KR102020192B1

KR102020192B1 - 용량 설정 기구 및 주사 장치

Info

Publication number: KR102020192B1
Application number: KR1020137028149A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 오브리 플럼프터
Original assignee: 사노피-아벤티스 도이칠란트 게엠베하
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2019-09-11
Also published as: US20140025016A1; CN103547302A; DK2688611T3; JP2014516598A; AR085486A1; MY160872A; CN103547302B; US8986260B2; AU2012234469B2; IL228256A; NZ615855A; AU2012234469A1; KR20140015497A; EP2688611A1; MX2013010426A; SG193285A1; PL2688611T3; EP2688611B1; HUE025080T2; JP6059706B2

Abstract

본 발명은 용량 설정 부재(3); 용량 투약 동안 피스톤 로드를 원위 방향으로 구동하며, 근위 구동 부재(4") 및 원위 구동 부재(4')를 포함하는 구동 부재(4)를 포함하는, 리셋가능한 약물 전달 장치용 용량 설정 기구(1)를 제공한다. 또한, 근위 구동 부재(4")와 원위 구동 부재(4')를 해제가능하게 커플링시키기 위한 제1 클러치가 제공된다. 스프링 수단(7)은 용량 설정 및 용량 투약 동안 근위 구동 부재(4")와 원위 구동 부재(4')를 커플링된 상태로 바이어스시킨다. 본 발명의 하나의 측면에 따르면, 근위 구동 부재(4") 및 용량 설정 부재(3)에 연결되는 계합 수단(3a, 4a)이 제공되며, 여기서, 상기 계합 수단(3a, 4a)은 용량 설정 동안 근위 구동 부재(4")가 용량 설정 부재(3)를 원위 방향으로 전진시키지만, 용량 설정 부재(3)에 대한 근위 구동 부재(4")의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 허용하도록 설계되고 배치된다. 또한, 본 발명은 이러한 용량 설정 기구를 구비한 주사 장치에 관한 것이다.

Description

용량 설정 기구 및 주사 장치{DOSE SETTING MECHANISM AND INJECTION DEVICE}

본 발명은 다회 용량 카트리지(multidose cartridge)로부터의 약제 제품을 주사 투여하기 위한 펜-유형의 주사기와 같은 약물 전달 장치용 용량 설정 기구에 관한 것이며, 사용자는 장치 기구에 허용되는 주어진 범위의 용량으로부터 증가 단계 또는 단위의 가변적 용량의 약제를 선택할 수 있다. 용량 설정 기구는 용량 설정 부재(dose setting member)(예를 들면, 넘버 슬리브(number sleeve)) 및 구동 부재(drive member)(예를 들면, 구동 슬리브(drive sleeve))를 포함한다. 추가 구성요소들, 예를 들면, 하우징, 클러치(clutch) 및 클릭커(clicker)가 제공될 수 있다. 또한, 본 발명은 이러한 용량 설정 기구를 구비한 주사 장치에 관한 것이다.

더 상세하게는, 본 발명은, 다이얼링 동작 및 용량 투약 동안 커플링(coupling)된 상태로 유지되어야 하는 2-부분형 구동 슬리브(two-part drive sleeve)를 사용하고, 사용자가 장치를 리셋하기 위해 피스톤 로드(piston rod)를 누를 때에만 탈커플링(de-coupling)되는, 리셋가능(resettable) 약물 전달 장치용 용량 설정 기구에 관한 것이다. 리셋가능한 약물 전달 장치는 사용자가 약제를 함유하는 카트리지를 바꾸거나 교체하고 용량 설정 기구를 초기 상태로 리셋할 수 있도록 하므로, 새로운 카트리지를 사용하여 용량을 설정하고 용량을 투약하는 것이 가능하다.

2-부분형 구동 슬리브를 구비한 재활용 가능한 펜에서, 구동 슬리브의 두 절반부는 다이얼링 동작 및 용량 투약 동안에 커플링되어 있지만, 새로운 카트리지가 끼워지면 탈커플링되어 피스톤 로드가 리셋될 수 있도록 한다. 이러한 설계의 잠재적 고장 모드(failure mode)는, 부착된 바늘이 차단되었거나 사용자가 바늘을 부착하는 것을 잊어버린 채 투약 버튼(dose button)을 눌러서 용량을 투약하려고 시도하면, 투약 버튼은 전진하기 시작하고, 넘버 슬리브(number sleeve)는 회전하기 시작하며("설정된" 용량으로부터 하향 계수함), 피스톤 로드는 (카트리지 방향으로) 원위쪽으로 진행되기 시작하여, 카트리지의 변형(deformable) 요소들(예를 들면, 카트리지의 바늘 단부를 밀폐시키는 고무 마개 및/또는 고무 격막)은 피스톤 로드에 대한 카트리지 마개로부터의 압력이, 인가된 사용자의 힘에 저항하기에 충분하게 될 때까지, 가압되거나 변형되며, 투약 기구가 막히게(jam) 된다. 이는 피스톤 로드의 약간의 mm 운동 범위 내에서(즉, 넘버 슬리브 디스플레이의 수개 "유니트" 내에서) 통상 발생한다. 투약 버튼의 운동에 대한 저항 증가, 그리고 투약 기구의 막히는 현상은, 비록 넘버 슬리브가 "설정" 용량보다 낮은 수치를 표시하고 있더라도(즉, 넘버 슬리브는 "부분적으로 투약된" 용량을 표시하게 됨), 기구가 올바르게 작동되고 있지 않다는 것(즉, 약제가 투약되고 있지 않음)을 사용자에게 경고하는 것이다. 사용자가 투약 버튼에 인가하던 압력을 해제하면, 카트리지의 변형 요소들은 그들의 원래 상태로 되돌아가는 경향이 있으며, 이는 피스톤 로드에 압력을 인가시키고 피스톤 로드를 (용량 설정 기구 방향으로) 근위적으로 운동시켜, 결과적으로 장치는 리셋 모드로 들어가며, 시스템 내 압력을 해제시키고 투약 기구가 다시 작동할 수 있도록 하는데, 이때, 투약 버튼이 다시 움직이기 시작하도록 하기 위해, 정상 작동치로, 즉 막힘 현상이 일어나기 전으로, 되돌리기 위해서는 사용자의 힘이 요구된다. 리셋하는 동안, 피스톤 로드의 리셋에 의해 영향을 받지 않은 넘버 슬리브는 "부분적으로 투약된" 용량을 계속해서 표시하게 될 것이다. 바늘이 차단된 상태로 계속 있고 상기 미전달되거나 외관상으로 일부 전달된 용량을 완결하기 위한 시도로서 사용자가 이러한 투약 버튼 누름 및 해제 사이클을 반복한다면, 장치가 반복적으로 막히고 자가-리셋하는 한편, 넘버 슬리브는 장치가 여러 유니트의 스테이지들로 약제를 투약하고 있다고 표시하는 것으로 보일 것이고, 넘버 슬리브는 결국 되돌아가 제로 유니트를 표시하며, 즉, 실제로는 약제가 전혀 투약되지 않았음에도, 넘버 슬리브는 "투약 완료"를 표시하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 잠재적 고장 모드를 제거한 리셋가능 펜 장치용의 개선되고 게다가 컴팩트한 용량 설정 기구를 제공하는 것이다.

상기 목적은 특허청구범위 제1항에 기재된 바와 같은 용량 설정 기구에 의해 달성된다. 본 발명의 용량 설정 기구는 용량 다이얼링 동작 및 용량 투약 동안 커플링이 유지되고, 사용자가 피스톤 로드를 눌러서 장치를 리셋할 때(예를 들면, 카트리지를 교체할 때)에만 탈커플링되는 2-부분형 구동 슬리브를 사용하는 장치에 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 용량 설정 기구는 용량 설정 부재, 예를 들면, 넘버 슬리브; 투약 버튼; 용량 투약 동안에 피스톤 로드를 원위 방향으로 구동하기 위한 구동 부재, 예를 들면, 구동 슬리브; 제1 클러치; 및 스프링 수단을 포함한다.

