MXPA05010605A

MXPA05010605A - Bomba osmotica con medios para disipar la presion interna.

Info

Publication number: MXPA05010605A
Application number: MXPA05010605A
Authority: MX
Inventors: Davis Craig
Original assignee: Alza Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-11-23
Also published as: US20050070884A1; CN1917917A; CN100548411C; IL170805A; US20070191818A1; DE602004012081T2; EP1613389A1; CL2004000696A1; NO20055020D0; US7207982B2; KR20060017749A; EP1613389B1; AU2004227985B2; EP1613389B8; ATE387236T1; NO20055020L; CA2520610A1; AR043809A1; BRPI0408862A; WO2004089457A1

Abstract

La presente invencion incluye una bomba osmotica que incluye medios para ventilar una composicion osmotica incluida en la bomba antes de que la presion interna de la bomba tenga la oportunidad de acumularse hasta un grado tal que la bomba este comprometida estructuralmente, tal como cuando uno o mas de los componentes de la bomba son separados fisicamente. Los medios para ventilar el material osmotico incluidos en una bomba osmotica de acuerdo con la presente invencion incluyen una ventila que permite que el material incluido en la composicion osmotica de la bomba se disipe dentro de un ambiente de operacion en un indice que da como resultado la disipacion de la presion creada dentro de la bomba osmotica, y el potencial reducido de incomodidad o irritacion del sujeto.

Description

BOMBA OSMÓTICA CON MEDIOS PARA DISIPAR LA PRESIÓN INTERNA RECLAMACIÓN DE PRIORIDAD La presente solicitud reclama el beneficio de la fecha de presentación de la Solicitud de Patente Norteamericana Provisional Serie No. 60/459,296, presentada en Marzo 31, 2003, por "Bomba Osmótica con Medios para Disipar la Presión Interna". Campo de la Invención La presente invención se refiere a bombas osmóticas que se pueden implantar proporcionando la administración sostenida de un fármaco. En particular, la presente invención se refiere a una bomba osmótica que se puede implantar que incluye una ventila que permite la ventilación gradual del material osmótico antes de que sea administrada la formulación del fármaco incluido en la bomba osmótica. Antecedentes de la Invención Las bombas osmóticas de liberación controlada que se pueden implantar (en lo sucesivo "bombas osmóticas"), son conocidas en la técnica. Por ejemplo, las Patentes Norteamericanas Nos. 3,797,492, 3,987,790, 4,008,719, 4,865,845, 5,057,318, 5,059,423, 5,112,614, 5,137,727, 5,151,093, 5,234,692, 5,234,693, 5,279,608, 5,336,057, 5,728,396, 5,985,305, 5,997,527, 5,997,902, 6,113,938, 6,132,420, 6,217,906, 6,261,584, 6,270,787 y 6,375,978, las cuales fueron asignadas a ALZA Corporation de Mountain View, California, describen varias bombas osmóticas. Las bombas osmóticas descritas en estas referencias pueden ser diseñadas para la implantación en un sujeto de elección y pueden estar configuradas para administrar un rango de fármacos en diferentes índices por períodos de tiempo previamente determinados. Las bombas osmóticas generalmente incluyen un recipiente para que contenga una cantidad de la formulación del fármaco, una composición osmótica, una membrana semipermeable, un orificio de administración y un émbolo que separa la formulación del fármaco de la composición osmótica. Al momento de la administración en un entorno de operación, el agua es conducida a través de la membrana semipermeable de la bomba osmótica dentro de la composición osmótica, ocasionando que se hinche la composición osmótica. Conforme se hincha la composición osmótica, el émbolo incluido en la bomba osmótica es operado a través de su paso, dando como resultado la expulsión de la formulación del fármaco en un índice controlado a través del orificio de administración. El índice de liberación del fármaco de la bomba osmótica puede ser ajustado alterando la composición o la cantidad de la formulación del fármaco o la composición osmótica incluida en la bomba osmótica. Alternativamente, el índice de liberación de la formulación del fármaco proporcionado por una bomba osmótica puede ser ajustado alterando la composición o el área de superficie expuesta de la membrana semipermeable. Debido a que permiten la administración controlada