JP2018501051A - 電磁駆動ユニットを含む自動注射デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、駆動ユニット（５）を有する薬物送達デバイスに関する。該駆動ユニットは：軸方向に連続的に配置される複数のコイル（１２）を含む固定子（７）と、固定子（７）内で軸方向に可動の電機子（８）とを含み、電機子（８）は、軸方向に連続的に配置されるいくつかの磁石（１４）および磁極片（１５）を含む。それぞれの磁極片（１５）は、それぞれの隣接する磁石（１４）間に配置される。電機子（８）の少なくとも１つの軸方向端は、終端磁極片（１６）を含む。

Description

本発明は、駆動ユニット、詳細には、薬物送達デバイスのための駆動ユニットに関する。

注射を投与することは、使用者および医療専門家にとって精神的にも物理的にもいくつかの危険および難題をもたらす作業である。

注射デバイス（すなわち、医薬品容器から薬剤を送達することができるデバイス）は、通常、手動デバイスおよび自動注射器の２つのカテゴリーに分けられる。

手動デバイスでは、使用者は、流体を針の中に通すための機械的エネルギーを提供しなければならない。これは、通常、注射の間に使用者によって継続して押されなければならない何らかの形態のボタン／プランジャによって行われる。この手法には使用者にとって多数の不都合がある。使用者がボタン／プランジャを押すのをやめると、注射も止まることになる。これは、デバイスが正確に使用されていない（すなわち、プランジャがその終了位置まで完全には押されていない）場合、使用者は、不十分な用量しか送達することができないことを意味する。注射のための力が、特に使用者が高齢者である、またはあまり器用でない場合、大きすぎることもある。

ボタン／プランジャの伸張の程度が大きすぎることもある。したがって、使用者が完全に伸張したボタンに手を伸ばすには不便な場合がある。注射のための力、そしてボタンの伸張が合わさることで、手が震える／振れる恐れがあり、それによって挿入されている針が動いて不快感が増大することがある。

自動注射器デバイスは、注射治療の自己投与を患者にとってより容易なものにすることを目的とする。自己投与注射によって送達される現在の治療薬には、糖尿病（インスリン、およびより新しいＧＬＰ−１クラス薬）、片頭痛、ホルモン治療薬、抗凝固剤などの薬物が含まれる。

自動注射器は、標準的なシリンジからの非経口薬物送達に要する作業を完全または部分的に置き換えるデバイスである。これらの作業には、保護用シリンジキャップの取外し、患者の皮膚への針の挿入、薬剤の注射、針の除去、針の遮蔽、およびデバイスの再使用の防止が含まれる。このデバイスにより、手動デバイスの欠点の多くが克服される。注射のための力／ボタンの伸張、手振れ、および不十分な用量を送達する可能性が低減される。起動は、たとえばトリガボタンである多数の手段によって、または針の注射深さに至る動きによって行うことができる。一部のデバイスでは、流体を送達するエネルギーは、ばねまたは電気モータなどの駆動ユニットによって与えられる。

改善された駆動ユニット、特に薬物送達デバイスのための改善された駆動ユニットが必要とされている。

本発明の目的は、改善された駆動ユニット、特に薬物送達デバイスのための改善された駆動ユニットを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の駆動ユニットによって達成される。

本発明の例示的な実施形態は、従属請求項において与えられる。

本発明によれば、駆動ユニットは：
− 軸方向に連続的に配置される複数のコイルを含む固定子と、
− 固定子内で軸方向に可動の電機子と
を含み、電機子は、軸方向に連続的に配置されるいくつかの磁石および磁極片を含み、
ここで、それぞれの磁極片は、それぞれの隣接する磁石間に配置され、電機子の少なくとも１つの軸方向端は、終端磁極片を含む。

したがって、駆動ユニットは、たとえば交流電圧をコイルに印加することで、薬物送達デバイスにおける線形アクチュエータとして適用可能である。

例示的な一実施形態では、少なくとも１つの終端磁極片は、その幾何形状、特にその軸方向長さが磁極片とは異なり、その結果、終端磁極片が中に配置されるコイルの１つは、磁極片が中に配置されるコイルのいずれか１つとは異なるインダクタンスを有する。

例示的な一実施形態では、個々のコイルに、それらのインダクタンスを決定するために制御ユニットが接続され、制御ユニットは、決定されたインダクタンスから、固定子内における電機子の軸方向位置を決定するように適用される。