전형적으로, 구동 부재는 제1 클러치를 통해 해제가능하게 커플링된 근위 구동 부재 및 원위 구동 부재를 포함한다. 스프링 수단은 커플링된 상태의 근위 구동 부재와 원위 구동 부재를 바이어스(bias)시키도록 설계되므로, 용량 설정 및 용량 투약 동안에 구동 부재의 2 부분의 상대적 회전이 허용되지 않는다. 바람직하게는, 제1 클러치는 용량 설정 및 용량 투약 동안에 근위 구동 부재와 원위 구동 부재를 회전식으로 커플링시키고, 기구를 리셋하는 동안에는 근위 구동 부재와 원위 구동 부재를 회전식으로 탈커플링시킨다. 예를 들면, 투약 동안 사용자에 의한 투약 버튼의 조작은 스프링 수단의 가압 상태를 증가시키므로, 피스톤 로드에 힘이 가해질 때 투약 동안 클러치가 탈커플링되는 것을 방지하는다.

추가로, 근위 구동 부재 및 용량 설정 부재에 각각 연결되는 계합 수단들(engaging means)이 제공된다. 상기 계합 수단은, 용량 투약 동안 근위 구동 부재가 용량 설정 부재를 원위 방향으로 전진시키지만, 다른 모든 시간에는 용량 설정 부재에 대한 근위 구동 부재의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 허용하도록 설계되고 배치된다. 기구가 리셋가능한 기구라면, 계합 수단은, 추가 수단과 함께 적용가능한 경우에, 용량 투약 동안 또는 용량 투약 후 사용자에 의해 인가된 투약력(dispensing force)을 기구에 전달시키기 위해 투약 버튼이 눌려질 때에만 용량 설정 부재에 대한 근위 구동 부재의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 허용하고; 리셋시 투약 버튼이 눌려있지 않을 때에는 상대적 축방향 운동을 저지하는 것이 바람직하다. 정상적, 비-투약 작동에서, 근위 구동 부재와 용량 설정 부재는 스프링 수단에 의해 인가된 힘에 의해 계합 수단에서 바이어스되어 접촉하게 된다. 본 발명의 바람직한 하나의 양태에 따르면, 계합 수단은 근위 구동 부재의 근위 단부로부터 돌출되는 핑거부들에 각각 제공되는 후크, 및 이에 대응하여 용량 설정 부재의 근위 단부 상에 내부로 돌출되는 플랜지를 포함할 수 있다.

용량 설정 기구의 상기 언급된 설계는, 남아있는 마개 가압력으로 투약 버튼이 해제되는 경우에, 예를 들면, 사용자가 차단된 바늘을 사용하여 약제를 투약하고자 시도하는 잠재적 고장 모드시, 구동 슬리브의 근위 절반부가 구동 슬리브의 원위 절반부와 근위적으로 운동할 수 있게 한다. 두 절반부 모두가 함께 축방향으로 운동하면, 이들은 탈커플링되지 않으며, 장치는 리셋 모드로 들어가지 않게 되어, 잠재적 고장 모드를 피하게 된다. 이 경우, 만일 새로운, 차단되지 않은 바늘이 끼워지면, 구동 부재의 두 절반부의 근위 운동에 의해 추가로 가압되어 있을 스프링 수단은 전체 구동 부재가 다시 원위적으로 구동되도록 함으로써, 바늘로부터의 약제가 투약되고, 카트리지 내의 가압 상태가 해제되며, 넘버 슬리브 상에 표시되는 용량과 기구에 설정된 용량 사이의 상호관계가 회복된다.

전형적으로, 계합 수단은 근위 구동 부재에 제공되는 플랜지 또는 돌출부, 및 이에 대응하여 용량 설정 부재에 제공되는 플랜지 또는 돌출부를 포함한다. 따라서, 계합 수단은 근위 구동 부재 및 용량 설정 부재에 각각 일체로 형성된다. 대안으로, 계합 수단은 근위 구동 부재 및/또는 용량 설정 부재에 부착되는 개별형 구성요소들을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 용량 설정 기구는 구동 부재, 바람직하게는 근위 구동 부재를 용량 설정 부재와 해제가능하게 커플링시키기 위한 제2 클러치를 추가로 포함한다. 상기 제2 클러치는 근위 구동 부재에 제공된 스플라인(spline)과 계합되는 적어도 하나의 축방향 홈을 갖는 관형 요소(tubular element)를 포함할 수 있다. 따라서, 제2 클러치는 구동 부재(예를 들면, 근위 구동 부재)에 회전식으로 고정되므로, 제2 클러치가 용량 설정 부재를 통해 회전하면, 용량 설정 동안 구동 부재가 회전한다. 구동 부재와 클러치 사이의 키로 체결 상태의 계합은 단일 쌍 이상의 해당 스플라인과 홈에 의해 실현될 수 있다.

용량 설정 부재에 대한 근위 구동 부재의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 허용함으로써, 차단된 바늘을 사용한 투약 시도가 이루어진 후의 장치의 리셋을 방지한다. 그러나, 구동 부재의 근위 절반부와 원위 절반부 모두가 리셋시 근위적으로 운동된다면, 이는 역시 새로운 카트리지가 끼워졌을 때 장치가 리셋 모드로 들어갈 수 있는 것을 방지한다. 이는, 리셋 모드로 들어가기 위해서는, 구동 슬리브의 근위 절반부가 근위적 축방향 운동을 하지 않아야 하고, 그 동안 구동 슬리브의 원위 단부는 근위적으로 구동되어 탈커플링될 필요가 있기 때문이다. 그러므로, 본 발명의 추가의 측면에 따르면, 장치가 리셋되는 동안에 용량 설정 부재에 대한 근위 구동 부재의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 제지하기 위한 수단이 제공된다. 적어도 하나의 축방향 홈에, 폭이 더 적은 홈의 제1 부분으로부터 폭이 더 큰 홈의 제2 부분까지의 전환부에 위치되는 단차(step)를 제공하는 것이 바람직하며, 여기서, 스플라인의 폭은 스플라인이 홈의 양쪽 부분 내부로 슬라이딩하는 것이 허용되도록 선택된다. 구동 부재의 근위 절반부와 제2 클러치가 회전식으로 바이어스되므로, 스플라인은 단차를 포함한 홈의 측면, 즉, 스플라인과 접촉하게 되며, 이에 따라 구동 부재의 근위 절반부는 홈 내에서 안내되어 근위 방향 또는 원위 방향으로 운동하는 것이 자유롭지만, 스플라인의 단부가 단차와 접촉하는 경우에는 추가의 근위 운동이 저지된다. 따라서, 축방향 홈 내의 단차는 리셋시 근위 구동 부재가 근위 운동하는 것을 막을 수 있다. 구동 부재의 근위 절반부의 근위 운동에 대한 저지는 구동 부재의 근위 절반부와 제2 클러치 사이의 마찰력에 의해서도 제공된다. 정상적인 리셋 힘의 작용하에, 구동 부재의 원위 단부의 근위 운동에 대한 저지는 구동 부재의 원위 절반부와 근위 절반부를 커플링하는 제1 클러치에서의 마찰을 극복하기에 충분할 것만이 요구된다.

그러므로, 정상적인 장치 리셋시 제2 클러치가 용량 설정 부재에 커플링되어 있을 때 구동 부재의 근위 절반부의 축방향 운동이 방지되기 때문에 단차의 상기 추가 특징은 장치의 잠재적 약점을 극복하는 한편, 차단된 바늘을 사용한 투약 시도가 이루어진 후, 투약 버튼에 고정된 제2 클러치는 투약 동안 원위적으로 운동하게 되어, 용량 설정 부재로부터 탈커플링되며, 따라서 스플라인의 단부는 이미 홈의 단차 너머에 있게 된다. 두 번째 예에서, 구동 부재의 근위 절반부와 제2 클러치 사이의 마찰력은, 사실, 구동 부재의 근위 절반부의 근위 운동을 저지하기 보다는 지원하게 된다. 또한, 두 번째 예에서, 구동 슬리브의 근위 절반부와 원위 절반부 사이의 제1 클러치에서의 마찰은 정상적인 리셋 경우에서보다 여러 배 더 높게 된다(이는 피스톤 로드에 작용되는 힘, 그리고 이에 따라 제1 클러치의 피쳐(feature)들에 의해 저지되는 구동 슬리브 원위 단부를 구동 슬리브 원위 단부로의 그의 나사 연결을 통해 회전시키기 위한 시도로 작용되는 힘이, 정상적 리셋 힘에 비해, 바늘이 차단된 카트리지의 경우에서 훨씬 더 높기 때문이다). 그러므로, 제1 클러치에서의 마찰력은, 제1 클러치가 탈커플링되지 않고도, 구동 부재의 근위 절반부의 근위 운동을 보장하기에 충분하다.

