sisällä 30 osmoottisen nesteen kammiossa. Tällaisen osmoottisen nesteen kammion sulkee pumpun käyttöön asti toisessa päässä oleva nestesulku ja se on yhteydessä puoliläpäisevän membraanin kanssa nestesulun inaktivoinnin jälkeen. Osmoottisen nesteen kammio on mieluummin suljettu toisessa päässä liikku- 5 107434 van paineelle reagoivan elimen, kuten joustavan membraanin tai männän avulla. Niissä suoritusmuodoissa, jotka aktivoidaan mäntää liikuttamalla, mäntä on mieluummin yhdistetty mäntään, joka sulkee osmoottisen nesteen kammion toisen pään.

5

Keksinnön mukaiset osmoottiset pumput voidaan aktivoida yhdellä ainoalla toimenpiteellä. Täyttökäyttöisissä pumpuissa tämä toimenpide on syöttökam-mion panostaminen jaettavalla aineella tai aineen yhdellä komponentilla. Män-täkäyttöisissä pumpuissa tämä toimenpide on männän painaminen tai lukitus-10 laitteen vapauttaminen, mikä mahdollistaa esijännitetyn männän liikkumisen. Käyttäjän aloittamat kaikki esivaiheet on koottu yhdeksi ainoaksi vaiheeksi, mikä suuresti yksinkertaistaa toimenpidettä ja estää mahdollisuuden, että käyttäjä tekee vaiheet väärässä järjestyksessä, jättää pois jonkin vaiheen (esimerkiksi aktivoi pumpun ennen sen panostamista), kontaminoi annettavan 15 aineen tai saa aikaan viiveen, joka inaktivoi pysymättömän aineen. Mäntäkäyt-töiset pumput on mieluummin varustettu männänpysäyttimellä, joka rajoittaa männän liikkeen. Pysäytin voi olla sijoitettu niin, että annettava aine tulee täsmälleen antamiskohtaan, esimerkiksi syöttöneulan tai suuttimen kärkeen, millä vältetään viive (joka voi olla jopa 30 minuuttia), kun aineen jakamiseen 20 riittävä osmoottinen paine kehittyy.

Keksinnön mukaiset osmoottiset pumput, jotka sisältävät liikkuvan, paineeseen : % reagoivan elimen sulkeman osmoottisen nesteen kammion, eivät vaadi imu- kappaleita, sieniä tai vastaavia, jotka johtavat osmoottisen nesteen puoliläpäi-25 sevään membraaniin. Paineeseen reagoiva, pään sulkema laite liikkuu osmoottisen nesteen kammiosta tapahtuvan osmoottisen nesteen virtauksen myötä, jolloin osmoottisen nesteen kammion tilavuus vähitellen pienenee.

’·' Tämä estää vastapaineen tai ilmakuplien muodostumisen ja mahdollistaa pumpun käyttämisen missä tahansa asennossa. Se sallii myös säilytyksen 30 aikana mahdollisesti tapahtuvan osmoottisen nesteen höyrystymisen.

Keksinnön mukaisten osmoottisten pumppujen halvat muodot voidaan valmistaa muovisista kertakäyttöruiskuista. Kotelo ei tarvitse mitään saumoja tai 6 107434 muita liitoksia, jotka lisäävät valmistuskustannuksia ja vuotojen todennäköisyyttä.

Keksintöä on havainnollistettu piirustuksiin viitaten. Piirustuksissa esitetyissä 5 eri suoritusmuodoissa on vastaavat osat merkitty samoilla viitenumeroilla.

Näissä piirustuksissa:

Kuvio 1 esittää leikkauksena keksinnön mukaista osmoottista pumppua; 10

Kuvio 2 esittää leikkauksena pitkin kuvion 1 viivaa A-A puoliläpäisevää mäntää, joka on kuvion 1 pumpun osa;

Kuvio 3 on perspektiivikuva kuvion 2 puoliläpäisevästä männästä; 15

Kuvio 4 on leikkaus toisen keksinnön mukaisen osmoottisen pumpun eräästä osasta;

Kuvio 5 on leikkaus pitkin kuvion 4 viivaa B-B; 20

Kuvio 6 on perspektiivikuva puoliläpäisevästä männästä, joka on kuvion 4 pumpun osa;

Kuvio 7 on leikkaus kolmannesta keksinnön mukaisesta osmoottisesta pum-25 pusta;

