JPH07505553A - 注射用カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 注射用カートリッジ 本発明は複室式注射用カートリッジに関する。一層詳しくは、本発明は液体成分 のための改良したバイパス手段を有する複室式の注射用カートリッジに関する。

複室式の注射用カートリッジは周知であり、広い範囲の用途が見出されている。

このようなカートリッジは、主として、注射すべき液体医薬組成物が長期間にオ 〕たって安定していないときに用いることが意図されている。この場合、注射す べき組成物は２種類の成分として提供され、一方の固形成分は乾燥状態の活性の 薬剤成分からなり、一方の液体成分は固形成分のための溶剤あるいは分散剤から なる。これら２種類の成分は複室式の注射用カートリッジ内に密封され、通常は 固形成分が前室に密封され、液体成分が後室に密封されている（以下の明細書お よび請求の範囲においては、「前」、「後」という表現は注射時に注射組成物が 送られる方向に関して用いている。） ２種類の成分は可動壁によって隔離されており、この可動壁はカートリッジの内 壁面をシールしている。後室（液体成分を収容している）はピストンによって後 端も閉ざしてあり、このピストンはカートリッジの内壁面をシールしている。

前端のところで、カートリッジは通常ゴム製隔壁によって閉ざしてあり、この隔 壁は金属製のカプセルで所定位置に保持されている。

この金属製カプセルはゴム製隔壁を露出する中央開口を有する。この開口を通し て、中空の針を隔壁に挿入し、カートリッジの内部と連通させることができる。

溶解または分散のために固形成分に液体成分を導入するには、普通の複室式注射 用カートリッジの壁に少なくとも１つのバイパス流路を設ける。２つの室を分離 している可動壁が適当な位置にあるとき、バイパス流路が露出し、液体成分が前 記可動壁まわりを流れて固形成分と混合することができる。

１回またはそれ以上の回数の注射を行うためにカートリッジの準備を整えようと するするときに、圧力を後方ピストンに加えてそれを前方に押圧する。この圧力 は非圧縮性の高い液体相を介して伝わり、２つの室を分離している可動壁も前方 へ押圧される。前部の可動壁が所定距離前方に移動すると、バイパス流路のとこ ろに位置し、その結果、後室から前室へ液体が流れることができる。後方のピス トンがさらに前方移動すると、後室から前室内へ液体を押し込むことになり、そ の間、可動壁はほぼ静止状態に留まる。

すべての液体が後室から追い出されたとき、後部のピストンが可動壁と衝合し、 さらに前方へ圧力をかけると、２つの壁を一緒に移動させ、単一のピストンのよ うに作用させる。このとき、カートリッジの前端を閉じているゴム製の隔壁を中 空の針で穿刺していなければならず、これにより患者に投与するために混合済み の薬剤を前室から排出させることが可能になる。

上述した複室式注射用カートリッジは多数の重要な利点を持っており、広い範囲 にわたる用途がある。１つの重要な用途は、患者が自分で注射するのに用いるこ とを意図している注射装置である。患者が投与の直前に２種の成分から注射用薬 剤を調整するのが容易であり、汚染の危険性が大巾に低減する。

しかしながら、従来の複室式注射用カートリッジは成る種の欠点も持っている。

これらのカートリッジは、多少とも万年筆の外見を持っている注射装置において しばしば使われており、このような装置は不当に太かったり、長かったりしない のが望ましい。したがって、このような装置を細くしたりおよび／または短くし たりするなんらかの方法が非常に望まれている。

従来のカートリッジの壁に設けたバイパス流路は、カートリッジの外壁に長手方 向の隆起を作り出し、カートリッジのための空間を作るのに望ましくない太いバ レルを有する注射装置を使わなければならなくなる。さらに、より短いバレルを 有する注射装置を使うことが可能になるので、可動壁の前方移動量をできる限り 短かくすることが望ましい。