정상적 작동에서, 사용자가 투약 버튼을 누르면, 제2 클러치 내 홈의 단차는 구동 슬리브의 근위 단부에 있는 스플라인의 단부를 지나야 한다. 이 시점에서 구동 부재의 근위 절반부와 용량 설정 부재 사이의 계합 수단은 구동 슬리브의 근위 절반부의 원위적 운동을 막게 된다. 제2 클러치 홈 내 단차의 저항력과 구동 슬리브의 근위 절반부 상에서 제2 클러치의 마찰력은 투약 버튼에 가해질 수 있는 사용자의 힘에 비해 적을 수 있다. 사용자는, 단차가 스플라인의 단부 너머로 지나갈 때, 투약 버튼 상에서 적은 멈춤쇠 힘(detent force)을 경험할 수 있다(투약 버튼에 긍정적인 촉각적 피드백을 제공하는데 도움이 되고, 이에 따라 우발적 투약를 방지하는데 도움이 되므로 유리할 수 있다).

제2 클러치 내의 홈과, 근위 구동 부재 상의 스플라인을 서로 바꾸어(swap) 동일한 기능을 성취할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 용량 설정 기구는 구동 부재의 스플라인을 클러치의 홈에 대한 소정의 경사진 위치에 바이어스시키고/시키거나 유지시키기 위한 수단을 추가로 포함한다. 이는 클러치 내 단차들을 구동 슬리브 근위 단부 스플라인들의 단부와 맞물림으로써, 리셋시 구동 슬리브가 근위적으로 슬라이딩하지 못하도록 보장한다.

이러한 발상을 더 발전시킨 예에 따르면, 스플라인을 바이어스시키고/시키거나 유지시키기 위한 수단은 클릭커 기구를 포함한다. 바람직하게는, 클릭커 기구는 두 개의 클릭커 부분을 포함하며, 각각에 대응하여 두 클릭커 부분의 마주보는 단면 상에는 치형 고리가 제공된다. 추가의 대응되는 치형 고리들이 클릭커 부분들 중 하나의 다른 단부면에, 그리고 제2 클러치를 클릭커에 해제가능하게 바이어스시키는 제2 클러치의 마주보는 면에 제공될 수 있다. 하나의 양태에 따르면, 제1 클릭커 부분의 단부면들에는, 제2 클러치를 제1 클릭커 부분에 정렬시키는 바이어스 피쳐들로서, 그리고 제1 클릭커 부분을 제2 클릭커 부분에 해제가능하게 커플링시키는 클릭커 부분들로서의 두 치형 고리가 구비된다. 제1 클릭커 상의 외부 축방향 스플라인들과 하우징 내의 내부 축방향 홈들에 의해, 제1 클릭커 부분을 하우징에 회전식으로 커플링시킨다. 또한, 제2 클릭커 부분에는 구동 슬리브 근위 단부 상의 축방향 스플라인과 계합되는 축방향 홈이 있어, 이들 두 구성요소를 회전식으로 커플링시킨다.

차단된 바늘을 사용한 투약 후에 투약 버튼이 해제되면 전체 기구가 용량 설정 부재 및 하우징에 대해 근위적으로 운동할 수 있게 되어 있는 상기한 설계의 잠재적 약점은, 후속으로 사용자가, (즉, 설정된 용량을 수정하기 위해) 다이얼-업 또는 다이얼-다운 동작을 할 수 없다는 점이다. 그 이유는, 상기 조건에서, 근위 구동 부재가 제2 클러치에 대해 근위적으로 배치되어 있고, 이에 따라 스프링 수단이 가압되므로, 제1 클릭커 부분 및 제2 클릭커 부분이 (투약 조건에서와 같이) 함께 회전식으로 체결되고(rotationally locked), 결과적으로 근위 구동 부재를 하우징에 회전식으로 체결된다. 이 상황에서 만일 사용자가 용량 설정 부재를 과도하게 힘을 주어 비틀면, 근위 구동 부재를 제1 클릭커 부분에 회전식으로 커플링시키는 근위 구동 부재 상의 스플라인들 사이의 작은 크기 및 제한된 계합(이러한 제한된 계합은 제한된 투약 버튼 운동 때문임)로 인해, 이들 스플라인은 소성변형에 의해 고장날 수 있으며, 그 후 장치의 고장 또는 용량 에러로 이어진다.

이러한 잠재적 약점의 해결책은, 투약 버튼이 눌려질 때 근위 구동 부재와 제1 클릭커 부분을 계합시키는 스플라인 및 홈을 원형 스플라인/ 원형 홈으로 형성하는 것이다. 이 경우, 차단된 바늘을 사용하여 투약한 후에, 만일 사용자가 용량 설정 부재를 회전시키고자 한다면, 원형 스플라인 및 원형 홈들은 이러한 회전을 저지하게 되고, 다이얼링 회전력(dialing torque)은 클릭커 치형부(clicker teech)를 극복하는데 요구되는 정상 회전력보다 현저히 높아지며, 이는 무언가가 잘못되었으므로 더 큰 다이얼링 회전력을 계속 가하면 안된다는 분명한 피드백을 사용자에게 제공하게 된다. 그럼에도 사용자가 훨씬 더 큰 회전력을 가하면서 계속 시도하고 다이얼을 돌린다면, 소성변형하기 보다는 원형 스플라인들이 제1 클릭커 부분 내 원형 홈들 아래에 부딪히면서, 장치에 대한 영구적 손상이 야기되지 않게 한다.

바늘이 차단된 고장 조건에서, 그리고 막혀 있는 상태의(jammed) 기구에 사용자가 과도한 비틀림 힘을 주어 다이얼링 동작을 하여 원형 스플라인들과 원형 홈들이 전술된 바와 같이 부딪치게 되는 경우에, 제2 클러치 및 이에 따른 투약 버튼은 넘버 슬리브와 계합되며, 다이얼링 회전력이 매우 높을 때를 제외하고, 장치는 정상적으로 다이얼-업 또는 다이얼-다운을 수행하게 된다.

위에 언급한 바와 같이, 이러한 고장 모드(failure mode)(즉, 차단된 바늘을 사용하여 투약하고자 시도하는 경우)를 극복하기 위한 올바른 방식은 차단된 바늘을 기능성 바늘로 교체하여, 약제가 바늘을 통해 빠져 나가게 하고, 내부 기구 상의 가압하중을 해제하는 것이다. 그런 후에 사용자가 투약 버튼을 누름으로써 투약 동작을 진행하면, 다이얼 눈금에 맞추어진 용량을 받게 된다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 용량 설정 부재는 용량을 설정하기 위해 하우징에 대해 회전가능한 용량 다이얼 슬리브(또는 넘버 슬리브)를 포함한다. 또한, 구동 부재는 용량 설정 동안 하우징 부재에 대해 제1 축방향으로 운동가능하고, 용량 투약 동안 하우징 부재에 대해 제2 축방향으로 운동가능한 구동 슬리브를 포함할 수 있으며, 여기서, 제2 축방향은 상기 제1 축방향의 반대 방향이다. 바람직하게는, 용량 설정 동안 구동 슬리브의 운동은 병진적 구성요소 및 회전 구성요소, 예를 들면, 나선형 경로를 따른 운동을 포함한다. 용량이 투약되는 동안, 구동 슬리브가, 운동에 있어 어떠한 회전 구성요소도 없이, 축방향으로만 운동하는 것이 바람직하다.

제2 클러치가 용량 설정 동안 용량 설정 부재와 구동 부재를 회전식으로 커플링시키고, 용량 투약 동안 용량 설정 부재와 구동 부재를 회전식으로 탈커플링시키면, 구동 부재는 용량 설정 동안 나선형 경로를 따르는 용량 설정 부재의 운동을 따르는 반면, 용량 설정 부재는 용량 투약 동안 구동 부재에 대한 회전이 허용된다. 용량 투약 동안 용량 설정 기구에 힘이 덜 든다는 것이 장점이다.