Kuvio 8 on poikkileikkaus neljännestä keksinnön mukaisesta osmoottisesta

* I

pumpusta; 30 Kuviot 9a ja 9b ovat leikkauskuvia kuudennesta keksinnön mukaisesta osmoottisesta pumpusta; kuvio 9a esittää pumppua sen aktivoimatto-massa tilassa ja kuvio 9b esittää pumppua sen aktivoidussa tilassa; 7 107434

Kuviot 10a ja 10b ovat leikkauskuvia seitsemännestä keksinnön mukaisesta osmoottisesta pumpusta; kuvio 10a esittää pumppua sen aktivoi-mattomassa tilassa ja kuvio 10b esittää pumppua sen aktivoidussa tilassa.

5

Seuraavassa viitataan piirustusten kuvioon 1. Keksinnön mukainen osmoottinen pumppu käsittää kotelon 2, jonka sisällä ovat syöttökammio 5, osmoottisen suolan kammio 7, läpäisemätön syöttömäntä 6, joka erottaa syöttökammion 5 osmoottisen suolan kammiosta 7, osmoottisen nesteen kammio 12, joka toimii 10 osmoottisen nesteen lähteenä, puoliläpäisevä mäntä 9, joka jakaa osmoottisen suolan kammion 7 osmoottisen nesteen kammiosta 12, ja nestesulku 10, joka erottaa osmoottisen suolan kammion 7 osmoottisen nesteen kammiosta 12.

Koteloon 2 on muodostettu täyttö-/syöttösuutin 3, joka on yhteydessä syöttö-15 kammioon 5. Suuttimen 3 muoto ja koko on sellainen, että se sallii helpon liitännän katetreihin tai ruiskuihin, joilla on pieni halkaisija, edullisesti yhteensopivia Leur-Lock-liitäntäjärjestelmän kanssa. Vaikkakin suositellaan yhtä suutinta 3 sekä syöttökammion 5 täyttämiseen että siitä ulospurkamiseen, voidaan järjestää erilliset liitännät (ei esitetty) täyttöä ja ulospurkausta varten. 20 Syöttökammio 5 voidaan myös varustaa venttiilikanavalla (ei esitetty) ilmakuplien poistamiseksi.

*

Puoliläpäisevä mäntä 9, esitetty myös piirustusten kuvioissa 2 ja 3, muodostuu rengasmaisesta osasta 92, jossa on keskeinen läpikulku 94, jonka yli ulottuu 25 puoliläpäisevä membraani 96. Puoliläpäisevä membraani on kosketuksessa imukappaleen 8 kanssa. Vasteet 11 on järjestetty puoliläpäisevän männän 9 liikkeen rajoittamiseksi suuttimesta 3 poispäin olevassa suunnassa. Osmootti-• sen nesteen kammio 12 on suljettu päätymännällä 14. Vasteet 15 on järjestetty päätymännän 14 liikkeen rajoittamiseksi suuttimesta 3 poispäin olevassa suun-30 nassa.

Kotelo 2 voi olla koneistettu tai muottiin valettu sopivasta kuumuutta kestävästä kemiallisesti inertistä, stabiloidusta, jäykästä aineesta, esimerkiksi polyvi- 8 107434 nyylikloridista, polykarbonaatista, keski- tai suuritiheyksisestä polyetyleenistä, tai ruostumattomasta teräksestä. Kotelo 2 voi olla läpinäkyvä jotta käyttäjä voisi tarkastaa lääkeaineen tai osmoottisen nesteen tilan. Erityisesti kotelo 2 voidaan valmistaa kertakäyttöisen muoviruiskeen hoikista yksinkertaisilla ja 5 halvoilla muunnoksilla, kuten termisesti sulattamalla holkki mäntävasteiden 11 ja 15 muodostamiseksi.

Männät 6 ja 14 voidaan valmistaa aineista, jotka eivät päästä läpi pumpun kanssa käytettyjä nesteitä tai muita aineita ja jotka tiivistävät hyvin männän ja 10 kotelon 2 välin.

Mäntinä 6 ja 14 voidaan käyttää muovisten kertakäyttöruiskujen mäntiä, jos kotelo 2 on tehty edellä kuvatulla tavalla tällaisesta muovisesta kertakäyttöruiskusta tai jos kotelon sisähalkaisija on yhtä suuri kuin ruiskujen, joista männät 15 on otettu, sisähalkaisija.

