FI67434C - Foerfarande foer reproducerbar dosering av smao vaetskemaengder - Google Patents

Description

|V£r«| [B] {11)KWU«.UTUSJULKAISU

ffiTjB lJ 1 9 UTLÄGCNINGSSKIUFT 0/H04 • «3® c (45) : i : 5 (51) K«.Nu /hitCt3 F 04 B 7/00 SUOMI—FINLAND ¢1) iwhu^w-hiiiKwetaht 302588 (22) HakamtapJUv· — AnaAIcnittgsdaf l8.08.80 (23) Alkupttvf—Glhlfh«t*dag 18.08.80 (41) Tuikit luikituksi — Bltvlt offmtNg 21 .0 2.81

Patentti* ia rekisterihallitut ja rwuwniwiiun (44) Nahährltalpunon μ kuuL|ulkatoun pw».—

Patent- och registerstyralten AmMun utiagd och utijkrtfun publicarad 30.11.84 (32)(33)(31) Pyy·»·**)> «uoikuu. -B*g«r4 pnoritut 20.08.79

Saksan Li ittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2933617.2 (71) C.H. Boehringer Sohn , D-6507 Ingelheim am Rhein, Saksan Liittotasavalta- Förbundsrepubl i ken Tyskland(DE) (72) Bernd Zierenberg, Ingelheim, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Leitzinger Oy (54) Menetelmä pienten nestemäärien toistuvaksi annostelemiseksi -Förfarande för reproducerbar dosering av sma vätskemängder Tämän keksinnön kohteena on menetelmä pienten nestemäärien toistuvaksi annostelemiseksi mikromäntäpumpulla, jossa on kapillaarinen sylinteri, johon mäntä kaasutiiviisti on sovitettu liikkumaan ylä- ja alakuolokohdan välillä, jolloin sylinteri männän pohjan puoleisessa päässä päättyy kaksitieventtiiliin, joka vuorotellen liittää sylinteritilan tulo- ja poistoputkeen.

Mikropumpuilla, joilla pieniä nestemääriä otetaan säiliöstä ja annostellaan edelleen, on se haittapuoli, että jokaisen männäniskun antama nestemäärä vaihtelee voimakkaasti. Tämä johtuu siitä, että pumpun sylinteriseinämiin tarttuu neste-jäännöksiä, jotka eivät seuraa männän liikkeen mukana.

Tähän virheeseen vaikuttaa oleellisesti jokaisen männäniskun antaman nesteen tilavuuden suhde nesteen kostuttamiin pumpun sisäseinämiin. Kun kysymyksessä on pieniä tilavuuksia on neste-tilavuuden suhde pumpun sisäseinämiin erityisen epäedullinen 2 67434 jolloin myöskin jokaisen männäniskun antama nestemäärä ei enää ole tarkkaan toistettavissa.

Lääkeaineliuoksia annosteltaessa on nestejäännös pumpussa erityisen epäedullinen, koska se muodostaa bakteereille ja muille infektioalkioille hyvän kasvupohjan, varsinkin silloin kun ulostulo on suoraan yhteydessä steriloimattomaan ympäristöön.

Keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada menetelmä, joilla pieniä nestemääriä toistuvasti voidaan annostella mikromäntäpumpun avulla, jolla jokaisella männän iskulla annosteltu nestemäärä kokonaisuudessaan voidaan poistaa pumpusta niin, että siihen ei jää minkäänlaisia nestejäännöksiä.

Tämä tavoite saavutetaan menetelmällä, jonka tuntomerkit on esitetty patenttivaatimuksessa.

Menetelmää voidaan edullisesti käyttää esimerkiksi annostelemalla määrätty määrä lääkeainetta pietsosähköisen suihkuttimen (esim. DE-A-2537795 mukainen) sumutuslevylle.