하기에서는, 예의 방법으로, 개략적 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다.
도 1은 용량 다이얼 눈금이 맞추어져 있고 투약 버튼이 눌려진 상태(즉, 용량 투약 모드)의 용량 설정 기구의 부분 단면도를 나타낸다.
도 2는 차단된 바늘을 사용하여 투여를 시도한 후 투약 버튼이 해제된 상태(용량의 다이얼 눈금이 여전히 표시되고 있음)에 있는, 도 1의 용량 설정 기구의 부분 단면도를 나타낸다.
도 3은 (용량의 다이얼 눈금이 여전히 표시되어 있고, 투약 버튼이 눌려진 상태로 있는) 도 1의 용량 설정 기구의 확대 상세도를 나타낸다.
도 4는 용량의 다이얼 눈금이 표시되어 있고 투약 버튼이 해제된 상태(즉, 용량 다이얼링 모드)에 있는, 도 1의 용량 설정 기구의 추가의 확대 상세도를 나타낸다.
도 5는 도 4의 용량 설정 기구의 추가의 확대 상세도를 나타낸다.
도 6은 도 1, 도 2 또는 도 3의 용량 설정 기구의 또다른 확대 상세도를 나타낸다.
도 7은 도 1, 도 2 또는 도 3의 용량 설정 기구의 근위 구동 부재에 대한 확대 상세도의 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 1, 도 2 또는 도 3의 용량 설정 기구의 근위 구동 부재에 대한 확대 상세도의 투시도를 나타낸다.
도 9는 도 1의 용량 설정 기구의 원위 구동 부재에 대한 투시도를 나타낸다.
도 10은 도 1의 용량 설정 기구의 커플러(coupler)에 대한 투시도를 나타낸다.
도 11은 도 1의 용량 설정 기구의 근위 구동 부재에 대한 투시도를 나타낸다.
도 12는 도 1의 용량 설정 기구의 제2 클릭커 구성요소에 대한 투시도를 나타낸다.
도 13은 도 1의 용량 설정 기구의 제1 클릭커 구성요소에 대한 투시도를 나타낸다.
도 14는 도 1의 용량 설정 기구의 제2 클러치 부재에 대한 투시도를 나타낸다.
도 15는 주사 장치의 구성요소들에 대한 분해도를 나타낸다.

도 1은 클릭커 기구가 구비된 주사 장치의 전형적인 용량 설정 기구(1)를 나타낸다. 용량 설정 기구는 (내부) 하우징 부재(2), 용량 다이얼 슬리브 또는 넘버 슬리브를 포함하는 용량 설정 부재(3), 구동 슬리브 형태의 구동 부재(4), 관형의 제2 클러치 부재(5) 및 클릭커(6)를 포함한다. 제2 클러치 부재(5)는 용량 설정 부재(3)와 구동 부재(4) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 홈과 이에 대응하는 스플라인을 통해 구동 부재(4)에 회전식으로 커플링된다. 또한, 용량 설정 부재(3) 및 구동 부재(4)를 회전식으로 커플링 및 회전식으로 탈커플링시키기 위해 제2 클러치 부재(5)는 용량 설정 부재(3)에 대해 축방향으로 운동가능하다. 도 1 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 제2 클러치 부재(5)는 용량 설정 부재(3)의 내부 단부면과 이에 대응하는 관형의 제2 클러치 부재(5)의 단부면에 제공되는 두 세트의 매칭면 치형부(matching face teeth)(5a, 5b)를 사용한다.

상기 도면들에는, 클릭커(6)가 제1 클릭커 구성요소(6') 및 제2 클릭커 구성요소(6")의 두 부분으로 나누어져 있는 용량 설정 기구가 예시되어 있으며, 이들 구성요소를 더 상세하게 도 12와 도 13에 도시하였다. 제1 클릭커 구성요소(6')는 하우징 부재(2)에 스플라인되며, 이에 따라 다이얼링 동작시 구동 부재(4) 및 제2 클러치 부재(5)에 대해 회전하기가 자유로워진다.

클릭커 치형부(6a, 6b)는 제2 클러치 부재(5)에 관해 전술된 바와 유사한 방식으로 제공되지만, 이들 치형부(6a, 6b)는 치형부(5a, 5b)에 비해 훨씬 더 얕은 각도를 가진다. 이러한 클릭커들은 코일 스프링(7)과 함께, 다이얼 눈금이 맞추어진 용량에 대한 멈춤쇠(detent)와, 촉각적으로 알 수 있고 들을 수 있는 피드백을 위한 클릭부를 제공한다. 다시 말해서, 제1 클릭커 요소 및 제2 클릭커 요소에 각각 제공되어 있는 클릭커 치형부(6a, 6b)는 용량 설정 동안 그 중 한 치형부가 다른 치형부 위에 걸릴 수 있게 되어 있다. 제1 클릭커 구성요소(6')는 다이얼링 동작시 아주 작은 양(제1 클릭커(6')와 제2 클러치 부재(5) 사이의 치형부(6d)의 높이와 같음)만 축방향으로 운동하므로, 클러치 치형부(5a, 5b)의 축방향 맞물림부의 훨씬 안쪽으로 아주 적은 상대적 축방향 변위만 한 후에 구동 부재(4)에 회전식으로 체결될 수 있다.

다이얼링 동작시 클릭커 치형부(6a, 6b)가 서로에 걸리게 됨에 따라, 제2 클릭커 구성요소(6")는 항상 구동 부재(4)에 회전식으로 커플링하고 축방향으로 왕복하면서, 클릭커 스프링(7)을 교대로 가압 및 해제시킨다.

또한 스프링(7)은, 용량 전달이 끝나고 다음 용량의 후속 다이얼링 동작을 수행할 시, 제2 클러치 부재(5)(후술되는 바와 같이, 구동 부재(4)에 스플라인됨) 상의 클러치 치형부(5a)를 넘버 슬리브(3) 상의 클러치 부분들(5b)과 계합하는데 필요한 축방향 힘을 제공하는 역할을 한다. 이런 식으로, 하나의 스프링(7)이 두 가지 기능을 수행한다.

구동 부재는 원위 구동 부재(4') 및 근위 구동 부재(4")의 2개의 구성요소를 포함한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 원위 구동 부재(4')에는 나사산이 형성된 피스톤 로드(8)와 맞물리는 내부 나사가 제공될 수 있다. 도 11에 나타낸 근위 구동 부재(4")는 제2 클러치 부재(5)와 클릭커 기구(6)에 의해 둘러 싸인 관형 요소(구동 슬리브)이다. 도 10에 나타낸 바와 같은 커플러(4"')는 구동 부재의 원위 절반부(4')에 부착되는 방식으로 제공되며, 다이얼링 동작시와 용량 투약 동안 제1 클러치가 두 구동 슬리브 절반부들(4', 4")을 함께 회전식으로 커플링시키도록 한다. 커플러 및 원위 절반부(4')는 단지 제조상의 이유로 인해 개별 부품들로 제공되며, 장치를 조립하는 동안 일단 함께 고정되면 단일 구성요소로서 기능한다. 커플러(4")에는, 구동 부재(4)가 커플링된 상태(즉, 용량 설정 동안 및 용량 투약 동안)로 있을 때 구동 부재의 근위 절반부(4") 상의 대응되는 치형부와 맞물리는 치형부(이는 제1 클러치를 정의함)가 제공된다. 다이얼링 동작시, 클릭커 스프링(7)은 구동 부재의 두 절반부들을 커플링 상태로 바이어스시킨다. 그러나, 구동 부재(4)의 두 절반부들은 장치의 리셋을 위해 탈커플링될 수 있어, 피스톤 로드(8)에 나사연결된 원위 구동 부재(4')는 피스톤 로드의 작용 하에 근위적으로 운동할 수 있게 되는 한편, 근위 구동 부재(4")는 클릭커 기구 및 제2 클러치로의 스플라인된 연결을 통해 하우징(2) 내부에 고정된 채로 유지된다.