したがって、コイルのインダクタンスを決定し他のすべてのインダクタンスとは異なるインダクタンスのコイルを配置することによって、固定子内における電機子の軸方向位置を決定することができる。こうして、駆動ユニットは、電機子の駆動だけでなく、その軸方向位置の決定にも使用することができ、したがって、さらなるセンサの必要はなくなる。

例示的な一実施形態では、固定子は、コイルと交互に配置される複数のノッチ付き金属板をさらに含む。

例示的な一実施形態では、磁石は、軸方向に磁化される。

例示的な一実施形態では、磁石の連続したものは、交番磁極性を示す。

例示的な一実施形態では、駆動ユニットは、カートリッジ内に摺動可能に配置されるストッパを含む薬物カートリッジをさらに含む薬物送達デバイスに適用される。電機子は、ストッパに当接する。駆動ユニットは、こうして、ストッパを変位させカートリッジから薬物の用量を投薬するのに使用することができる。さらに、駆動ユニットは、すでに送達された薬物の量を決定するおよび／またはカートリッジ内に残る薬物の量を決定するために、電機子、したがってストッパの位置を決定するのに使用することができる。

例示的な一実施形態では、固定子のコイルは、第１の群と第２の群に細分され、第１の群は、電機子の長さに対応する距離に沿ってカートリッジから近位方向に延び、第２の群は、カートリッジの長さの少なくとも十分な部分にわたって同軸配置され、コイルの第２の群は、カートリッジの挿入を可能にするために、ノッチ付き金属板と磁極片との間に、第１の群に比べて増大された空隙を有する。

例示的な一実施形態では、第１の群と電機子との間の空隙は、１ｍｍ未満であり、したがって、使用可能なスペースを有効利用し、大幅な効率アップを達成する。電機子に作用する磁気的な掛止力および推力は、ノッチ付き金属板と磁極片との間の空隙によってほぼ決まる。これにより、第１の群の動作領域における要求される推力パラメータへの正確な適用が可能になる。

例示的な一実施形態では、ノッチの内径は、電機子に作用する推力または掛止力の勾配曲線が所与の特性線に収束するように変えられる。例示的な一実施形態では、制限線は、直線的に減衰する。

例示的な一実施形態では、固定子の外径とカートリッジの外径の関係は、１．５〜３の範囲内、特に２．２である。

例示的な一実施形態では、電機子の外径と固定子の内径の関係は、０．８〜０．９９の範囲内、特に０．９５である。

例示的な一実施形態では、磁極片のうちの１つの長さと、終端磁極片のうちの１つの長さの関係は、０．３〜０．５の範囲内、特に０．４３であり、および／または、磁極片のうちの１つの透磁率は、終端磁極片のうちの１つの透磁率とは異なる。したがって、２つの近接するコイルのインダクタンスは、終端磁極片が通過するときに著しく異なり、したがって、電機子の位置がより正確に決定可能になる。

例示的な一実施形態では、コイルの第１の群の動作範囲における空隙と、カートリッジの外径の関係は、０．０１〜０．０５の範囲内、特に０．０２である。

本発明の適用性のさらなる範囲は、本明細書の以下に示される詳細な説明から明らかになろう。しかし、当業者にはこの詳細な説明から本発明の趣旨および範囲内で様々な変形および改変が明らかであるので、詳細な説明および具体的な例は、本発明の例示的な実施態様を示すが、例示としてのみ示されると理解されたい。

本発明は、例示としてのみ示されしたがって本発明を限定しない、本明細書の以下に示される詳細な説明および添付の図面からさらに良く理解することになるであろう。

電機子と、第１の群のコイルと、第２の群のコイルと含む駆動ユニットを含む、薬物送達デバイスの例示的な一実施形態の概略縦断面図である。 電機子の軸方向位置に応じた、第１の群のコイルによって電機子に及ぼされる力の線図である。 駆動ユニットの概略的な詳細断面図である。 電機子の軸方向位置に応じた、第２の群のコイルによって電機子に及ぼされる推力の線図である。 電機子の軸方向位置に応じた、コイルのインダクタンスの線図である。

すべての図面において、対応する部分には同じ参照符号が印付けられている。

図１は、薬物送達デバイス１の例示的な一実施形態の概略縦断面図である。薬物送達デバイス１は、細長いケース２と、カートリッジホルダ３と、薬物カートリッジ４と、駆動ユニット５とを含む。