Puoliläpäisevä mäntä 9 on muutoin samanlainen kuin männät 6 ja 14 paitsi, että se on varustettu keskellä sijaitsevalla aukolla 94. Aukon 94 yli ulottuva puoliläpäisevä membraani 96 voi olla valmistettu jostakin selluloosaesteristä 20 tai -eetteristä, esimerkiksi selluloosa-asetaatista tai selluloosabutyraatista.

; Nestesulku 10 on valmistettu materiaalista, joka ei päästä läpi osmoottista nestettä ja jonka puoliläpäisevän männän 9 liike helposti puhkaisee, esimerkiksi alumiinikalvosta.

25

Osmoottisen suolan kammiossa 7 käytettäväksi sopiviin osmoottisiin suoloihin . kuuluvat natriumkloridi, kaliumkloridi, magnesiumsulfaatti ja natriumsulfaatti.

Osmoottinen neste, jota osmoottisen nesteen kammiossa 12 on suositeltavaa käyttää, on vesi, vaikkakin voidaan käyttää mitä tahansa suolan, liuottimen ja 30 puoliläpäisevän membraanin yhdistelmää, joka voi kehittää riittävän osmoottisen paineen. Osmoottisten suolojen ja nesteiden valinnassa tärkeitä parametrejä ja näiden hyvänä pidettyjä tilavuuksia on tarkasteltu US-patenttijulkaisuis-sa n:ot 4838862 ja 4034756.

9 107434

Imukappale 8 voi olla valmistettu suodatinpaperista tai mistä tahansa huokoisesta aineesta, joka kykenee absorboimaan ja siirtämään osmoottista nestettä. Imukappale 8 on valinnainen, ja eräissä suoritusmuodoissa sen tarkoituksena on pitää osmoottinen neste kosketuksessa puoliläpäisevän membraanin 96 5 kanssa. Juuri tässä, jäljempänä yksityiskohtaisemmin kuvatussa suoritusmuodossa imukappaleen 8 tarvetta ei ole tai se on pienempi, sillä osmoottisen nesteen kammion 12 tilavuuden pienetessä liikkuu päätemäntä 14 kohti suutin-ta 3 ja estää kuplan muodostumisen osmoottisen nesteen kammiossa 12 ja pitää osmoottisen nesteen kosketuksessa puoliläpäisevän membraanin 96 10 kanssa. Tämä päätemännän 14 liike auttaa myös estämään vastapaineen muodostumisen osmoottisen nesteen kammiossa 12.

Kun pumppua käytetään, tuodaan annettava neste paineenalaisena syöttö-kammioon 5 (esimerkiksi suuttimeen 3 yhdistetyn kertakäyttöruiskun avulla), 15 mikä pakottaa syöttömännän 6, osmoottisen suolan kammiossa 7 olevan suolan ja puoliläpäisevän männän 9 kohti nestesulkua 10, jolloin tämä puhkeaa. Puhkeamisen saa aikaan joko puoliläpäisevän männän 9 tai kappaleen (ei esitetty), jonka muoto on sellainen, että se estää vuodon puoliläpäisevään membraaniin 96, paine. Puoliläpäisevän liikkeen 9 liike rajoitetaan pysäyttimi-20 en 11 avulla, jotka on sijoitettu niin, että ne mahdollistavat nestesulun 10 puhkeamista vastaavan, puoliläpäisevän männän 9 minimaalisen siirtymisen, . mieluummin noin 1-2 mm verran. Puoliläpäisevän männän 9 kulkema matka määrääjä rajoittaa päätemännän 14 kulkeman matkan (poispäin suuttimesta 3). Ylimääräisenä varotoimenpiteenä käytetään valinnaisia männän pysäytti-25 miä 15, jotka estävät päätemännän 14 kulun nestesulun 10 murtamisen jälkeen.

Nestesulun 10 puhkeaminen mahdollistaa osmoottisen nesteen kulun osmoottisen nesteen kammiosta 12 imukappaleen 8 ja puoliläpäisevän membraanin 30 96 läpi osmoottisen suolan kammioon 7, jossa se tulee kosketukseen osmootti sen suolan kanssa. Näin muodostunut osmoottinen voima painaa syöttömännän 6 kohti suutinta 3 ja pienentää syöttökammion 5 tilavuutta ja pakottaa syöt-tökammiossa 5 olevan nesteen suuttimen 3 läpi syöttökohtaan. Kun osmootti 10 107434 sen nesteen tilavuus osmoottisen nesteen kammiossa 12 pienenee, päätemän-tä 14 siirtyy alkuasennostaan ja pienentää osmoottisen nesteen kammion 12 tilavuutta, mikä estää näin tyhjön muodostumisen osmoottisen nesteen kammioon 12.