US-patenttijulkaisusta 3 299 827 on tunnettu mirkopumppu, joka on tarkoitettu erilaisten nesteiden annosteluun. Tässä tunnetussa pumpussa ei kuitenkaan käytetä pumppusylinterin kapillaari-rakennetta eikä pumpun toimintaa ohjata siten, että ennen nesteen imemistä pumppuun, sylinteriin imetään tietty määrä ilmaa.

Pumppusylinterin kapillaarirakennetta ei myöskään ole käytetty hyväksi DE-C-254111 mukaisessa pumpussa jossa ei myöskään ilmaa käytetä apuaineena pumpun täydelliseksi tyhjentämiseksi.

Keksinnössä käytetyn pienoispumpun muodostaa pääasiallisesti kapillaarimainen sylinteri kaasutiivine mäntineen, kaksitievent-tiilin tulo- ja poistoputkineen sylinterin männän pohjaan nähden vastakkaisessa päässä sekä ohjauslaite, joka koordinoi männän liikkeen ja venttiilin asetuksen.

3 67434

Keksinnössä käytetty pienoispumppu on tarkoitettu edullisesti nestemäärien 10 - 50 ui annostukseen, kuitenkin muuttamalla mitoituksia voidaan saada myöskin suurempia tai pienempiä tilavuuksia. Tällöin käyttämällä tarpeeksi ahdasta sylinteriä pidetään huoli siitä, että kapillaariteetin johdosta myöskin täytetyn pienoismäntäpumpun asennon muutoksilla männän ja nesteen välinen ilmapatsas säilyy.

Näin varmistetaan se, että imetyn nestemäärän yläpuolella on aina ilmapatsas ja kun mäntä liikkuu tyhjennyssuunnassa poistuu ensin neste ja tämän jälkeen sen yläpuolella oleva ilmamäärä poisto-putken kautta. Nestemäärää seuraava ilmapatsas poistaa kaiken nesteen sylinteristä sekä venttiilitiehyeistä. Pumpun sisäseinä-miin ei näin ollen jää mitään nestettä tai ainoastaan erittäin pieniä määriä. Näin voidaan yhdellä männän iskulla toistuvasti tarkkaan määritelty nestemäärä annostella.

Ensimmäisessä vaiheessa imetty ilmamäärä on niin mitoitettu, että se vähintään vastaa sylinterin, venttiilin ja poistoputken kuollutta tilavuutta. Tällä etukäteen pumppuun imetyllä ilmalla voidaan pumpusta poistaa nestesuihku joka jäännöksettä virtaa ulos sylinteristä, venttiilistä ja poistoputkesta.

Eräs keksinnössä käytetty tyypillinen mikromäntäpumppu on esitetty oheisessa piirustuksessa, jossa:

Kuva 1 esittää pienoismäntäpumppua alkutilassa, kuva 2 esittää pienoismäntäpumppua täytetyssä tilassa, ja kuva 3 esittää pystysuoraa leikkausta pienoismäntäpumpun alaosan keskeltä, kohtisuorasti kuviossa 1 esitettyyn leikkaukseen nähden.

Sopivimmin jaloterästä oleva mäntä 1 liikkuu hyvin alhaisessa sylinterissä 2, joka voi olla valmistettu lasista tai metallista. Sylinteri 2 päättyy esim. muovia, kuten "Teflon":ia olevaan vent- 4 67434 tiili kappaleeseen 4, jossa kaasutiiviisti sulkevaa, sopivinunin jaloteräksestä olevaa venttiilin työnnintä 5 voidaan kulloinkin siirtää vasteeseen 6, 7 saakka, venttiilin työntimen 5 kaulan 6 aseman vaikutuksesta tuloputkeen 9 vast, poistoputkeen 10 nähden esiintyy yhteys tuloputken vast, poistoputken ja sylinterin ontelon 11 välillä. Mäntä 1 on alemmassa kuolokohdassaan, kun männän nuppi tai tartuin 12 koskettaa sylinteriä. Sylinterissä oleva tuote ja merkkien a ja c välinen isku määrää annostuksen. Männän 1 ja venttiilin työntimen 5 liike on ohjattu siten, että aikaansaadaan toiminta: a) Poistoaukon ollessa avattu (vaste 7 on venttiilikappaletta vasten) mäntä 1 liikkuu kuviossa 1 esitetyssä asemasta suuntaan A siksi, kunnes tietty ilmamäärä on imetty sylinteriin (männän otsapinta on merkin a kohdalla). Ilmamäärä on mitoitettu siten, että se varmuudella pienoismäntäpumppua tyhjennettäessä pakottaa kaiken nesteen venttiilistä ja poistoputkesta ulos.