例示的な一実施形態では、ケース２は、管状形状を有することができる。カートリッジホルダ３は、ケース２に軸方向かつ径方向に固定される。薬物カートリッジ４は、皮下注射針のようなノズルに連結されるように適用された、または取り付け済みノズルを有する、アンプルまたはシリンジとして配置される。例示的な一実施形態では、カートリッジ４は、ガラスまたはプラスチック材料を含むまたはそれから構成される。ストッパ６は、近位からカートリッジ４を封止し、カートリッジ４に対して遠位方向Ｄでストッパ６の並進運動がされることでカートリッジ４内に保持される薬物の変位を可能にするように、カートリッジ４内に摺動可能に配置される。ノズルは、さらに、針なし注射のためのジェットノズルとして、またはスプレーノズルとして配置することができる。例示的な一実施形態では、カートリッジ４は、取り替え可能である。

駆動ユニット５は、固定子７と、固定子７内で軸方向に可動の、ストッパ６に当接するように配置される電機子８とを含む。固定子７は、図示の実施形態ではケース２としての役割も果たす強磁性管９を含む。例示的な一実施形態では、管９は、２つの軸方向に心合わせされる管セクションを含むように、軸方向に分割される。さらにこれらの内部構成要素は、異なるやり方で、管９に固定される。さらに、固定子７は、軸方向に金属板１３の後にコイル１２があり、また他の金属板１３があって他のコイル１２があるような交互配置で、たとえば銅コイルであるいくつかのコイル１２と、ノッチ付き金属板１３とをさらに含む。例示的な一実施形態では、固定子は、２１個のコイル１２と、２２個のノッチ付き金属板１３を含む。当業者には、あらゆる他の数のコイルおよびノッチ付き金属板１３を配置することができることが理解されよう。しかし、例示的な一実施形態では、ノッチ付き金属板１３の数は、コイル１２の数よりも１つ多い。

電機子８は、いくつかの軸方向に磁化された磁石１４、たとえば、鉄およびネオジムを含むネオジム磁石などの希土類磁石を含む。いくつかのこれらの磁石１４は、連続的に、軸方向に沿って、磁極性が交番するように配置される。強磁性材料を含むまたはそれからなるそれぞれの磁極片１５は、隣接した磁石１４間に配置され、それぞれ終端磁極片１６は、強磁性材料を含むまたはそれからなり、磁石１４と磁極片１５の連続した各軸方向端部にある。磁極片１５、終端磁極片１６および磁石１４は、非強磁性のステンレス鋼を含むまたはそれからなってよい非強磁性軸１７上に配置されるように、中心ボアを有することができる。熱収縮ホースなどの保護層は、電機子８を機械的に保護するために電機子８の上に配置される。

例示的な一実施形態では、電機子８は、４つの磁石１４と、３つの磁極片１５と、２つの終端磁極片１６とを含む。当業者には、あらゆる他の数の磁石１４、磁極片１５および終端磁極片１６を配置することができることが理解されよう。しかし、磁極片１５と終端磁極片１６の好ましい数は、磁石１４の数よりも１つ多い。

終端磁極片１６は、それらの幾何形状、特にそれらの軸方向長さの点で、磁極片１５とは異なる。終端磁極片１６は、電機子８の軸方向位置を決定するのに使用される。別法として、またはそれに加えて、終端磁極片１６の材料は、異なるインダクタンス、たとえばより高いインダクタンスを発生させるように、その透磁率の点で、磁極片１５の材料とは異なっていてよい。

固定子７のコイル１２およびノッチ付き金属板１３は、第１の群１９および第２の群２０にさらに細分される。図示の実施形態では、第１の群１９は、電機子８の長さに対応する距離に沿って、カートリッジ４の後ろに近位方向に延びる。第２の群２０は、カートリッジ４の長さの少なくとも十分な部分、たとえばその長さの約８０％にわたって同軸配置される。当業者には、第２の群２０は、カートリッジ４の長さのあらゆる他の一部分またはその全長に延びることができることが理解されよう。図示の実施形態では、第１の群１９は、８個のコイル１２と、９個の金属板１３を含み、第２の群は、１３個のコイル１２と、１４個の金属板１３を含み、第１の群１９および第２の群２０は、金属板１３のうちの１つを共有し、そこで互いに隣り合う。