5

Syöttömäntä 6 reagoi kammioiden (5, 7) tilavuuden muutoksiin kummallakin puolella. Kun syöttökammio 5 on täytetty nesteellä, syöttömäntä 6 reagoi syöt-tökammion 5 tilavuuden kasvuun pakottaen puoliläpäisevän männän 9 vasten nestesulkua 10 ja näin puhkaisten sen. Syöttömäntä 6 reagoi myöhemmin 10 osmoottisen suolan kammion 7 tilavuuden kasvuun (joka johtuu osmoottisen nesteen virtaamisesta sisään) pienentäen syöttökammion 5 tilavuutta ja näin poistaen sen sisällön.

Osmoottisella pumpulla voidaan antaa mitä tahansa ainetta tai aineiden yhdis-15 telmää, joita voitaisiin normaalisti antaa parenteraalisesti, mukaanlukien luonnonmukaisia, synteettisiä tai rekombinantti-peptidi- tai proteiinilääkkeitä, anal-geetteja tai myrkkyjen tai kemiallisten tai biologisten myrkkyjen antidootteja. Nämä aineet voivat olla liuotettuja tai sekoitettuja mihin tahansa sopivaan injisointivehikkeliin, ja tuotu nestemuodossa syöttökammioon 5.

20

Epästabiilit aineet voidaan tuoda stabiilissa muodossa, esimerkiksi lyofilisoitu-. na jauheena, joka sekoitetaan kyseisen injisointivehikkelin kanssa ennen syöt tökammioon 5 viemistä. Aineen sekoittamista injisointivehikkelinsä kanssa voidaan yksinkertaistaa tuomalla aine ja injisointivehikkeli kaksikammioisessa 25 ruiskussa, esimerkiksi TURM-ruiskussa. Tämän kaksikammioisen ruiskun toinen kammio sisältää annettavan aineen ja toinen kammio injisointivehikke-lin. Näiden kahden kammion sisällöt on erotettu toisistaan, kunnes kaksikammioisen ruiskun mäntää painetaan. Kammioiden sisällöt sekoittuvat, kun mäntää painetaan. Saatu seos pakotetaan sen jälkeen osmoottisen pumpun syöttö-30 kammioon, mikä panostaa ja aktivoi pumpun. Osmoottinen pumppu voi vaihtoehtoisesti olla panostettu syöttökammioon etukäteen tuodun aineen stabiililla muodolla. Käyttäjä pakottaa injisointivehikkelin syöttökammioon, esimerkiksi 11 107434 ruiskun avulla, joka sopii suuttimeen 3, mikä samanaikaisesti sekoittaa aineen injisointivehikkelinsä kanssa ja panostaa ja aktivoi osmoottisen pumpun.

Edellä kuvatun osmoottisen pumpun eri komponentit voidaan korvata toimin-5 naltaan samanlaisilla, mutta rakenteeltaan erilaisilla komponenteilla. Syöttö-mäntä 6 voi esimerkiksi olla korvattu toisella paineeseen reagoivalla mekanismilla, kuten joustavalla, läpäisemättömällä membraanilla tai kalvolla. Voidaan käyttää mitä tahansa muuta mekanismia, joka ei päästä läpi käytettyjä suoloja ja nesteitä ja joka (a) voi muuttaa syöttökammion 5 tilavuuden kasvun liikkeek-10 si tai paineeksi, joka suoraan tai epäsuoraan laukaisee osmoottisen nesteen virtauksen osmoottisen suolan kammioon 7, ja joka (b) voi muuttaa osmoottisen suolan kammion 7 tilavuuden kasvun syöttökammion 5 tilavuuden pienenemiseksi. Myös päätemäntä 14 voi olla korvattu muulla paineeseen reagoivalla mekanismilla, kuten joustavalla läpäisemättömällä membraanilla tai kalvolla.

15 Joustavia kalvoja, jotka eivät läpäise osmoottisen pumpun kanssa käytettyjä suoloja, nesteitä ja aineita, voidaan valmistaa alan ammattimiesten tuntemista monista erilaisista aineista, esimerkiksi lateksikumista, polyisopreenistä, butyy-likumista, nitriittikumista tai styreeni/butadienikopolymeereistä. Jos osmoottista pumppua on tarkoitus säilyttää pitkiä aikoja, membraani voi olla peitetty ohuel-20 la alumiinikalvokerroksella, joka estää membraanin hajoamisen laitteen muiden komponenttien tai sisällön vaikutuksesta.