도 1은 용량 투약 동안 버튼(9)이 눌려져 있는 상태의 장치를 나타낸다. 이 때 제2 클러치 부재(5)와 넘버 슬리브(3) 사이의 클러치 치형부(5a, 5b)는 탈커플링되고, 클릭커 스프링(7)은 가압된다. 클릭커 스프링(7)이 밀착 상태까지 가압되는지의 여부와 관계없이, 상기 스프링을 가압하는 하중은 클릭커 면 치형부(6a, 6b)가, 투약 동안 사용자가 버튼에 인가하는 임의의 투약 하중 하에서, 탈계합되지 않도록 하는데 충분하다. 이들 클릭커 면 치형부(6a, 6b)는 따라서 두 클릭커 요소들(6, 6")을 회전식으로 체결시킨다. 원위 구동 슬리브(4')가 효과적으로 원위 구동 슬리브(4")를 원위 방향으로 당기면서, 투약력이 스프링(7)으로부터 근위 구동 슬리브(4')에 직접 전달되기 때문에, 제1 클러치는 투약 동안 원위 및 근위 구동 슬리브 절반부들(4', 4")을 탈커플링시키는 경향이 없다. 또한, 제1 클릭커(6')가 하우징 부재(2')에 스플라인되고 제2 클릭커(6")가 원위 구동 슬리브(4")에 스플라인되므로, 전체 구동 슬리브(4)가 회전되는 하우징 부재(2)에 효과적으로 체결된다.

근위 구동 부재(4")의 근위 단부에는, 넘버 슬리브(3)의 플랜지 또는 돌출부(3a)와 대응하여 계합되는 플랜지(4a) 또는 칼라부(collar)가 구비되어 있어, 용량 투약 동안 구동 부재(4")가 원위적 운동할 때 같이 진행된다. 도 7 및 도 8에 더 상세히 도시된 바와 같이, 계합 수단은 근위 구동 부재(4")의 근위 단부로부터 돌출되는 핑거부에 제공된 후크(4a), 및 이에 대응되는 내부 돌출형 플랜지(3a)를 용량 설정 부재(3)의 근위 단부에 포함할 수 있다.

도 2는, 투약 버튼이 해제되고, 그 동안, 예를 들면, 차단된 바늘을 사용하여 투약를 시도한 결과로 카트리지 마개가 가압되었기 때문에 원위 구동 부재에 여전히 근위 축방향 힘이 작용하는 경우에 어떤 일이 발생하는지 나타내고 있다. 근위 구동 부재(4")의 플랜지(4a)가 넘버 슬리브(3)를 진행시키는, 원위 방향 반대 방향으로, 근위 구동 부재(4")는 넘버 슬리브(3)에 대해 근위적 방향적으로 운동하기가 자유로워진다. 다시 말해서, 카트리지(예를 들면, 카트리지 마개 및 격막)에 남아있는 가압력으로 인해 투약 버튼이 해제되면, 근위 구동 부재(4")는 원위 구동 부재(4')와 함께 근위적으로 운동할 수 있게 된다. 두 절반부 모두가 함께 축방향으로 운동하면, 이들은 탈커플링되지 않으며, 장치는 리셋 모드로 들어가지 않는다. 이 경우, 만일 새로운 바늘이 끼워지면, 스프링(7)은 구동 슬리브를 원위 방향으로 구동시키게 되고, 카트리지 내 가압력이 완전히 해제될 때까지 약제가 투약된다.

새로운 카트리지가 끼워졌을 때 장치(1)를 리셋가능하게 하는 추가적 부분이 제공되는 것이 바람직하다. 즉, 근위 구동 부재(4")의 축방향 운동에 이어서 차단된 바늘을 사용한 투약를 방지하지는 않더라도, 정상적인 장치 리셋시 이러한 동일한 운동을 막거나 제한하는(그리고, 정상적 투약를 시작하기 위해 투약 버튼을 누르고 있는 동안 제2 클러치 부재(5)가 원위 구동 슬리브(4")에 대해 원위적으로 운동할 수 있게 하는) 추가 피쳐가 구비되는 것이 바람직하다. 첫 번째 예에서 제2 클러치 부재(5)는 넘버 슬리브(3)로부터 탈커플링되며; 두 번째 경우에서는 커플링되어, 그 결과로 근위 구동 부재(4")에 대한 제2 클러치 부재(5)의 상대적 축방향 위치들이 다양해진다. 따라서, 첫 번째 경우에서 상대적 축방향 운동을 가능하게 하되, 두 번째 경우에서의 이러한 운동은 차단 또는 제한시키도록, 상기 두 부분 사이에 배치되는 피쳐가 추가될 수 있다.

이러한 피쳐를 도 3 내지 도 5에 나타내었고, 여기서, 제2 클러치 부재(5)는, 클러치 부재(5)와 구동 부재(4) 사이의 상대적 회전을 막기 위해 제2 클러치 부재(5)의 대응되는 홈들(5c)과 계합되는, 근위 구동 부재(4") 상에 형성된 종방향 스플라인(4b)들을 통해 근위 구동 부재(4")와 키-체결 상태를 이루는 한편, 이들 사이의 상대적 종방향 운동을 허용한다. 홈들(5c) 내에는 단차(5d)가 제공됨으로써, 근위 구동 부재(4")가 정상적 리셋 동안에만 근위 운동하는 것을 방지하는다. 다시 말해서, 홈(5c)은 상기 두 부분들 사이의 전환점에 위치되는 단차(5d)와 함께, 폭이 더 큰 원위 부분과 폭이 더 작은 근위 부분을 가진다. 그러므로, 홈(5c) 내부의 스플라인(4b)의 축방향 배치에 따라, 스플라인(4b)의 근위 운동은 단차(5d)에 의해 제지되거나, 또는 폭이 더 작은 홈(5c)의 부분 내로 스플라인(4b)이 안내될 수 있게 한다. 대안으로, 스플라인(들)(4b)은 제2 클러치의 관형 요소에 구비될 수 있고, 홈(들)(5c)은 근위 구동 부재에 구비될 수 있다.

제2 클러치 홈(5c) 내부의 단차(5d)를 구동 슬리브 근위 단부(4")의 스플라인(4b)와 확실히 계합함으로써 리셋시 구동 슬리브가 근위적으로 슬라이딩하지 않도록 하기 위해, 구동 슬리브 상의 스플라인(4b)은 제2 클러치 내의 단차(5d)로 바이어스되어야 한다. 이는 제2 클러치 부재(5)(치형부(5e))와 제1 클릭커(6')(치형부(6d))가 치합, 제1 및 제2 클릭커 구성요소들(6', 6")의 치합, 및 제2 클릭커(6")와 근위 구동 부재(4")의 스플라인 계합로 경사진 면들을 통해 달성된다. 다시 말해서, 제1 클릭커(6') 사이의 경사진 치형부(5e, 6d)는, 다른 치합 또는 스플라인 계합의 끼워맞춤의 한계 내에서, 제2 클러치 부재(5)와 근위 구동 부재(4") 사이에 상대적 회전을 도입시키는 경향이 있음에 따라, 장치가 리셋되는 동안, 또는 사용자가 투약 버튼을 해제시킬 때마다, 스플라인(4b)은 단차(5d) 쪽으로 바이어스 된다.

사용자의 오작동에 맞서서 클릭커 기구의 강건함(robustness)을 높이기 위해서는, 스플라인들(4c) 및 홈들(6c) 중 적어도 하나가 원형 또는 곡선을 이루도록, 근위 구동 부재(4")의 스플라인들(4c) 및/또는 이에 대응되는, 제1 클릭커 구성요소(6')의 홈들(6c)을 각각 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 차단된 바늘을 사용한 투약 시도에 따라 투약 버튼이 해제된 후에 상기 부분들이 도 2에 나타낸 위치들에 있을 때, 만일 사용자가 용량 설정 부재(3)를 회전하고자 하면, 다이얼링 회전력이 클릭커 치형부(6a, 6b)를 극복하는데 요구되는 정상적 회전력보다 현저하게 높게 되므로, 무언가가 잘못되었다는 것, 예를 들면, 바늘이 차단되었고 기구가 막혔다는 것이 사용자에게 명백해져야 한다. 그러나, 만일 사용자가 계속 시도하고 다이얼을 돌린다면, 원형 스플라인들은 제1 클릭커 부분 내 홈들 아래로 부딪칠 수 있게 되므로 소성변형이 없게 되고, 장치에 대한 영구적 손상을 야기시키지 않는다.