第１の群１９は、電機子８を案内する役割を果たし、カートリッジ４が満杯のときに電機子８を前進させるために外部磁場を生成するように配置される。第１の群１９と電機子８との間の空隙２１は、非常に小さく、たとえば、１ｍｍ未満であり、したがって、使用可能なスペースを効率よく使用することができ、大幅な効率アップを達成することができる。電機子８に作用する磁気的な掛止力および推力は、ノッチ付き金属板１３と磁極片１５、１６との間の空隙２１によってほぼ決まる。これにより、第１の群１９の動作領域における要求された推力パラメータへの正確な適用が可能になる。例示的な一実施形態では、この適用により、電機子の最小掛止力は、コイル１２がオフにされるとき、１Ｎより低くなり、推力は、コイル１２に電流が供給されるとき、２０Ｎよりも高くなることができる。

図２は、固定子７に対する電機子８の軸方向位置Ｌに応じた、コイル１２の第１の群１９によって電機子８に及ぼされる力Ｆの線図である。図３は、駆動ユニット５の概略的な詳細断面図である。ノッチ付き金属板１３によって作成されるノッチの内径ｄ_ｌは、推力Ｆ_Ｔまたは掛止力Ｆ_Ｌの勾配曲線が所与の特性線に収束するように個別に変えられる。再び図２を参照すると、推力Ｆ_Ｔは、コイル１２に電流が供給されるとき、直線的に減衰する制限線Ｒに収束する。掛止力Ｆ_Ｌ（後退力）は、概ね負であり、したがって、コイル１２がオフにされるとき、電機子はゼロ位置へと動き、それによって安全機能がもたらされる。

第１の群１９とは対照的に、コイル１２の第２の群２０は、カートリッジ４の挿入を可能にする増大した空隙２１を有する。したがって、第２の群２０では動力損失がより大きくなり、したがって達成可能な推力Ｆ_Ｔがより低くなる。第１の群１９の空隙２１はより小さいので、結果的に効率がより高くなり、力がより大きくなる。図４は、固定子７に対する電機子８の軸方向位置に応じた、コイル１２の第２の群２０によって電機子８に及ぼされる推力Ｆ_Ｔの線図である。さらに、第２の群２０の動作領域において達成可能な掛止力Ｆ_Ｌは、第１の群１９の動作領域におけるよりも低い。第２の群２０では、すべてのノッチおよびコイル１２は、同一の内径を有する。

例示的な一実施形態では、薬物送達デバイス１の幾何学的パラメータは、掛止力Ｆ_Ｌに対する推力Ｆ_Ｔの関係が１５〜４０の範囲内、特に２０であるように選択される。この目的のため、薬物送達デバイス１の幾何学的関係は、以下の通りであってよい：

固定子７の外径とカートリッジ４の外径の関係は、１．５〜３の範囲内、特に、２．２である。

電機子８の外径とカートリッジ４の外径の関係は、０．５〜０．９の範囲内、特に０．８である。

電機子８の外径と固定子７の内径の関係は、０．８〜０．９９の範囲内、特に０．９５である。

固定子７の長さとカートリッジ４の長さの関係は、１〜１．５の範囲内、特に１．２である。

電機子８の長さとカートリッジ４の長さの関係は、０．３〜０．９の範囲内、特に０．６１である。

磁極ピッチの長さと電機子８の長さの関係は、０．１５〜０．３の範囲内、特に０．１８５である。磁極ピッチ長さは、磁極片１５のうちの１つの長さと隣接する磁石１４の長さの合計である。

磁極片１５のうちの１つの長さと終端磁極片１６のうちの１つの長さの関係は、０．３〜０．５の範囲内、特に０．４３である。

コイル１２の第１の群１９の動作領域における空隙２１とカートリッジ４の外径の関係は、０．０１〜０．０５の範囲内、特に０．０２である。

例示的な一実施形態では、推力Ｆ_Ｔは、２０Ｎであり、掛止力Ｆ_Ｌは、１Ｎであってよい。

電機子８の軸方向位置、したがって薬物の用量投薬は、固定子７内のコイル１２のインダクタンスの計測によって、またはそのインダクタンスの変動によって決定される。

長い円筒形コイル１２のインダクタンスＬは、コイル１２の幾何形状によって決まり、式１を用いて計算され、コイル１２の、巻き数Ｎ、磁場定数μ_０、比透磁率μ_ｒ、および内側断面積Ａに応じて決まる。

より短い円筒形コイル１２は、あまりよくない磁束を示し、したがって、インダクタンスＬは、さらに巻線の半径ｒ_ｗを考慮して、式２によって概算される。

インダクタンスＬを変えるために、異なる比透磁率μ_ｒの異なるコア材料をコイルにおいて使用することもできる。インダクタンスＬを増加させるために、比透磁率が３００〜１００００の範囲内の鉄のような強磁性材料を使用することができる。線形の依存により、インダクタンスは乗算される。