del agente activo por períodos de semana, meses o hasta años, las bombas osmóticas pueden proporcionar de manera provechosa la dosificación a largo plazo de un fármaco deseado, sin requerir visitas frecuentes al proveedor de servicios de salud o la auto-medicación repetitiva. Por lo tanto, las bombas osmóticas pueden funcionar para proporcionar un cumplimiento aumentado del paciente, una irritación reducida en el sitio de administración, menos peligros de ocupación para los proveedores de servicios médicos, peligros de desperdicio reducidos y una eficacia terapéutica aumentada a través del control mejorado de la dosificación. Debido a que la formulación del fármaco es administrada desde una bomba osmótica, la presión interna generada por la composición osmótica dentro de la bomba, generalmente permanece de una manera relativamente baja. Sin embargo, si se deja un sistema osmótico dentro de un entorno de operación después de que el émbolo incluido en la bomba osmótica alcanza el final de su carrera dentro del recipiente (es decir, después de que ha sido administrada substancialmente toda la formulación del fármaco), la composición osmótica continuará conduciendo agua hacia dentro desde el entorno de operación. Conforme el agua es conducida en la bomba osmótica sin la expulsión de una cantidad correspondiente de la formulación del fármaco, la presión dentro del sistema se puede elevar hasta un grado tal que un componente que se encuentra dentro de la bomba osmótica sea separado de manera física. En donde la membrana semipermeable incluida en una bomba osmótica es mantenida en su lugar a través del encaje por fricción, tal como se describe en, por ejemplo, las Patentes Norteamericanas Nos. 5,985,305, 5,728,396 y 6,156,331, la membrana semipermeable es uno de los componentes que es más probable que se separe de la bomba osmótica, si la presión interna del sistema osmótico aumenta más allá de las presiones normales de operación. Por lo tanto, sería una mejora en la técnica proporcionar una bomba osmótica que permita la colocación de una membrana semipermeable a través de un encaje por fricción, y todavía funcione para evitar la acumulación de presión dentro de la bomba que da como resultado la disociación de los componentes de la bomba, tales como la membrana semipermeable. Aunque no es probable que sea peligroso para un sujeto, la separación física de uno o más de los componentes de una bomba osmótica implantada puede complicar la remoción del aparato de un sujeto. Además, la separación física de la membrana semipermeable de una bomba osmótica puede permitir una liberación relativamente repentina del material que forma la composición osmótica, lo cual puede dar como resultado incomodidad o inflamación localizada. Por lo tanto, en donde es diseñada una bomba osmótica que se puede implantar para disipar la presión interna antes de que dicha presión alcance un nivel que podría ocasionar la disociación de una o más de las partes, el diseño de la bomba osmótica permitiría de manera ideal la disipación de la presión sin ocasionar una liberación del material osmótico que de como resultado la incomodidad o la inflamación del paciente Sumario de la Invención La presente invención se relaciona con una bomba osmótica que incluye medios para ventilar la composición osmótica incluida en la misma antes de que la presión interna de la bomba tenga la oportunidad de acumularse hasta un grado tal que se comprometan estructuralmente los componentes de la bomba, tal como cuando uno o más componentes de la bomba son separados de manera física. Los medios para ventilar el material osmótico incluidos en la bomba osmótica de acuerdo con la presente invención incluyen una ventila que permite que se disipe el material incluido en la composición osmótica de la bomba en un ambiente de operación, dando como resultado la reducción de la presión interna. La ventila incluida en una bomba osmótica de la presente invención está formada a través del recipiente de la bomba osmótica y está colocada, de modo que la ventila es sellada de la composición osmótica bajo condiciones de operación normales. Sin embargo, la ventila también está colocada en