」二連した望ましい改良は本発明によって得られる。本発明によれば、複室式注 射用カートリッジは、前端をカートリッジからの薬液用の出口導管で穿刺できる 蓋でシールされており、また、後端を前方に動かされ得るピストンで塞がれた管 状のバレルを包含し、そしてこのバレル内の可動の横方向壁を包含し、この可動 壁がカートリッジを２つの別個の室に分割しており、さらに、２つの室の間にバ イパス接続部が設けてあり、この接続部が前記可動壁の変位によって開き、これ らの室の間に液体のバイパス流を可能にするようになっている。発明を特徴づけ ることは、２つの室間の前記接続部が決まった領域に沿って前記バレルの内壁の 修正部として配置され、その結果、可動壁が前記領域内でバレルの内壁を完全に シールしないようにしたことにある。

本発明の好ましい態様において、前記修正された領域はカートリッジの内壁の周 囲まわりに完全に延びており、それによって、液体の流れが可動壁の全円周のま わりで可能になる。

他の好ましい態様において、カートリッジの内壁の修正部はこの内壁に設けた複 数のランドおよび溝として配置されている。これらのランドおよび溝は軸線方向 を有するのが好ましい。この態様のより好ましい変形例において、ランドはカー トリッジの内壁から内方へ延びており、ランド間の内径はカートリッジの名目上 の内径より小さい。

本発明のさらに好ましい態様において、前記軸線方向のランドおよび溝は本質的 に前記軸線方向の溝とほぼ同じ深さを有するほぼ周方向の溝で中断される。

またさらに好ましい態様において、カートリッジの内壁の修正された領域は少な くとも２つの周方向領域に分割され、これら周方向領域は可動壁土の同じ数の周 方向密封隆起間の距離と同じ間隔を有する。

前記溝の深さと前記ランドの高さは、好ましくは、カートリッジの内壁から０， ０６ミリメードル〜０．６ミリメードルの間にある。

したがって、基本的な発明の概念は複室式のカートリッジがもはやバイパス流路 を含まず、内壁の修正部のバイパス領域を有するということにある。このような 領域は多数の浅い流路を与え、これらの流路は少なくとも１つの大きな流路と同 じ流量を有する。しかしながら、修正部の深さが浅いために、カートリッジ壁の 外側隆起あるいは大きな厚さが不要となり、これにより、より細いバレルを有す る注射装置を使用することが可能となる。

以下、本発明を添付図面を参照しながらより詳しく説明する。

図面において、第１図は本発明による複室式注射用カートリッジを示す。第２図 はこのカートリッジの断面図を示す。第３図は本発明の複室式注射用カートリッ ジの他の態様を示す。第４図は２つの成分を混合する段階での同じカートリッジ を示す。第５図は本発明の注射用カートリッジの好ましい態様を示す。第６図は ピストンの位置における同じカートリッジの横断面図を示す。第７図はピストン がバイパス帯域から変位したときの同じカートリッジの態様を示す。第８図はこ のピストン位置おける同じカートリッジの断面図を示す。これらの図において、 同様の部分は同じ参照符号を持っている。さらに、図面におけるいくつかの細部 は詳しく見せるために誇張した尺度で示しである。

第１図に示す複室式注射用カートリッジは、円筒形のバレル１と、その前方間口 ３のところに設けたネック部２とを有する。この開口は密閉性を有するゴムある いは類似した素材から作った隔壁４によって閉ざされており、この隔壁は金属製 のカプセル５によって所定位置に保持され、このカプセルはネック部２の前端に あるフランジ６のまわりに固定されている。カプセル５は中央間ロアを有し、こ こで隔壁が露出しており、所望に応じて中空の針で穿刺することかできる。

後端のところで、カートリッジのバレル１はピストン８で閉ざされており、カー トリッジで注射の準備を整えるときにこのピストン８は前方へ移動させることが できる。

カートリッジは、前室９（通常、注射用薬剤が入っている）と後室１０（通常、 前記の薬剤の液体成分が入っている）とに可動壁１１によって分割されている。

図に示す位置において、可動壁はカートリッジの内壁をシールし、これら２つの 室の間は何も通過できない。

可動壁１１の前方において、カートリッジのバレル１の内壁は修正部１２を備え 、この修正部により、この領域においては、可動壁１１が内壁を完全にシールす ることがない。図面において、これらの修正部はバレル１の長手方向に延びる浅 い溝として示されている。これは、第１図のＡ−Ａ線に沿ったバレル１の断面図 である第２図においてよりはっきりと示されている。