電機子８のような透磁率が変えられる可動のコアがコイル内に配置される場合、コイルのインダクタンスは、コアの軸方向位置によって決まる。図５は、有限要素モデルを用いて決定された、電機子８の軸方向位置に応じた、いくつかの順々に続くコイル１２のインダクタンスＬの線図である。電機子８の端部にあるより長い終端磁極片１６は、磁石１４間に配置されたより短い磁極片１５とは対照的に、インダクタンスＬの増加を引き起こす。これにより、電機子８の位置のより正確な決定が可能になる。

例示的な一実施形態では、磁極片１５によるインダクタンスＬの変動に対する終端磁極片１６によるインダクタンスＬの変動の関係は、２〜５の範囲内、特に３である。例示的な一実施形態では、終端磁極片１６によるインダクタンスＬの変動は、１５０μＨであり、磁極片１５によるインダクタンスＬの変動は、５０μＨである。

ストッパ６を前進させカートリッジ４から薬物の用量を投薬するために推力Ｆ_Ｔを電機子８に加えるために、コイル１２には交流電流またはパルス電流が供給され、それによって磁場がコイル１２内に誘起され、電機子８の磁石１４によって生成される静磁場と相互作用する。

固定子７内における電機子８の軸方向位置を決定するために、インダクタンスは、たとえば個々のコイル１２に接続される制御ユニット１８によって、個々のコイル１２について決定される。これは、交流電圧をコイル１２に印加するなどの任意の従来の方法によって実行され、それによって結果的に生じる電流の振幅および位相シフトが決定され、誘導性リアクタンス、したがってインダクタンスが計算される。さらに、交流電流は、コイル１２によって駆動され、結果的に生じる電圧の振幅および位相シフトが決定される。さらに、コイル１２は、蓄電器に接続される。蓄電器は、パルス信号をウォブルまたは印加し応答信号を分析することによってその共振周波数が決定される共振器を形成する既知のキャパシタンスを有する。次いで、インダクタンスは、決定された共振周波数から計算される。さらに、コイル１２は、共振周波数を決定するために、ブリッジネットワーク、たとえばマクスウェルブリッジの一部として接続される。

インダクタンスは、他の磁極片１５のうちの１つが配置されるコイル１２とは対照的に、終端磁極片１６のうちの１つが中に配置されるコイル１２においてより高いので、電機子８の軸方向位置、したがってすでに投薬された用量および／またはカートリッジ４内に残る用量が決定可能になる。

コイル１２のインダクタンスは、推力Ｆ_Ｔを電機子８に加えるのに使用される同じ電圧によって決定される。

非限定的な代替実施形態では、駆動ユニット５は、磁極片１５と終端磁極片１６の幾何形状の違いはないが、第１の群１９と第２の群２０の空隙２１が上述したように異なるように配置される。

本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、および／または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチの処置および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。

インスリン類似体は、たとえば、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８−Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリン、およびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。

インスリン誘導体は、たとえば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−パルミトイル−ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−ミリストイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−パルミトイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−パルミトイル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、およびＢ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。

エキセンジン−４は、たとえば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。

エキセンジン−４誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物：
Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；または
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；

または、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２；
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８，Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。

ホルモンは、たとえば、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（ソマトロピン）、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Ｒｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。

多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。

抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。

Ｉｇ単量体は、４つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された２つの同一の重鎖および２本の同一の軽鎖から構成される「Ｙ」字型の分子である。それぞれの重鎖は約４４０アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（たとえば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。

α、δ、ε、γおよびμで表される５種類の哺乳類Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体中に見出される。

異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（Ｃ_Ｈ）と可変領域（Ｖ_Ｈ）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。

哺乳類では、λおよびκで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖κまたはλの１つのタイプのみが存在する。

すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＨＶ）に３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。

「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。

薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０ヘテロアリール基を意味する）を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。

薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。

本明細書に記載の装置、方法、および／またはシステム、ならびに実施形態の様々な構成要素の改変（追加および／または削除）は、本発明の全範囲および趣旨から逸脱することなく行うことができ、本発明は、そのような改変、および本発明のあらゆる均等物もすべて包含することが当業者には理解されよう。