el recipiente de modo que, si la presión dentro de la bomba osmótica alcanza una magnitud que da como resultado el desplazamiento de uno o más de los componentes, la ventila es abierta o expuesta a los materiales que forman la composición osmótica, lo cual permite la liberación de los materiales que forman la composición osmótica dentro del ambiente de operación y da como resultado la disipación de la presión interna antes de que uno o más de los componentes de la bomba osmótica falle o sea separado del aparato. Además, debido a que una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención puede ser diseñada sin elementos de compresión, el índice máximo de la expulsión del material de la ventila generalmente coincidirá con el índice de liberación objetivo de la bomba osmótica. Por lo tanto, una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención puede ser diseñada fácilmente para que permita la ventilación de la composición osmótica, mientras reduce o minimiza la probabilidad de que dicha ventila de como resultado la incomodidad o irritación para el sujeto. En una modalidad preferida, una bomba osmótica incluye una ventana que está sellada por una membrana semipermeable de la bomba osmótica durante las condiciones de operación normales. La membrana semipermeable de dicha modalidad es encajada por fricción dentro del recipiente y está diseñada para permitir el desplazamiento progresivo de la membrana semipermeable una vez que se ha alcanzado la presión del umbral dentro de la bomba osmótica. La ventila incluida en esta modalidad de la presente invención está colocada de modo que, si la presión interna alcanza la presión del umbral y la membrana semipermeable comienza a ser desplazada en relación con el recipiente, la ventila es expuesta antes de que la membrana semipermeable sea separada del aparato. Una vez que la ventila está expuesta, los materiales osmóticos incluidos en la composición osmótica son expulsados de la bomba osmótica, dando como resultado una disminución de la presión dentro de la bomba y evitando la separación de la membrana semipermeable. Breve Descripción de los Dibujos La presente invención se describe con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales con los elementos similares tienen números de referencia similares, y en donde: La figura 1 proporciona una ilustración esquemática de una modalidad de una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención. La figura 2 proporciona una ilustración esquemática de la bomba osmótica mostrada en la figura 1 como funciona la bomba para administrar la formulación del fármaco en un ambiente de operación. La figura 3 proporciona una ilustración esquemática de una bomba osmótica mostrada en las figuras 1 y 2 cuando se ha completado la administración de la formulación del fármaco y el émbolo incluido en la bomba osmótica alcanza el final de su carrera dentro del recipiente. La figura 4 proporciona una ilustración esquemática de la bomba osmótica mostrada en las figuras de la 1 a la 3 después de que la presión interna de la bomba osmótica ha ocasionado el desplazamiento de la membrana semipermeable, la ventila ha sido expuesta y la composición osmótica se está ventilando dentro del ambiente de operación. Descripción Detallada de la Invención Una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención está ilustrada en la figura 1. Como se puede apreciar haciendo referencia a estas figuras, una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención incluye un recipiente 12, una formulación del fármaco 14, una composición osmótica 16, un émbolo 18, una membrana semipermeable 22, un orificio de administración 24 y una ventila 26 formada a través de la pared 20 del recipiente 12. Sin embargo, la configuración de la bomba osmótica 10 ilustrada en la figura 1 proporciona solamente un ejemplo de una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención y no deberá ser interpretada como que limita la presente invención. La presente invención generalmente se puede aplicar a bombas osmóticas y una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención puede ser diseñada para adaptarse a un amplio rango de tamaños y