第２図には、前室９を囲んでいるバレル１がどのようにして複数の浅い長手方向 溝１３を備えるかを示している。説明を明瞭にするために、これらの溝の深さは 図面においては誇張して示しである。図示した好ましい態様においては、浅い溝 はバレルの内周面に沿って等間隔で分布している。しかしながら、成る個別の領 域にのみ溝を存在させることも可能である。重要なことは、後室から前室まで液 体成分を流動させるに充分な通路をこれらの溝が一緒になって与えなければなら ないということである。

表面修正部の領域が可動壁１１よりい（ふん長い延長部を軸線方向を有し、液体 の流れが前記の可動壁をバイパスできるようにしなければならないということは 了解されたい。

また、溝１３が可動壁１１のかなりの部分を占有し、可動壁１１が小さい隆起に よってのみ適切に案内されるようにし得ることも了解されたい。これは、通常問 題とならない。

長手方向溝１３はバレル１の内周まわりに多数の周溝によって中断されてもよい 。これは液体の流れを改良し、空気を系から除去するのを助ける。

さらに、溝によってバイパス領域１２が形成されることは必ずしも必要ではない ということに注目されたい。内面の他の修正も可能である。たとえば、粗面、小 突起など種々のパターンが可能である。

好ましい態様においては、このような突起は軸線方向に延びるランドとして形づ くられる。これらの突起の高さは０．０６ミリメードルと０．６ミリメードルの 間にあるのが好ましい。重要な特徴は、前記の領域１２において、可動壁１１が バレルを完全にシールせず、室間に液体成分のバイパス流を可能にすることであ る。

カートリッジで注射の準備をしようとするときには、前向きの圧力をカートリッ ジの後部でピストン８に加える。この圧力は後室１０内の本質的に非圧縮性の液 体を介して伝えられ、可動壁１１に作用してそれを前方へ押圧する。可動壁がバ レル１の修正された内面の領域内にまで移動したとき、もはやバレルの内壁を完 全にシールせず、後室１０から前室９に液体成分が流れ、前室９内の固形成分と 混合することが可能となる。後部ピストン８にさらに圧力が加わると、すべての 液体を後室１０から追い出し、最終的には、後部ピストンが可動壁１１の後面を 押圧することになる。この段階で、可動壁１１および後部ピストン８は一体のピ ストンとして作用する。

液体成分が前室９に流れる前に、前室９を閉じている隔壁４に、通常、中空の針 を刺しておく。この針は注射液を投与する針に接続しであるか、あるいは、鋭い 前端によってそのまま注射針として役立つものである。これにより、前室９にお いて過度の圧力が発生するのを防ぐ。すべての液体成分が前室９に流され、固形 成分と完全に混合された後、後部ピストン８と可動壁１１の組み合わせにさらに 圧力を加えると、患者に投与するために中空針を通して混合した注射用薬剤を追 い出すことになる。

カートリッジで注射の用意をする前に、カートリッジを適当なホルダー装置に入 れる。このような装置は２種の成分の混合を実施し、引き続いて注射用薬剤を投 与するためのものとして知られている。

多くの場合において、このような装置は、また、注射しようとしている所定量の 薬剤を計量する手段も包含する。このような装置は多数市販されており、患者が 自分でカートリッジで注射の準備をし、自分で注射液を投与できるようになって いる。

第３図と第４図は本発明の好ましい態様を示す。カートリッジの前端と後端での 配置は第１図に示すのと同じである。

しかしながら、バレルＪの内壁の修正部の領域は少なくとも２つの領域１５．１ ６に分割しである。これらの領域は隔たったバンド１５．１６として配置してあ り、各バンドは第１図と第２図に関連して説明したものと同じタイプの表面修正 部を含む。第３図のＡ−Ａ線に沿った断面図は第１図と関連して第２図と全く同 じである。

可動壁１１は、バレル１の内径より小さい直径を有する中央部と、可動壁１１の 前後の端にある少な（とも２つの周方向の密封隆起１７．１８とからなる。これ は、２つの密封隆起１７．１８、より小さい直径を有する可動壁部分およびバレ ル１の内壁によって構成されたスペース１９を与える。