•

Nestesulku 10 ei rajoitu puhkeaviin kalvoihin tai membraaneihin, vaan se voi olla mikä tahansa mekanismi, joka (a) estää osmoottisen nesteen virtaamisen 25 osmoottisen suolan kammioon 7 ennen syöttökammion 5 tilavuuden kasvua, ja joka (b) reagoi paineeseen tai liikkeeseen, joka on synnytetty suoraan tai epäsuoraan syöttökammion 5 tilavuuden kasvun avulla, sallimalla osmoottisen nesteen virtaamisen osmoottisen suolan kammioon 7 ja näin laukaisee käynnistymisen. Kuviot 4-6 kuvaavat vaihtoehtoista nestesulkua. Tässä suoritus-30 muodossa on poistettu puoliläpäisevä mäntä 9, imukappale 8, nestesulku 10 ja männän pysäyttimet 11. Kotelo 2 on muotoiltu uudelleen niin, että se sisältää nestesolan 21, ja mukana on puoliläpäisevä mäntä 23, kuten myös männän pysäyttimet 22. Puoliläpäisevässä männässä 23 on läpäisemätön otsapinta 26 12 107434 ja tähän liittyvä rengasmainen vaippa 27. Vaipassa 27 on aukko 34, jonka yli puoliläpäisevä membraani 36 ulottuu.

Ennen syöttökammion 5 tilavuuden kasvua sijoitetaan puoliläpäisevä mäntä 23 5 kuvion 4 mukaisesti niin, että se estää osmoottisen nesteen virtaamisen osmoottisen nesteen kammiosta 12 osmoottisen suolan kammioon 7. Kun syöttö-kammion 5 tilavuus kasvaa, puoliläpäisevä mäntä 23 siirtyy lepäämään vasten pysäyttimiä 22 asentoon, joka mahdollistaa osmoottisen nesteen virtaamisen osmoottisen nesteen kammiosta 12 nestesolan 21 ja puoliläpäisevän mem-10 braanin 36 kautta osmoottisen suolan kammioon 7, mikä näin aktivoi pumpun.

Osmoottiset pumput, joita on kuvattu piirustusten kuvioihin 1-6 viittaamalla, ovat täyttökäyttöisiä. Tämä ominaisuus ei ole oleellista, kuten seuraavassa on kuvattu piirustusten kuvioon 7 viitaten. Tämä suoritusmuoto on samanlainen 15 kuin mitä on kuvattu piirustusten kuvioihin 1-3 viitaten, mutta siinä on syöttö-kammioon 5 etukäteen täytettyä, injisoitavaa ainetta. Päätemäntä 14 on kiinnitetty mäntään 16. Täytettyä laitetta voidaan ennen käyttöä säilyttää lämpötilassa, jossa aineen stabiilisuus ja aktiivisuus säilyvät.

20 Pumppu aktivoidaan kohdistamalla mäntään 16 paine, joka saa päätemännän 14 kulkemaan kohti nestesulkua 10. Tämä puhkeaa, ja osmoottinen neste voi kulkea osmoottisen nesteen kammiosta 12 puoliläpäisevän membraanin 96 läpi osmoottisen suolan kammioon 7. Etummaiset pysäyttimet 17 estävät puoli-läpäisevän männän 9 kulun ja syöttökammion 5 sisällön ennenaikaisen pur-25 kautumisen. Kun osmoottinen neste tulee osmoottisen suolan kammioon 7 ja nostaa sen tilavuutta, syöttömäntä 6 siirtyy kohti suutinta 3 ja poistaa syöttö-. kammion 5 sisällön. Osmoottisen suolan kammion 7 laajeneminen kohdistaa paineen puoliläpäisevään mäntään 9, mutta sen kulun pysäyttävät pysäyttimet 11 tai vaihtoehtoisesti etupysäyttimien 17 kohdalla lukitussysteemi, joka van-30 gitsee puoliläpäisevän männän 9 ja tekee sen liikkumattomaksi.