formas deseados. Además, una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención puede ser diseñada para la aplicación en varios ambientes o para la administración por diferentes rutas, tales como por medio de administración oral, administración en el rumen o implantación. El recipiente 12 de la bomba osmótica 10 de la presente invención, puede estar dimensionado y formado según se desea para adaptarse a una aplicación deseada para facilitar la colocación de la bomba osmótica 10 en un ambiente de operación deseado. Los materiales adecuados para formar el recipiente 12 deben de ser lo suficientemente fuertes para asegurar que el recipiente 12 no se filtre, quiebre, rompa o distorsione de manera importante bajo los esfuerzos a los cuales es sometida durante la administración y operación de la bomba osmótica 10. En particular, el recipiente 12 es formado de un material que es lo suficientemente rígido para resistir la expansión de la composición osmótica 16 sin pasar por cambios substanciales al tamaño o forma del recipiente 12. El material utilizado para formar el recipiente 12 también es seleccionado para que sea grandemente impermeable a los líquidos del ambiente de operación y a los constituyentes del material incluidos en la formulación del fármaco 14 y la composición osmótica 16. Tal y como se utiliza en la presente descripción el término "ampliamente impermeable" indica que la migración de materiales dentro y fuera de la bomba osmótica a través del material formador del recipiente 12, es demasiado baja que cualquiera de dichas migraciones de materiales no tiene substancialmente impacto adverso en el funcionamiento del aparato. El material utilizado para formar el recipiente 12 de una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención, de preferencia es un material que no se desgasta biológicamente y que permanecerá intacto aún después de que ha sido administrada la formulación del fármaco 14. Dicho diseño facilita la recuperación o paso de la bomba osmótica 10 después de que la formulación del fármaco 14 contenida en la misma ha sido administrado a un sujeto. Los materiales típicos adecuados para la construcción del recipiente 12 de una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención incluyen, pero no están limitados a, polímeros no reactivos y metales y aleaciones biocompatibles. Los ejemplos específicos de los polímeros adecuados incluyen, pero no están limitados a, poliamida, polisulfona, policarbonato, polietileno, polipropileno, copolímero de polivinilcloruro-acrílico, policarbonato-acrilonitrilo-butadieno-estireno, poliestireno, polímeros de acrilonitrilo, tales como terpolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno y similares, polímeros halogenados, tales como politetrafluoroetileno, copolímero de policlorotrifluoroetileno, trifluoroetileno y hexafluoropropileno. Los materiales metálicos útiles para formar el recipiente 12 incluyen, pero no están limitados a, acero inoxidable, titanio, platino, tantalio, oro y sus aleaciones, así como aleaciones ferrosas cromadas con oro, aleaciones ferrosas cromadas con platino, aleaciones de cromo-cobalto y acero inoxidable recubierto con nitruro de titanio. La membrana semipermeable 22 incluida en una bomba osmótica 10 de la presente invención está formulada y preparada para que sea permeable al paso de los líquidos externos, tales como agua y fluidos biológicos, pero substancialmente impermeable al paso del fármaco, osmopolímeros, agentes osmóticos y similares que pueden estar incluidos en la bomba osmótica 10. Los materiales y métodos adecuados para formar la membrana semipermeable 22 incluida en una bomba osmótica 10 de la presente invención son bien conocidos en la técnica, y se detallan, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 3,797,492, 3,987,790, 4,008,719, 4,865,845, 4,874,388, 5,057,318, 5,059,423, 5,112,614, 5,137,727, 5,151,093, 5,234,692, 5,234,693, 5,279,608, 5,336,057, 5,728,396, 5,985,305, 5,997,527, 5,997,902, 6,113,938, 6,132,420, 6,217,906, 6,261,584, 6,270,787 y 6,375,978. Dichos materiales semipermeables posibles de los cuales puede estar hecha la membrana semipermeable 22, incluyen pero no están