２つの密封隆起Ｉ７．１８の間の間隔は内壁の表面修正部の２つのバンド１５． １６間の間隔と同じである。これらのバンドも密封隆起１７．１８それぞれの軸 線方向長さよりもいくぶん大きい軸線方向長さを有し、前記密封隆起まわりの液 体の流れが可能になる。

初期段階において、カートリッジで注射の準備が整う前には、可動壁は、前部の 密封隆起１７が２つの修正部バンド１５．１６の間に位置するような、カートリ ッジのバレル１内の位置にある。後部密封隆起１８は後部バンド１６の背後に位 置していなければならない。このようにして、前室と後室の間に完全なシールが 保証される。

カートリッジで注射の用意を整えようとするとき、先に述べたように、圧力を後 部ピストン８に加える。これにより、第４図に示す位置まで可動壁１１を前方へ 押圧することになる。２つの密封隆起が今や修正部バンド１５．１６に対向して 位置し、液体流が後室１０から後部密封隆起１８のまわりを通ってスペース１９ へ、そして、前部の密封隆起１７のまわりを通って前室９内へ流れることができ ることはわかるであろう。

この態様の利点は、可動壁１１が２つのバンド１５．１６の間隔の半分にほぼ等 しい短い距離だけ移動すればよいということである。これにより、より短いカー トリッジおよびこのカートリッジを収容するより短い注射装置を使用することが 可能となる。患者自身が持ち回ることになる注射装置としては、これはかなり重 要である。

また、可動壁の３つ以上の表面修正領域および対応する密封隆起を用いることも 可能である。この場合、よりしつかりしたシールを得ることができるが、構造は より複雑になり、したがって、より高価となる。

第５図から第８図には、本発明による注射カートリッジの特に好ましい態様が示 されている。これらの図においては、バイパス領域と前部ピストンまわりのカー トリッジ部分のみが示しであるが、カートリッジの前端、後端のところの構造は 先の図で示したものと同じである。

第５図はバイパス領域２２内にピストン２１を位置させたカートリッジ２０のバ レルを示す。第６図は第５図のＡ−Ａ線に沿った断面図（図示明確にするために より大きい尺度となっている）を示しており、バイパス領域内のカートリッジ壁 とその中のピストンの形を示している。カートリッジ２０の内壁はランド２３と 溝２４を備え、ピストン２１がこのバイパス領域内のランド２３、溝２４に合わ せて変形させであることはわかるであろう。しかしながら、この変形も完全では なく、軸線方向の流路２５が溝２４の底と変形ピストン２１の間に形成されてい る。これらの流路２５はカートリッジの後室から前室までの液体のバイパスにな る。

第７図はピストン２１がバイパス領域２２のさらに前方へ動かされた後のカート リッジ２０を示し、第８図は第７図のＡ−Ａに沿った拡大断面図を示している。

ピストン２１が今やカートリッジ２０の滑らかな内壁に適合し、前記内壁完全に シールしていることはわかるであろう。

ランド２３がカートリッジ２０の名目上の内周面から内方へ延び、同時に、溝が この名目上の内周面から外方へ延びていることは、第５〜８図、特に第６図に示 す態様の重要な特徴である。カートリ・ソジの名目上の内周および内径は、それ ぞれ、カートリ・ソジの清ら力）な壁で囲まれた部分の内周および内径として定 義され、前記内周１ま第６図に破線２６で示しである。ランド２３の高さおよび 溝２４の深さならびにそれらの数は、ピストン２１がノ（イノ（ス部分内にある ときにカートリッジの滑らかな壁部にあるときと同じ横断面積を有するように互 いに関連付けなければならない。

ピストン２１がカートリッジの滑らかな壁部内にあるとき、ピストンは成る程度 まで圧縮され、カートリ・ソジの内壁をしっかりとシールしなければならない。

ピストンのこの圧縮はその長さを成る程度まで増大させることになる。ピストン を圧縮することによって、軸線方向における運動に対する抵抗もまた増大させる ことになる。適当な圧縮度を選ぶと共に、カートリッジの内壁を適当に処理する 、たとえば、シリコナイジングすることによって適当な抵抗度を得ることができ る。しかしながら、シリコナイジング処理はカートリッジ内の製品の汚染の原因 にもなる可能性がある。