위에 언급한 바와 같이, 이러한 '오작동' 고장 모드를 극복하기 위한 올바른 방식은 차단된 바늘을 교체하는 것이며, 이는 바늘을 통해 약제를 배출시킴으로써 카트리지 압력을 해제하게 된다. 그런 후에 사용자는 장치를 준비시키고, 요구되는 용량을 전달할 수 있다.

요약하자면, 구동 슬리브(4)(근위 부분(4"), 가능하게는 커플러 및 원위 부분(4')을 포함함)의 근위 운동은, 바늘이 끼워지지 않는 상태(또는 바늘이 차단된 상태)에서 사용자가 장치에 투약력을 인가하는 고장 모드를 극복하고자 설계된 안전 특징이다. 이러한 근위 운동은 장치 내에 매우 강한 힘을 발생시킨다(예를 들면, 사용자가 80N을 인가하면, 기구의 2:1 기어 감속비(gear ratio)로 인해 대략 160N이 카트리지의 고무 마개에 전달될 것이다). 이러한 강한 힘은 카트리지의 고무 부분들(마개 및 격막)을 (거대한 스프링처럼) 탄성적으로 변형시키기에 충분하다. 이러한 변형은 스핀들이 몇몇 단위(대략 5 내지 10 단위)만큼 진행할 공간을 만들며, 결과적으로 넘버 슬리브(3)가 다시 회전할 수 있게 한다(이제, 넘버 슬리브는 인슐린을 전혀 투약하지 않아도 '설정된' 용량보다 적은 5 내지 10 단위를 표시한다)

사용자가 용량 다이얼 그립(도시되지 않음)에 대한 힘을 해제시키면, 카트리지 내 탄성력은 다시 베어링에 대해 가압되어, 스핀들의 리셋을 야기시킬 수 있다. 그러나, 넘버 슬리브(3)는 감소된 수치(설정된 용량보다 대략 5 내지 10 단위 미만)로 유지된다. 스핀들이 다시 운동하여, 장치가 리셋되면, 카트리지 내 압력이 해제된다. 이와 같이 전체 과정을 반복할 수 있다. 매 '용량'에 대해, 넘버 슬리브(3)에 의해 용량 창에 표시되는 수치는 5 내지 10 단위 만큼 감소하게 된다. 결국, 넘버 슬리브(3)는, 인슐린을 전혀 투약하지 않고도, 0으로 되돌아간다.

상기 문제점에 대한 해결책은 스핀들에 매우 높은 하중이 인가되는 경우에 전체 구동 슬리브(4)가 근위적으로(즉, 용량 다이얼 그립을 향해) 운동할 수 있도록 허용하는 것이다. 하지만 이러한 해결책은 정상적인 리셋 하중 하에서 바람직하지 않은데, 그 이유는 전체 구동 슬리브(4)가 함께 근위적으로 운동하면 원위 및 근위 구동 슬리브들(4',4")이 상대적 축방향 운동을 하지 않게 되고 이에 따라 리셋을 허용하기 위해 결합해제가 이루어지지 않기 때문이다. 정상적인 리셋 하중(통상 2 내지 4N) 하에서 근위 구동 슬리브 부분(4")의 근위 운동은 방지되어야 한다. 이를 확실하게 하기 위해, 구동 슬리브(4)의 근위 부분(4") 상에 있는 리브들(ribs)(스플라인들(4b))과 계합되는 클러치(5) 상의 홈들(5c) 각각은, 근위 구동 슬리브(4")의 운동에 저항하기 위한 반응력을 제공하도록, 작은 단차(5d)를 구비한다. 스프링(7)의 바이어스력과 제1 클릭커 구성요소(6')의 단부에 있는 얕은 바이어스 치형부는 근위 구동 슬리브(4")의 스플라인들(4b)이 상기 단차(5d)를 구비하는 클러치 홈들(5c) 측면에 대해 항상 회전(바이어스)하도록 보장한다.

정상적인 리셋 하중(2 내지 4N) 하에서, 근위 구동 슬리브(4")를 근위 방향으로 운동시키는 경향이 있는 유일한 힘은 원위 구동 슬리브(4')(또는 그의 커플러)와 근위 구동 슬리브(4") 사이의 마찰력이다. 이 경우 근위 구동 슬리브(4")의 근위 운동 역시, 근위 구동 슬리브(4")와 클러치(5), 제1 및 제2 클릭커 부분들(6', 6"), 그리고 용량 다이얼 그립 사이의 마찰력에 의해 제지된다. 따라서, 작은 단차들(5d)이 유리하다.

바늘이 끼워져 있지 않은 상태에서 사용자가 용량을 투약하고자 시도할 때, 용량 다이얼 그립은 이미 눌려져 있으며, 클러치(5)와, 클러치 스플라인들의 측면 상에 있는 단차(5d)는 근위 구동 슬리브 스플라인들의 단부에 대해 이미 원위적으로 운동한 상태이다. 그러므로, 사용자가 용량 다이얼 그립을 놓으면, 구동 슬리브들(4', 4")과 클러치(5)와 용량 다이얼 그립 모두는 함께 근위적으로 운동할 수 있으며, 이러한 근위 운동은 피스톤 로드의 마개, 그리고 원위 구동 슬리브(4')로부터의 가압력 하에 일어나게 된다. 따라서 이 경우에는 근위 구동 슬리브와 클러치 사이에 상대적 운동이 없으므로 클러치 내 단차(5d)는 의미가 없게 된다.

용량 설정 기구는 약제를 함유하는 카트리지를 추가로 포함하는 주사 장치의 일부일 수 있다. 카트리지는 용량 설정 기구에 영구적으로 또는 탈착식으로 부착될 수 있는 카트리지 홀더(cartridge holder) 내에 유지될 수 있다.

본원에 사용된 용어 "약제"는 적어도 하나의 약제학적 활성 화합물을 포함하는 약제학적 제형을 의미하고,

하나의 양태에서, 약제학적 활성 화합물은 최대 1500 Da의 분자량을 갖고/갖거나, 펩타이드, 단백질, 폴리사카라이드, 백신, DNA, RNA, 효소, 항체 또는 이의 단편, 호르몬 또는 올리고뉴클레오티드, 또는 상기 언급된 약제학적 활성 화합물의 혼합물이고,

추가의 양태에서, 약제학적 활성 화합물은 진성 당뇨병 또는 당뇨망막병증과 같은 진성 당뇨병-관련 합병증, 심부정맥 또는 폐혈전색전증과 같은 혈전색전증, 급성 관상동맥 증후군(ACS), 협심증, 심근 경색증, 암, 황반변성, 염증, 건초열, 죽상경화증 및/또는 류마티스 관절염의 치료 및/또는 예방에 유용하고,

추가의 양태에서, 약제학적 활성 화합물은 진성 당뇨병 또는 당뇨망막병증과 같은 진성 당뇨병-관련 합병증의 치료 및/또는 예방을 위한 적어도 하나의 펩타이드를 포함하고,

추가의 양태에서, 약제학적 활성 화합물은 적어도 하나의 사람 인슐린 또는 사람 인슐린 유사체 또는 유도체, 글루카곤형 펩타이드(GLP-1) 또는 이들의 유사체 또는 유도체, 또는 엑센딘(exendin)-3 또는 엑센딘-4 또는 엑센딘-3 또는 엑센딘-4의 유사체 또는 유도체를 포함한다.

인슐린 유사체는, 예를 들면, Gly(A21), Arg(B31), Arg(B32) 사람 인슐린; Lys(B3), Glu(B29) 사람 인슐린; Lys(B28), Pro(B29) 사람 인슐린; Asp(B28) 사람 인슐린; 사람 인슐린으로서 위치 B28에서 프롤린이 Asp, Lys, Leu, Val 또는 Ala로 교체되고, 위치 B29에서 Lys가 Pro로 교체될 수 있는 사람 인슐린; Ala(B26) 사람 인슐린; Des(B28-B30) 사람 인슐린; Des(B27) 사람 인슐린 및 Des(B30) 사람 인슐린이다.