Päätemäntä 14 voi epäsuorasti inaktivoida, esimerkiksi puhkaista nestesulun 10 kohdistamalla paineen osmoottisen nesteen kammiossa 12 sijaitsevaan 13 107434 osmoottiseen nesteeseen. Nestesulun 10 ja puoliläpäisevän männän 9 välille voi olla laitettu nestesulun 10 puhkeamista auttamaan rikkomislaite (ei esitetty), joka on muodoltaan sellainen, että se ei vahingoita puoliläpäisevää mem-braania 96. Nestesulku 10 voidaan vaihtoehtoisesti rikkoa suoran kosketuksen 5 avulla, esimerkiksi päätemännän 14 ulkonema (ei esitetty) voisi puhkaista nestesulun 10, kun päätesulku 14 liikkuu kohti nestesulkua 10. Tämä ulkonema ei mielellään estä päätemännän 14 kulkua pumpun käytön aikana. Jälkimmäisessä suoritusmuodossa voidaan käyttää männän pysäyttimiä (ei esitetty), jotka rajoittavat päätemännän 14 kulkua ja estävät puoliläpäisevän membraanin 96 10 vaurioitumisen. Männän 16 pituus valitaan niin, että se työntyy mahdollisimman vähän kotelon 2 ulkopuolelle, millä estetään männän 16 ja päätemännän 14 vetäminen ulos kotelosta 2, kun pumppu on käytössä. Männän 16 ei-toivot-tu liike estetään kiinnittämällä vaihtoehtoisesti tai lisäksi rajoitin (ei esitetty) kotelon 2 suuttimen 3 vastakkaiseen päähän.

15

Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa voi puoliläpäisevä mäntä olla korvattu puoliläpäisevällä membraanilla (ei esitetty), joka on kiinnitetty liikkumattomalla tavalla kotelon 2 sisäseinämään, jolloin pysäyttimiä 11 ja 17 ei tarvita.

20 Puoliläpäisevä mäntä, imukappale 8, nestesulku 10 ja männän pysättimet 11 voivat eräässä toisessa vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa olla korvattu nes-tesolalla 21, männän pysättimillä 22 ja puoliläpäisevällä männällä 23, kuten on kuvattu piirustusten kuvioihin 4-6 viitaten, mutta mieluummin muunneltuna siten, että puoliläpäisevää mäntää 23 siirretään aktivoinnin aikana kohti suutin-25 ta 3.

. Piirustusten kuvion 8 mukaisesti voivat keksinnön mukaiset osmoottiset pum put olla varustetut irrotettavalla säilytyskammiolla. Kuvion 8 vasemmanpuoleisessa osassa on esitetty kuviossa 1 kuvattu osmoottinen pumppu. Liitin 25 30 yhdistää tämän säilytyskammioyksikköön 28. Tämä säilytyskammioyksikkö 28 sisältää säilytyskammion 29, männästä ja uppomännästä muodostuvan ryhmän 30, pysäyttimet 31 ja valinnaisesti septumin 32. Kun osmoottista pumppua käytetään, se kytketään liittimen 25 avulla säilytyskammioyksikköön 28. Mäntää 14 107434 30 työnnetään alaspäin, jolloin septumi 32 rikkoutuu ja näin pakotetaan säily-tyskammion 29 sisältö liittimen 25 läpi osmoottisen pumpun syöttökammioon 5, mikä panostaa ja aktivoi osmoottisen pumpun. Pysäyttimet 31 rajoittavat män-tä/uppomäntäryhmän kykyä liikkua väärään suuntaan. Tämä suoritusmuoto on 5 erityisen hyödyllinen, kun annettava aine on tarkoitus sekoittaa toisen aineen kanssa juuri ennen antamista. Esimerkiksi kuviossa 8 esitetyssä suoritusmuodossa voi olla syöttökammiossa 5 aineen kuivaa tai muutoin stabiillia muotoa ja säilytyskammiossa 29 toista ainetta, esimerkiksi liuotinta tai inijsointivehikke-liä. Kun mäntää 30 painetaan, tämä pakottaa säilytyskammion 28 sisällön syöt-10 tökammioon 5 ja sekoittaa näin säilytyskammion 29 sisällön syöttökammion 5 sisällön kanssa ja panostaa ja aktivoi osmoottisen pumpun. Säilytyskammioyk-sikkö 28 poistetaan ennen käyttöä. Säilytyskammioyksikkö 28 voi olla valmistettu muoviruiskusta ja liitin 25 voi olla valmistettu laajalti saatavissa olevista luer-tyyppisistä liittimistä.