limitados a, por ejemplo, elastómeros de poliéster Hytrel (DuPont), ésteres de celulosa, éteres de celulosa y éster-éteres de celulosa, copolímeros de etileno-acetato de vinilo con flujo de agua mejorado, membranas semipermeables hechas mediante la mezcla de un polímero rígido con compuestos de peso molecular bajo solubles en agua y otros materiales semipermeables bien conocidos en la técnica. Los polímeros celulósicos anteriores tienen un grado de substitución, D.S., en la unidad de anhidroglucosa, mayor de 0 hasta 3 inclusive. El término "grado de substitución", o "D.S.", significa un número promedio de grupos hidroxilo originalmente presentes en una unidad de anhidroglucosa que comprende el polímero de celulosa que es reemplazado por un grupo de substitución. Los materiales representativos incluyen pero no están limitados a, uno seleccionado del grupo consistente de acilato de celulosa, diacilato de celulosa, triacilato de celulosa, acetato de celulosa, diacetato de celulosa, triacetato de celulosa, mono-, di- y tricelulosa alcalinatos, mono-, d¡-, y tri-celulosa aroilatos y similares. Los polímeros celulósicos de ejemplo incluyen acetato de celulosa que tiene un D.S. hasta de 1 y un contenido de acetilo hasta del 21%; teniendo el acetato de celulosa un D.S. de 1 a 2 y el contenido de acetilo del 21% al 35%; teniendo el acetato de celulosa un D.S. de 2 a 3 y el contenido de acetilo de 35% a 44.8% y similares. Los polímeros celulósicos más específicos incluyen, propionato de celulosa que tiene un D.S. de 1.8 y un contenido de propionilo del 39.2% al 45% y un contenido de hidroxilo del 2.8% al 5.4%; butirato de acetato de celulosa que tiene un D.S. de 1.8 y un contenido de acetilo de 13% a 15% y un contenido de butiriio del 34% al 39%; butirato de acetato de celulosa que tiene un contenido de acetilo del 2% al 29%, un contenido de butiriio del 17% al 53% y un contenido de hidroxilo del 0.5% al 4.7%; butirato de acetato de celulosa que tiene un D.S. de 1.8, un contenido de acetilo del 4% del peso molecular promedio y un contenido de butiriio de 51%; triacilato de celulosa que tiene un D.S. de 2.9 a 3, tales como trivalerato de celulosa, trilaurato de celulosa, tripalmitato de celulosa, trisuccinato de celulosa y trioctanoato de celulosa; diacilatos de celulosa que tienen un D.S. de 2.2 a 2.6 tales como disuccinato de celulosa, dipalmitato de celulosa, dioctanoato de celulosa, dipentato de celulosa, coésteres de celulosa, tales como butirato de acetato de celulosa y celulosa, propionato de acetato de celulosa y similares. También se pueden utilizar otros materiales para preparar la membrana semipermeable 22 que son útiles en la bomba osmótica 10 de la presente invención los cuales incluyen poliuretano, polieterblocamida (PEBAX, que se consigue comercialmente en ELF ATOCHEM, Inc.) y polímeros termoplásticos que se pueden moldear por inyección con alguna hidrofilicidad , tales como alcohol etileno vinílico (EVA). La composición osmótica 16 incluida en la bomba osmótica 10 de la presente invención puede ser formada de cualquier material que crea una presión osmótica suficiente para conducir agua dentro de la composición osmótica 16 a través de la membrana semipermeable 22, de modo que la composición osmótica 16 ocasiona la administración de la formulación del fármaco 14 en un índice deseado por un período de tiempo previamente seleccionado. Preferentemente, la composición osmótica 16 está formada como una o más tabletas osmóticas formadas de una composición sólida, que inicialmente no fluye. Sin embargo, la composición osmótica 16 incluida en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención no está limitada a una composición inicialmente sólida o en forma de tabletas que no puede fluir. La composición osmótica 16 cargada en un recipiente 12 de una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención puede estar formada de cualquier forma, textura, densidad y consistencia adecuadas. Por ejemplo, en vez de una composición de tableta sólida, es posible que la composición osmótica 16 sea cargada en el recipiente 12 como un material pulverizado. La composición osmótica 16 incluye un agente osmótico.