인슐린 유도체는, 예를 들면, B29-N-미리스토일-des(B30) 사람 인슐린; B29-N-팔미토일-des(B30) 사람 인슐린; B29-N-미리스토일 사람 인슐린; B29-N-팔미토일 사람 인슐린; B28-N-미리스토일 LysB28ProB29 사람 인슐린; B28-N-팔미토일-LysB28ProB29 사람 인슐린; B30-N-미리스토일-ThrB29LysB30 사람 인슐린; B30-N-팔미토일-ThrB29LysB30 사람 인슐린; B29-N-(N-팔미토일-Y-글루타밀)-des(B30) 사람 인슐린; B29-N-(N-리토콜릴-Y-글루타밀)-des(B30) 사람 인슐린; B29-N-(ω-카복시헵타데카노일)-des(B30) 사람 인슐린 및 B29-N-(ω-카복시헵타데카노일) 사람 인슐린이다.

엑센딘-4는, 예를 들면, 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-NH2의 서열의 펩타이드인 엑센딘-4(1-39)를 의미한다.

엑센딘-4 유도체는, 예를 들면, 하기 열거된 화합물들:

H-(Lys)4-des Pro36, des Pro37 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-(Lys)5-des Pro36, des Pro37 엑센딘-4(1-39)-NH2,

des Pro36 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14, IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Trp(O2)25, IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39), 또는

des Pro36 [Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14, IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Trp(O2)25, IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39),

des Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, IsoAsp28] 엑센딘-4(1-39),

(여기서, -Lys6-NH2 그룹은 엑센딘-4 유도체의 C-말단에 결합될 수 있음);

또는 다음 서열의 엑센딘-4 유도체:

des Pro36엑센딘-4(1-39)-Lys6-NH2 (AVE0010),

H-(Lys)6-des Pro36 [Asp28] 엑센딘-4(1-39)-Lys6-NH2,

des Asp28 Pro36, Pro37, Pro38엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro38 [Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-Asn-(Glu)5des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-Lys6-NH2,

H-des Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-Lys6-NH2,

des Met(O)14 Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-(Lys)6-desPro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-Asn-(Glu)5 des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-Lys6-des Pro36 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-Lys6-NH2,

H-des Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-NH2,

des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2,

H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(S1-39)-(Lys)6-NH2,

H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] 엑센딘-4(1-39)-(Lys)6-NH2:

또는 상기 언급된 엑센딘-4 유도체 중 어느 하나의 약제학적으로 허용되는 염 또는 용매화물로부터 선택된다.

호르몬은, 예를 들면, 고나도프로파인(폴리트로핀, 루트로핀, 코리온고나도트로핀, 메노트로핀), 소마트로파인(소마트로핀), 데스모프레신, 테를리프레신, 고나도렐린, 트립토렐린, 류프로렐린, 부세렐린, 나파렐린, 고세렐린과 같은 문헌[참조: Rote Liste, ed. 2008, Chapter 50]에 열거된 바와 같은 뇌하수체 호르몬 또는 시상하부 호르몬 또는 규칙적인 활성 펩타이드 및 이들의 길항제이다.

폴리사카라이드는, 예를 들면, 글루코사미노글리칸, 히알루론산, 헤파린, 저분자량 헤파린 또는 초저분자량 헤파린 또는 이들의 유도체 또는 전술된 폴리사카라이드의 설페이트 형태, 예를 들면, 폴리-설페이트 형태 및/또는 이들의 약제학적으로 허용되는 염이다. 폴리-설페이트 저분자량 헤파린의 약제학적으로 허용되는 염은 에녹사파린 나트륨이다.

항체는 기본 구조를 공유하는 면역글로불린으로도 알려져 있는 구형 혈장 단백질(약 150 kDa)이다. 항체는 아미노산 잔기에 당 쇄가 부착되어 있으므로, 항체는 당단백질이다. 각 항체의 기본 기능성 단위는 면역글로불린(Ig) 단량체(하나의 Ig 단위만 함유함)이며; 분비 항체는 또한 IgA와 같이 2개의 Ig 단위를 갖는 이량체, 경골어류 IgM과 같이 4개의 Ig 단위를 갖는 사량체, 또는 포유동물의 IgM과 같이 5개의 Ig 단위를 갖는 오량체일 수 있다.

Ig 단량체는 4개의 폴리펩타이드 쇄; 시스테인 잔기 사이의 디설파이드 결합에 의해 연결된, 2개의 동일한 중쇄와 2개의 동일한 경쇄로 이루어지는 "Y"자형 분자이다. 각각의 중쇄는 약 440개 아미노산 길이이며; 각각의 경쇄는 약 220개 아미노산 길이이다. 중쇄 및 경쇄 각각은 접힘(folding)을 안정화시키는 쇄간 디설파이드 결합들을 함유한다. 각 쇄는 Ig 도메인으로 불리는 구조적 도메인들로 구성된다. 이들 도메인은 약 70 내지 110개의 아미노산을 함유하며, 도메인의 크기 및 기능에 따라 다양한 범주(예를 들면, 가변부 또는 V, 및 불변부 또는 C)로 분류된다. 이들 도메인은, 보존된 시스테인과 다른 하전된 아미노산 사이의 상호작용에 의해 2개의 β 시트가 함께 묶여서 "샌드위치" 형상을 만드는 고유한 면역글로불린 접힘을 가진다.

α, δ, ε, γ, 및 μ로 표시되는 5종의 포유동물 Ig 중쇄가 있다. 존재하는 중쇄의 종류는 항체의 이소타입을 정의하며; 이들 중쇄는 각각 IgA, IgD, IgE, IgG, 및 IgM 항체에서 발견된다.

특정 중쇄들은 크기 및 조성면에서 상이하고; α 및 γ은 대략 450개의 아미노산을 함유하며, δ은 대략 500개의 아미노산을 함유하는 한편, μ 및 ε은 대략 550개의 아미노산을 함유한다. 각각의 중쇄는 불변 영역(CH) 및 가변 영역(VH)의 2개의 영역을 가진다. 하나의 종에서, 불변 영역은 같은 이소타입의 모든 항체에서 본질적으로 동일하지만, 상이한 이소타입의 항체에서는 다르다. 중쇄 γ, α 및 δ는 3개의 텐덤 Ig 도메인으로 구성된 불변 영역, 그리고 추가된 가요성을 위한 힌지(hinge) 영역을 가지며; 중쇄 μ 및 ε은 4개의 면역글로불린 도메인으로 구성된 불변 영역을 가진다. 중쇄의 가변 영역은 상이한 B 세포들에 의해 생성된 항체에 대해 다르지만, 단일 B 세포 또는 B 세포 클론에 의해 생성된 모든 항체에 대해 동일하다. 각 중쇄의 가변 영역은 대략 110개 아미노산 길이이며, 단일 Ig 도메인으로 구성된다.

포유동물에서는, λ 및 κ로 표시되는 2 종류의 면역글로불린 경쇄가 있다. 경쇄는 2개의 연속적 도메인: 하나의 불변 도메인(CL) 및 하나의 가변 도메인(VL)을 가진다. 경쇄의 대략적인 길이는 211 내지 217개의 아미노산이다. 각각의 항체는 항상 동일한 2개의 경쇄를 함유하며; 포유동물의 항체 당, 한 종류의 경쇄, κ 또는 λ만 존재한다.

비록 모든 항체들의 일반적 구조는 매우 유사하지만, 소정의 항체의 고유 특성은 위에 상술한 바와 같이 가변(V) 영역들에 의해 결정된다. 더 구체적으로, 각각 경쇄의 세개의 가변 루프(VL), 그리고 중쇄의 세개의 가변 루프(VH)는 항원으로의 결합의 원인이 된다(즉, 항원 특이성의 원인이 된다). 이러한 루프들은 상보성 결정 영역(CDR)으로서 지칭된다. VH 도메인과 VL 도메인 모두로부터의 CDR이 항원-결합 자리에 기여하기 때문에, 최종 항원 특이성을 결정하는 것은 어느 한 쪽 단독이 아닌 중쇄 및 경쇄의 조합이다.