15

Kuvioissa 9a ja 9b on esitetty toinen osmoottisen pumpun suoritusmuoto, joka on erityisen hyödyllinen, kun ensimmäinen aine on tarkoitus sekoittaa toisen aineen kanssa juuri ennen antamista. Kuviossa 9a on esitetty tämä pumppu ennen aktivointia ja kuviossa 9b aktivoinnin jälkeen. Pumppu aktivoidaan pai-20 namalla mäntää 16.

Kuvioiden 9a ja 9b pumppu on oleellisesti kuviossa 7 esitetyn pumpun ja kak-sikammioisen ruiskun, esimerkiksi TURM-ruiskun yhdistelmä. Syöttökammio 5 on kuitenkin korvattu ensimmäisellä ja toisella säilytyskammiolla 51 ja 52, joita 25 kammioiden erotusmänt-ä 53 erottaa. Koteloon 2 on tehty nestesola 54. Kuviossa 9a esitetyssä inaktivoidussa tilassa sijaitsee nestesola suuttimen 3 ja . männän 53 välillä, jolloin kammioiden 51 ja 52 välissä ei ole yhteyttä. Ensim mäinen säilytyskammio 51 sisältää ensimmäisen annettavan aineen, esimerkiksi injisointivehikkelin, kun taas toinen säilytyskammio sisältää toisen annet-30 tavan aineen, esimerkiksi lyofilisoidun, jauhemaisen tai nestemäisen aineen. Nämä ensimmäinen ja toinen aine on tarkoitettu sekoitettavaksi ennen antamista ja annettavaksi yhdessä.

is 107434

Edellä jo mainittiin, että männän 16 painaminen aktivoi pumpun, mikä puhkaisee nestesulun 10 ja siirtää osmoottisen nesteen kammiossa 12 olevaa osmoottista nestettä, puoliläpäisevää mäntää, osmoottisen suolan kammiossa 7 olevaa osmoottista suolaa, syöttömäntää 6, ensimmäistä annettavaa ainetta ja 5 kammioita erottavaa mäntää 53 kaikkia kohti suutinta 3. Tämän siirtymisen edetessä kammioiden erotusmäntä 53 kulkee nestesolan 54 yli, ja ensimmäinen annettava aine virtaa ensimmäisestä säilytyskammiosta 51 nestesolan 54 läpi toiseen säilytyskammioon 52, jossa se sekoittuu toisen annettavan aineen kanssa. Kun männän 16 painamista jatketaan, tämä pakottaa oleellisesti kai-10 ken ensimmäisen aineen joutumisen toiseen säilytyskammioon 52, jolloin ensimmäisen säilytyskammion 51 tilavuus pienenee oleellisesti nollaan. Paineeseen 16 kohdistuvaa painetta ylläpidetään, kunnes puoliläpäisevä mäntä 9 kytkeytyy pysäyttimien 55 kanssa, kuten on esitetty kuviossa 9b. Pysäyttimet 55 estävät kytkeytyneessä asennossa puoliläpäisevän männän 9 kulun kum-15 paankin suuntaan. Tässä asennossa pumppu on aktivoitunut. Sekä ensimmäinen että toinen annettava aine sijaitsevat toisessa säilytyskammiossa 52, joka toimii syöttökammiona 5 niin, että syöttömäntä 6 ja kammioiden erotusmäntä 53 toimivat yhdessä syöttömäntänä. Osmoottinen neste virtaa puoliläpäisevän männän 9 läpi osmoottisen suolan kammioon 7 pakottaen syöttömännän (6, 20 53) kohti suutinta 3 ja poistaen syöttökammion-(52, 5) sisällön.

Kuvioissa 10a ja 10b on esitetty vielä toinen osmoottisen pumpun suoritusmuo- ♦ to. Tämä suoritusmuoto voidaan valmistaa kaksikammioisesta ruiskusta, esimerkiksi TURM-ruiskusta. Kuviossa 10a on esitetty pumppu ennen aktivointia 25 ja kuviossa 10b aktivoinnin jälkeen. Pumppu sisältää TURM-ruiskusta valmistetun kotelon 2, suuttimen 3, syöttökammion 5, joustavan läpäisemättömän membraanin 58, osmoottisen suolan kammion 7, jonka sisällä on osmoottista suolaa, puoliläpäisevän membraanin 59 (mieluummin jäykkä), nestesolan 62, erotusmännän 63, osmoottisen nesteen kammion 12, osmoottisen nesteen 30 säilytyskammion 13, päätemännän 14, männän 16 ja männän 16 lukituslaitteen 18. Osmoottisen nesteen kammio 12 on tyhjä ennen aktivointia ja mieluummin tyhjössä. Aktivointi muodostuu lukituslaitteen 18 poistamisesta, jolloin osmoottisen nesteen kammioon 12 tyhjö vetää erotusmännän 63 ja päätemännän 14 16 107434 kohti suutinta 3. Kun erotusmäntä 63 saavuttaa nestesolan 62, osmoottinen neste virtaa osmoottisen nesteen säilytyskammiosta 13 osmoottisen nesteen kammioon 12 ja kosketukseen puoliläpäisevän membraanin 59 kanssa. Kun osmoottinen neste virtaa puoliläpäisevän membraanin 59 läpi osmoottisen 5 suolan kammioon 7, syöttökammion 5 tilavuus pienenee, ja syöttökammion 5 sisältö poistuu.