ピストン２１がバイパス領域２２まで移動してしまうと、ピストンの部分が名目 上の内周面２６から内方へ延びるランド２３によってさらに圧縮され、ピストン の他の部分が溝２４を完全に塞ぐことなくこれらの溝内へ膨張することができる 。このさらなる圧縮、膨張が互いに平衡し、バイパス領域でのピストンの横断面 積がカートリッジの滑らかな壁部におけるピストンの横断面積とほぼ同じとなる ようにすることが本発明のこの態様の重要な特徴である。これはピストン２１の 長さがほとんど変化せず、その結果、ピストンの軸線方向の変位に対する抵抗が ほとんど変わらないということを意味する。一定の抵抗はカートリッジ内での製 品の混合および計量排出する際の精度の向上に貢献するので、このことは重要な 利点である。

従来技術のバイパス領域では、通常、直径はカートリッジの滑らかな壁部におけ るよりもいくぶん大きい。したがって、ピストンの軸線方向変位に対する抵抗が バイパス領域において小さくなり、抵抗の変化はむしろ急峻となる。これにより 、ピストンを前方へ押しているユーザがピストンをバイパス領域で動かすのが速 すぎて、後室内のすべての液体が前室へ送られる前にピストンがバイパス領域を 通り越してしまうおそれがある。この危険は、ねじ機構を使用せずに手動でピス トンを前方に動かすときにより太き（なる。

したがって、バイパス領域におけるピストンとカートリッジ内壁の間の相互作用 は、カートリッジにおける液体成分と固体成分の正確な混合をなし得るための重 要な特徴である。本発明のこの態様によれば、混合プロセスでのエラーの危険は 大１１に減る。

カートリッジの内壁におけるランドおよび溝は、カートリッジバレルが軟化した 状聾にある間に、内壁の機械的な処理によって作ることができる。したがって、 通常はガラスまたは熱可塑性材料で作られているカートリッジバレルを適当な軟 度まで加熱し、内壁に望まれる輪郭と一致する周形状を有するホイールをバレル 内に挿入し、ホイールをバイパス領域の所定場所で内壁の周辺まわりに回転させ る。それにより、ホイールが内壁を必要なパターンでエンボス加工する。第６図 に示す波形が好都合であると判ったが、他の形状のランドや溝も可能である。本 質的な特徴は、バイパス部分における変形状態のピストンがカートリッジバレル の滑らかな壁部におけるのと本質的に同じ横断面積を持たなければならず、しか も溝の底部にバイパス流路を与えるように、ランドおよび溝の寸法が決められる ということである。

第５図から第８図に示す好ましい態様を第３．４図に示す態様と組み合わせるこ とができることは言うまでもない。この場合、バイパス領域における内壁の修正 部は少なくとも２つの別々の領域に分けられる。

本発明の注射用カートリッジは、敏感な薬剤、たとえば、成長ホルモンおよび他 のタンパク質と一緒に用いるのに特に有利である。

このような薬剤は、変性のおそれがあるため、非常に穏やかな条件下でも再組成 しなければならない。本発明によれば、可動壁の全周辺まわりの液体の流れが調 整され、これにより非常に穏やかな条件の下で２つの成分の混合を可能とする。

この種の液体流は組成物から閉じ込められた空気を除去するのも助ける。

本発明による注射用カートリッジの製造は当業者になんらの困難も与えない。内 壁の成る種の領域の修正は、適当な研削工具を用いるか、あるいは、先きに好ま しい態様についての説明に記載したように実施することができる。他のすべての 点において、カートリ・ソジの製造および充填は従来の複室式注射用カートリッ ジと同じ方法で実施される。

本発明の注射用カートリッジは、ガラスあるいは適当なプラスチック材料のよう な従来の材料から作ることができる。このような材料は当業者には周知である。

ＦＩＧ、５ 補正書の翻訳文提出書 請求の範囲 １．カートリッジからの液体製剤のための出口導管で穿刺できる蓋によって前端 を閉ざされ、後端を前方に移動できるピストンで閉ざされた管状バレルと、この バレル内にあって、カートリッジを２つの別々の室に分割している横方向の可動 壁と、２つの室の間にあって、前記可動壁の変位によって開いて２つの室間の液 体のバイパス流を可能にするようになっているバイパス接続部とを包含する複室 式注射用カートリッジであって、２つの室間の前記バイパス接続部が、バレルの 内壁面の修正部として配置してあり、この修正部が内壁の全周にわたって延びて おり、前記内壁面に設けた複数のランドおよび溝からなり、前記ランドがバレル の名目」二の内周面から内方へ延びており、前記溝が前記名目上の内周面から外 方へ延びており、可動壁の全周にわたって液体が流れるようにしたことを特徴と する注射用カートリッジ。