"항체 단편"은 위에 정의한 바와 같은 하나 이상의 항원 결합 단편을 함유하며, 상기 단편이 유도된 완전 항체와 본질적으로 동일한 기능과 특이성을 나타낸다. 파파인을 통한 제한된 단백질분해 소화는 Ig 원형을 3개의 단편으로 절단한다. 각각 하나의 전체 L 쇄와 약 절반의 H 쇄를 함유하는, 2개의 동일한 아미노 말단 단편들이 항원 결합 단편들(Fab)이다. 크기면에서 유사하지만, 쇄간 디설파이드 결합을 가진 양 중쇄의 절반에 카복실 말단을 함유하는 세 번째 단편은 결정화가능한 단편(Fc)이다. Fc는 탄수화물, 상보적-결합, 및 FcR-결합 자리들을 함유한다. 제한된 펩신 소화는, H-H 쇄간 디설파이드 결합을 비롯하여, Fab 조각들과 힌지 영역을 모두 함유하는 단일 F(ab')2 단편을 생성한다. F(ab')2는 항원 결합을 위해 2가이다. F(ab')2의 디설파이드 결합은 Fab'를 얻기 위해 절단될 수 있다. 또한, 중쇄의 가변 영역과 경쇄의 가변 영역은 함께 융합되어, 단일쇄 가변 단편(scFv)을 형성할 수 있다.

약제학적으로 허용되는 염은, 예를 들면, 산 부가염 및 염기성 염이다. 산 부가염은, 예를 들면, HCl 또는 HBr 염이다. 염기성 염은, 예를 들면, 알칼리 또는 알칼리성, 예를 들면, Na+ 또는 K+ 또는 Ca2+ 또는 암모늄 이온 N+(R1)(R2)(R3)(R4)로부터 선택된 양이온을 갖는 염이고, R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소, 임의로 치환된 C1-C6-알킬 그룹, 임의로 치환된 C2-C6-알케닐 그룹, 임의로 치환된 C6-C10-아릴 그룹 또는 임의로 치환된 C6-C10-헤테로아릴 그룹를 의미한다. 약제학적으로 허용되는 염의 추가의 예는 문헌[참조: "Remington's Pharmaceutical Sciences" 17. ed. Alfonso R. Gennaro (Ed.), Mark Publishing Company, Easton, Pa., U.S.A., 1985 및 Encyclopedia of Pharmaceutical Technology]에 설명되어 있다.

약제학적으로 허용되는 용매화물은, 예를 들면, 수화물이다.

1 용량 설정 기구
2 하우징 부재
3 넘버 슬리브(용량 설정 부재)
3a 돌출부
4 구동 슬리브(구동 부재)
4' 원위 구동 부재
4" 근위 구동 부재
4"' 커플러
4a 플랜지
4b 스플라인
4c 스플라인
5 (제2) 클러치 부재
5a, 5b 클러치 치형부
5c 홈
5d 단차
5e 경사진 치형부
6 클릭커
6a, 6b 클릭커 치형부
6c 홈
6d 경사진 치형부
6' 제1 클릭커 구성요소
6" 제2 클릭커 구성요소
7 클릭커 스프링
8 피스톤 로드
9 버튼

Claims

약물 전달 장치용 용량 설정 기구(dose setting mechanism)로서,
상기 기구는,
용량 설정 부재(dose setting member)(3);
용량 투약(dose dispensing) 동안 피스톤 로드(piston rod)를 원위 방향으로 구동시키며, 근위 구동 부재(4") 및 원위 구동 부재(4')를 포함하는, 구동 부재(drive member)(4);
상기 근위 구동 부재(4")와 상기 원위 구동 부재(4')를 해제가능하게 커플링(coupling)시키기 위한 제1 클러치(clutch);
용량 설정 및 용량 투약 동안 상기 근위 구동 부재(4")와 상기 원위 구동 부재(4')를 커플링된 상태로 바이어스(bias)시키기 위한 스프링 수단(7); 및
상기 근위 구동 부재(4") 및 상기 용량 설정 부재(3)에 연결되는 계합 수단(engaging means)(3a, 4a)을 포함하며,
상기 계합 수단(3a, 4a)은 상기 근위 구동 부재(4")의 근위 단부로부터 돌출되는 핑거부에 제공된 후크(4a), 및 상기 용량 설정 부재(3)의 근위 단부 상의 대응하는 내부 돌출형 플랜지(3a)를 포함함으로써, 용량 투약 동안 상기 근위 구동 부재(4")가 상기 용량 설정 부재(3)를 원위 방향으로 전진시키지만, 상기 용량 설정 부재(3)에 대한 상기 근위 구동 부재(4")의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 허용하는, 용량 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 기구가, 사용자에 의해 상기 기구에 인가되는 투약력(dispensing force)을 전달하기 위한 투약 버튼(dose button)을 추가로 포함하는 리셋가능한 기구이며, 상기 계합 수단(3a, 4a)은 용량 투약 동안 또는 용량 투약 후, 상기 투약 버튼이 눌려진 때에만 상기 용량 설정 부재(3)에 대한 상기 근위 구동 부재(4")의 근위 방향으로의 상대적 축방향 운동을 허용하고, 리셋 동안 상기 투약 버튼이 눌려있지 않을 때에는 상대적 축방향 운동을 저지하는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 클러치가, 용량 설정 동안 및 용량 투약 동안, 상기 근위 구동 부재(4")와 상기 원위 구동 부재(4')를 회전식으로 커플링시키고; 상기 기구를 리셋하는 동안에는 상기 근위 구동 부재(4")와 상기 원위 구동 부재(4')를 회전식으로 탈커플링(decoupling)시키는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 근위 구동 부재(4")가 상기 용량 설정 부재(3)에 대해 근위 방향으로 운동하지 않는 경우, 상기 제1 클러치는 회전식으로 탈커플링되어 상기 피스톤 로드의 리셋을 허용하는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 근위 구동 부재(4")와 상기 용량 설정 부재(3)를 해제가능하게 커플링시키기 위한 제2 클러치(5)를 추가로 포함하며, 상기 제2 클러치(5)는 근위 구동 부재(4")에 제공된 스플라인(spline)(4b)과 계합되는 적어도 하나의 축방향 홈(5c)이 구비된 관형 요소(tubular element)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 축방향 홈(5c)에는 폭이 더 적은 상기 홈(5c)의 제1 부분으로부터 폭이 더 큰 상기 홈의 제2 부분까지의 전환부에 위치되는 단차(step)(5d)가 제공되며, 상기 스플라인(4b)의 폭은 상기 스플라인이 상기 홈(5c)의 양쪽 부분 내부로 슬라이딩하는 것이 허용되도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제6항에 있어서, 상기 축방향 홈(5c) 내의 상기 단차(5d)가 리셋 동안 상기 근위 구동 부재(4")의 근위 운동을 방지하는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제5항에 있어서, 상기 스플라인(4b)을 상기 홈(5c)에 대해 경사진 위치에 바이어스시키고/시키거나 고정시키기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제8항에 있어서, 상기 스플라인(4b)을 바이어스시키고/시키거나 고정시키기 위한 수단이, 상기 기구의 리셋 동안, 상기 제2 클러치(5)와 상기 근위 구동 부재(4")를 해제가능하게 커플링시키기 위한 클릭커(clicker) 기구(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제9항에 있어서, 상기 클릭커 기구(6)가, 상기 클러치(5)에 회전식으로 해제가능하게 커플링되는 제1 클릭커 부분(6') 및 상기 근위 구동 부재(4")에 회전식으로 고정되는 제2 클릭커 부분(6")으로 이루어진 2개의 클릭커 부분들을 포함하며, 상기 2개의 클릭커 부분들(6', 6")은 서로에 대해 회전식으로 해제가능하게 커플링되는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제10항에 있어서, 상기 제1 클릭커 부분(6')이, 대응되는 클릭커 홈(6c)과 계합되는 클릭커 스플라인(4c)에 의해 상기 근위 구동 부재(4")에 회전식으로 고정되며, 상기 클릭커 스플라인(4c) 및/또는 상기 클릭커 홈(6c)은 원형 테두리를 갖는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제5항에 있어서, 상기 제2 클러치(5)가 용량 설정 동안 상기 용량 설정 부재(3)와 상기 구동 부재(4)를 회전식으로 커플링시키고, 용량 투약 동안에는 상기 용량 설정 부재(3)와 상기 구동 부재(4)를 회전식으로 탈커플링시키는 것을 특징으로 하는, 용량 설정 기구.
제1항 또는 제2항에 기재된 용량 설정 기구 및 약제를 포함하는 주사 장치.
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