Claims (17)

17 107434

1. Osmoottinen pumppu ruiskurungossa, joka käsittää syöttökammion (5), osmoottisen suolan kammion (7), läpäisemättömän, liikkuvan, paineeseen 5 reagoivan elimen (6) syöttökammion (5) ja osmoottisen suolan kammion (7) välissä, osmoottisen nesteen kammio (12), puoliläpäisevän membraanin (96) osmoottisen suolan kammion (7) ja osmoottisen nesteen (12) lähteen välissä, ja nestesulun (10), joka eristää osmoottisen nesteen lähteen osmoottisen suolan kammiosta (7), joka nestesulku (10) voidaan inaktivoida, kun osmoottis-10 ta pumppua on tarkoitus käyttää, tunnettu siitä, että osmoottinen pumppu on ruiskurungossa ja että osmoottisen nesteen kammio (12) on kahden männän välissä osmoottisen nesteen lähdettä varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että 15 nestesulku (10) on kalvoarkki, joka kalvoarkki puhkaistaan, kun osmoottista pumppua on tarkoitus käyttää.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että rengasmainen mäntä (9), jonka poikki puoliläpäisevä membraani (96) ulottuu 20 on yksi kahdesta männästä, joiden väliin osmoottisen nesteen kammio on sijoitettu.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että nestesulku (10) käsittää männän (23), jota voidaan liikuttaa, kun osmoottista 25 pumppua on tarkoitus käyttää, asennosta, jossa se eristää osmoottisen nesteen lähteen puoliläpäisevästä membraanista (36), asentoon, jossa se mahdollistaa nesteyhteyden osmoottisen nesteen lähteen ja puoliläpäisevän membraanin (36) välillä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että mäntä käsittää läpäisemättömän otsapinnan (26), pintaan liittyvän rengasmaisen vaipan (27) ja aukon (34) vaipassa, jossa puoliläpäisevä membraani (36) ulottuu aukon (34) yli. 18 107434

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että männän (23) liike sovittaa puoliläpäisevän membraanin (36) yhteen ohitussolan (21) kanssa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 6 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että mäntä (23), joka muodostaa nestesulun on yksi kahdesta männästä, joiden väliin osmoottisen nesteen kammio on sijoitettu.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen osmoottinen pumppu, 10 tunnettu siitä, että läpäisemätön liikkuva, paineeseen reagoiva elin (6) on mäntä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että läpäisemätön, liikkuva, paineeseen reagoiva elin on joustava mem- 15 braani (58).

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi säilytyskammion, jossa säilytetään pumpulla annettavaa ainetta tai tällaisen aineen osaa. 20

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että säilytyskammio (28) on irrotettavissa.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, 25 että säilytyskammio (51) on osmoottisen suolan kammion (7) ja syöttökammion (5) välissä, ja säilytyskammion sisältö viedään syöttökammioon, kun osmoottista pumppua on tarkoitus käyttää.

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen osmoottinen pumppu, 30 tunnettu siitä, että se aktivoidaan täyttämällä syöttökammio (5) pumpun avulla annettavalla aineella tai tällaisen aineen osalla. 19 107434

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että se aktivoidaan männän (16) liikkeen avulla.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, 5 että mäntä (16) on yhdistetty toiseen kahdesta männästä, joiden väliin osmoottisen nesteen kammio (12) on sijoitettu.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että mäntää (16) käytetään käsin. 10

17. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen osmoottinen pumppu, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi männän lukituslaitteen (18), ja että mäntä on esijännitetty liikkumaan, kun lukituslaite vapautetaan. « 107434