２、請求項１記載の注射用カートリッジにおいて、ランドの高さおよび溝の深さ ならびにそれらの数が相互に関連していて、横方向の可動壁が前記ランドおよび 溝の領域に位置するときにそれがバレルの滑らかな壁部に位置するときとほぼ同 じ横断面積を有するようにしたことを特徴とする注射用カートリッジ。

３、請求項１または２記載の注射用カートリッジにおいて、前記修正部が前記内 壁面における成るパターンの粗面または小突起からなることを特徴とする注射用 カートリッジ。

４、請求項１から３までのうちいずれか１つの項に記載の注射用カートリッジに おいて、内壁面の前記修正された領域が少なくとも２つの隔たった周方向領域に 分割されており、可動壁が同じ数の周方向の密封隆起を備え、前記隆起および前 記領域が同じ間隔を有することを特徴とする注射用カートリッジ。

５、請求項１から４までのうちいずれか１つの項に記載の注射用カートリッジに おいて、前記溝の深さおよび／または前記ランドまたは突起の高さが０．０６ミ リメードルと０．６ミリメードルの間にあることを特徴とする注射用カートリッ ジ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．前端をカートリッジからの液体製剤用の出口導管で穿刺できる蓋でシールさ れており、後端を前方に動かされ得るピストンで塞がれた管状のバレルとこのバ レル内の可動の横方向壁を包含し、この可動壁がカートリッジを２つの別個の室 に分割しており、さらに、２つの室のバイパス接続部が設けてあり、この接続部 が前記可動壁の変位によって開き、これらの２室の間に液体のバイパス流を可能 にするようになっている複室式注射用カートリッジにおいて、２つの室間の前記 接続部が決まった領域に沿って前記バレルの内壁の修正部として配置され、その 結果、可動壁が前記領域内でバレルの内壁を完全にシールしないようにしたこと を特徴とする注射用カートリッジ。
2. ２．請求項１記載の注射用カートリッジにおいて、バレルの内壁面の前記修正部 が完全に前記内壁の周辺まわりに延びていることを特徴とする注射用カートリッ ジ。
3. ３．請求項１または２記載の注射用カートリッジにおいて、内壁面の前記修正部 が内壁における複数のランドおよび溝として設けて或ることを特徴とする注射用 カートリッジ。
4. ４．請求項３記載の注射用カートリッジにおいて、ランドが管状バレルの名目上 の内周面から内方に延びており、溝が前記名目上の周面から外方に延びているこ とを特徴とする注射用カートリッジ。
5. ５．請求項４記載の注射用カートリッジにおいて、ランドの高さおよび溝の深さ ならびにそれらの数が相互に関連付けられて、可動な横方向壁がランドおよび溝 の領域に位置するときにカートリッジの滑らかな壁部に位置するときと本質的に 同じ横断面積を有することを特徴とする注射用カートリッジ。
6. ６．請求項１または２に記載の注射用カートリッジにおいて、前記修正部が前記 内壁面における或るパターンの粗面または小突起からなることを特徴とする注射 用カートリッジ。
7. ７．請求項１〜４のうちいずれか１つの項に記載の注射用カートリッジにおいて 、前記内壁面の前記修正された領域が少なくとも２つの隔たった周方向領域に分 割されており、この可動壁が同じ数の周方向密封隆起を備えており、前記隆起お よび前記領域が同じ間隔を有することを特徴とする注射用カートリッジ。
8. ８．請求項２〜７のうちいずれか１つの項に記載の注射用カートリッジにおいて 、前記溝の深さおよびまたは前記ランドまたは突起の高さが０．０６ミリメート ルと０．６ミリメートルの間にあることを特徴とする注射用カートリッジ。