b) Toisessa vaiheessa siirtämällä venttiilin työnnin suuntaan D vasteeseen saakka vapautuu tuloputken 9 (ja siten varastosäiliön) ja sylinterin välinen yhteys.

c) Mäntä 1 liikkuu edelleen suuntaan A siksi, kunnes isku ja sylinterin poikkileikkauksen määräämä nestetilavuus on imetty sisään (kuvion 2 mukainen pääteasema, jossa männän otsapinta on merkin C kohdalla).

d) Venttiilin työnnin 5 palautetaan suunnassa C vasteeseen saakka, jolloin sylinterin 2 ja poistoputken 10 välinen yhteys avautuu.

e) Mäntä 1 liikkuu alempaan kuolokohtaansa saakka (kuvion 1 mukainen asema). Tällöin ensin neste ja sitten ilma tunkeutuu sylinteristä 2 pois ja pakotetaan ulos poistoputken kautta. Ilma käytetään venttiilin ja poistoputken tyhjäksi puhallukseen. Tämän tyhjennysvaiheen jälkeen on saavutettu jälleen alkutila.

Edellä selitetyn toiminnan ohjaus voi tapahtua yksinkertaisim- :·ίί,'ι’t'* 67434 massa tapauksessa käsin. Kuitenkin käyttökelpoisia ovat myöskin sinänsä tunnetut mekaaniset tai sähköiset välineet. Erään yksinkertaisen laitteen tätä tarkoitusta varten muodostaa hammapyörien, hammastankojen ja vipujen yhdistelmä, joka laite on rakennettu seuraavalla tavalla:

Neljä hammaspyörää on sovitettu rinnakkain ja yhdistetty jäykästi toisiinsa. Hammaspyörien kehä on varustettu ainoastaan osittain hampailla ja nimenomaan siten, että tiettynä ajankohtana olennaisesti ainoastaan yksi hammaspyörä tulee vaikuttavaksi. Samalla kun siis esimerkiksi ensimmäinen hammaspyörä hammastangon ja vivun välityksellä aikaansaa toiminnan a), kolme muuta hammaspyörää pyörii vapaana siksi, kunnes haluttu ilmamäärä on tullut sylinteriin. Sitten toinen hammaspyörä huolehtii venttiilin työntimen asetuksesta, samalla kun ensimmäinen hammaspyörä siirtää männän ylempään kuolokohtaansa. Sen jälkeen ensimmäinen hammaspyörä pyörii vapaana, ja kolmas hammaspyörä saattaa venttiilin työntimen alkuasemaan. Tämän jälkeen neljäs hammaspyörä ottaa mukaansa siirtoelimet, männän siirtämiseksi alempaan kuolokohtaan. Ohjaus-mekaniikka on tehty siten, että hammaspyörien 360° pyörähdyksen jälkeen kaikki osat ovat alkuasemassaan.

Ohjauslaitteen eräässä toisessa sovellutusmuodossa kiertoliike on korvattu edestakaisella liikkeellä.

Tätä varten sylinteri ja venttiili voi olla sovitettu edullisesti siten, että männän ja venttiilin työntimen liikesuunnat ovat yhdensuuntaiset.

:i : v·1