１ 薬物送達デバイス
２ ケース
３ ホルダ
４ カートリッジ
５ 駆動ユニット
６ ストッパ
７ 固定子
８ 電機子
９ 管
１２ コイル
１３ 金属板
１４ 磁石
１５ 磁極片
１６ 終端磁極片
１７ 軸
１９ 第１の群
２０ 第２の群
２１ 空隙
２２ ノッチ
ｄ_ｌ 内径
Ｄ 遠位方向
Ｆ 力
Ｆ_Ｌ 掛止力
Ｆ_Ｔ 推力
Ｌ 軸方向位置
Ｐ 近位方向
Ｒ 制限線

Claims (15)

1. 駆動ユニット（５）であって：
   軸方向に連続的に配置される複数のコイル（１２）を含む固定子（７）と、
   該固定子（７）内で軸方向に可動の電機子（８）と
   を含み、該電機子（８）は、軸方向に連続的に配置されるいくつかの磁石（１４）および磁極片（１５）を含み、
   ここで、それぞれの磁極片（１５）は、それぞれの隣接する磁石（１４）間に配置され、電機子（８）の少なくとも１つの軸方向端は、終端磁極片（１６）を含む、
   前記駆動ユニット。
2. 少なくとも１つの終端磁極片（１６）は、その幾何形状、特にその軸方向長さが磁極片（１５）とは異なり、その結果、終端磁極片（１６）が中に配置されるコイル（１２）の１つは、磁極片（１５）が中に配置されるコイル（１２）のいずれか１つとは異なるインダクタンスを有する、請求項１に記載の駆動ユニット（５）。
3. 個々のコイル（１２）に、それらのインダクタンスを決定するために制御ユニット（１８）が接続され、該制御ユニット（１８）は、決定されたインダクタンスから、固定子（７）内における電機子（８）の軸方向位置を決定するように適用される、請求項１に記載の駆動ユニット（５）。
4. 固定子（７）は、コイル（１２）と交互に配置される複数のノッチ付き金属板（１３）をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動ユニット（５）。
5. 磁石は、軸方向に磁化される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
6. 磁石（１４）の連続したものは、交番磁極性を示す、請求項５に記載の駆動ユニット。
7. 薬物送達デバイス（１）であって、
   カートリッジ（４）内に摺動可能に配置されるストッパ（６）を含む薬物カートリッジ（４）と、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動ユニットとを含み、
   ここで、電機子（８）は、ストッパ（６）に当接する、前記薬物送達デバイス。
8. 固定子（７）のコイル（１２）は、第１の群（１９）と第２の群（２０）に細分され、第１の群（１９）は、電機子（８）の長さに対応する距離に沿ってカートリッジ（４）から近位方向に延び、第２の群（２０）は、カートリッジ（４）の長さの少なくとも十分な部分にわたって同軸配置され、コイル（１２）の第２の群（２０）は、カートリッジ（４）の挿入を可能にするために、ノッチ付き金属板（１３）と磁極片（１５、１６）との間に、第１の群（１９）に比べて増大された空隙（２１）を有する、請求項７に記載の薬物送達デバイス（１）。
9. 第１の群（１９）と電機子（８）との間の空隙（２１）は、１ｍｍ未満である、請求項８に記載の薬物送達デバイス（１）。
10. ノッチ（２２）の内径は、電機子（８）に作用する推力（Ｆ_Ｔ）または掛止力（Ｆ_Ｌ）の勾配曲線が所与の特性線（Ｒ）に収束するように変えられる、請求項７〜９のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス（１）。
11. 推力（Ｆ_Ｔ）は、直線的に減衰する制限線（Ｒ）に収束する、請求項１０に記載の薬物送達デバイス（１）。
12. 固定子（７）の外径とカートリッジ（４）の外径の関係は、１．５〜３の範囲内、特に２．２である、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス（１）。
13. 電機子（８）の外径と固定子（７）の内径の関係は、０．８〜０．９９の範囲内、特に０．９５である、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス（１）。
14. 磁極片（１５）のうちの１つの長さと、終端磁極片（１６）のうちの１つの長さの関係は、０．３〜０．５の範囲内、特に０．４３であり、および／または、磁極片（１５）のうちの１つの透磁率は、終端磁極片（１６）のうちの１つの透磁率とは異なる、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス（１）。
15. コイル（１２）の第１の群（１９）の動作範囲における空隙（２１）と、カートリッジ（４）の外径の関係は、０．０１〜０．０５の範囲内、特に０．０２である、請求項７〜１４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス（１）。

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