El agente osmótico incluido en la composición osmótica es un agente de atracción de agua que sirve para conducir el agua dentro de la bomba osmótica 16 a través de la membrana semipermeable 22 y conducir el flujo de la formulación del fármaco 14 fuera de la bomba osmótica 10. El agente osmótico incluido en la composición osmótica 16 puede ser un agente osmótico, un osmopolímero o una mezcla de ambos. Los métodos y formulaciones para producir composiciones osmóticas que son adecuados para utilizarse en una bomba osmótica de acuerdo a la presente invención son bien conocidos. Por ejemplo, las referencias de patentes que han sido citadas en este documento, detallan métodos y materiales adecuados para formar las composiciones osmóticas que pueden ser utilizadas en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención. Los materiales que se encuentran dentro de la categoría de los agentes osmóticos incluyen materiales que no son volátiles, solubles en agua y crean un gradiente osmótico adecuado para conducir el flujo interior del agua dentro de la bomba osmótica 10. Los ejemplos de los agentes osmóticos que pueden ser útiles en la composición osmótica 16 de una bomba osmótica 10 de la presente invención incluyen, pero no están limitados a, sulfato de magnesio, cloruro de magnesio, sulfato de sodio, sulfato de litio, fosfato de sodio, fosfato de potasio, d-manitol, sorbitol, inositol, urea, succinato de magnesio, ácido tartárico, rafinosa y varios monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos, tales como sacarosa, glucosa, lactosa, fructosa y dextrano, así como mezclas de cualquiera de estas diferentes especies. Los materiales que se encuentran dentro de la categoría de los osmopolímeros son polímeros hidrofílicos que se hinchan al hacer contacto con el agua. Los osmopolímeros pueden ser naturales (por ejemplo, de origen de plantas o animales) o sintéticos y los ejemplos de los osmopolímeros son bien conocidos en la técnica. Los osmopolímeros particulares que pueden ser utilizados en la composición osmótica 16 de una bomba osmótica 10 de la presente invención incluyen, pero no están limitados a, poli(hidroxi-alquil metacrilato), con pesos moleculares de 30,000 a 5,000,000, poli(vinilpirrolidona) con pesos moleculares de 10,000 a 360,000, hidrogels aniónicos y catiónicos, complejos de polielectrólitos, poli(alcohol vinílico) que tiene poco acetato residual, opcionalmente reticulados con glioxal, formaldehído o glutaraldehído y que tiene un grado de polimerización de 200 a 30,000, una mezcla de celulosa metilo, reticulada con agar y carboximetilcelulosa, una mezcla de hidroxipropil metílcelulosa y carboxilmetilcelulosa sódica, polímeros de N-vinilactamos, gels de polioxietileno-polioxipropileno, gels de copolímero de bloque de polioxibutileno-polietileno, goma de caroba, gels poliacrílicos, gels de poliéster, gels de poliurea, gels de poliéter, gels de poliamida, gels de polipéptidos, gels de ácido poliamino, gels policelulósicos, polímeros carboxi ácidos Carbopol® que tienen pesos moleculares de 80,000 a 200,000, polímeros de óxido de Polietileno Polyox que tienen pesos moleculares de 10,000 a 5,000,000, copolímeros de injerto de almidón y polisacáridos de polímero de acrilato Aqua-Keeps™. Además de una composición osmótica 16, una bomba osmótica 10 de la presente invención también puede incluir un aditivo rellenador 28 distribuido alrededor de la composición osmótica 16. Este rellenador 28 puede ser cualquier composición que pueda fluir tal como una composición líquida o gel, la cual substancialmente no se puede comprimir, y es adecuada para utilizarse en el entorno de operación pretendido, es compatible con los otros componentes de la bomba osmótica, funciona para desplazar el aire o gas de alrededor de la composición osmótica 16 y no ocasiona que se hinche la composición osmótica 16 y que se congele, tal y como se describe en la Patente Norteamericana No. 6,132,420. Los materiales y métodos adecuados para producir un rellenador 28 para utilizarse en una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención, también se describen en la Patente Norteamericana No. 6,132,420. El uso de un rellenador 28 es particularmente útil en las composiciones osmóticas 16 que son formadas como una composición en tabletas. Las tolerancias de maquinado y formación de tabletas requieren que exista una abertura entre la composición osmótica 16 y la pared del recipiente que la rodea 20. Irregularidades pequeñas en la forma o contorno del material de tabletas también puede crear una abertura entre la composición osmótica 16 y un émbolo 18 incluido en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención. Dichas aberturas, las cuales generalmente se encuentran en un rango de entre aproximadamente 0.0254 mm y 2.54 mm (de 0.001 a 0.1 pulgadas), son rellenadas con aire u otros materiales gaseosos, y aún la más pequeña de dichas aberturas de aire puede crear la demora del inicio de varios días a semanas. Adicionalmente, las aberturas rellenas con aire afectan de manera problemática el índice de liberación de la formulación del fármaco cuando la bomba osmótica es sometida a diferentes presiones externas, tales como cuando un paciente con una bomba osmótica implantada, bucea o viaja a altitudes más altas. La inclusión del rellenador 28 sirve para reducir o eliminar el grado hasta el cual cualesquiera aberturas alrededor de la composición osmótica 16 son rellenadas con aire u otro material gaseoso y, por lo tanto, funciona para reducir o eliminar las demoras y las inconsistencias de la administración del fármaco que pueden producir dichas aberturas. El émbolo movible 18 incluido en una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención está configurado para encajarse dentro del recipiente 12 de una manera sellada que permite que el émbolo 18 sea desplazado dentro del recipiente 12 conforme es asimilada el agua dentro de la composición osmótica 16 y se expande la composición osmótica 16. En una modalidad preferida, el émbolo 18 es formado de un material substancialmente no comprimible. Además, un émbolo 18 adecuado para utilizarse en una bomba osmótica 10 de la presente invención, de preferencia está formado de un material que es impermeable a la composición osmótica 16 y la formulación del fármaco 14 y puede incluir una o más protuberancias, las cuales funcionan para formar un sello entre el émbolo 18 y la pared 20 del recipiente 12. Los materiales adecuados para utilizarse en un émbolo 18 incluido en una bomba osmótica 10 de la presente invención, incluyen materiales metálicos, tales como aleaciones de metal, materiales elastoméricos , tales como polímeros no reactivos ya mencionados anteriormente, así como elastómeros en general, tales como poliuretanos, poliamidas, hules clorinados, hules de estireno-butadieno y hules de cloropreno. Como se puede apreciar haciendo referencia a la figura 1, el orificio de administración 24 incluido en una bomba osmótica 10 de la presente invención puede incluir simplemente un orificio formado a través de un extremo de la pared 20 del recipiente 12. Dicho orificio de administración 24 puede ser proporcionado utilizando, por ejemplo, métodos de moldeado conocidos o métodos de perforación por láser o mecánicos conocidos. Si se desea, el recipiente 12 de una bomba osmótica 10 de la presente invención puede incluir más de un orificio de administración 24. En una modalidad alternativa, el orificio de administración 24 de una bomba osmótica 10 de la presente invención puede ser formado por un tapón de salida (no ilustrado) que es colocado por lo menos parcialmente dentro del recipiente 12. Dicho tapón de salida puede estar configurado, por ejemplo, para proporcionar un orificio de administración 24 que optimiza el flujo de la formulación del fármaco 14 o para regular la difusión posterior de los fluidos ambientales dentro de la bomba osmótica 10. En los casos en que el orificio de administración 24 de la bomba osmótica 10 de la presente invención es formado mediante un tapón de salida, no obstante, el tapón de salida está preparado de un material que substancialmente no se puede comprimir. Los tapones de salida adecuados para la aplicación en una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención son conocidos en la técnica y se describen por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,985,305, 6,217,905 y 5,997,527. Las dimensiones del orificio de administración 24, en términos tanto de diámetro como de longitud, variarán dependiendo de, entre otros factores, el tipo de fármaco administrado, el índice en el cual es expulsada la formulación del fármaco 14 de la bomba osmótica 10 y el ambiente dentro del cual va a ser administrada dicha formulación. Aunque las bombas osmóticas de acuerdo con la presente invención están diseñadas preferentemente para y son administradas en ambientes fisiológicos humanos o animales, las bombas osmóticas de acuerdo con la presente invención generalmente se pueden aplicar para la administración de agentes benéficos a un ambiente de operación y no están limitados en su utilidad a los ambientes fisiológicos. Por ejemplo, las bombas osmóticas de acuerdo con la presente invención pueden ser utilizadas en sistemas intravenosos (por ejemplo, adheridos a una bomba intravenosa y una bolsa intravenosa o una botella intravenosa) para la administración de agentes benéficos a animales o humanos, sistemas para la oxigenación de la sangre, diálisis del riñon o electroforesis, sistemas para administración, por ejemplo, de nutrientes o compuestos reguladores del crecimiento para cultivos de células, así como en albercas, tanques, recipientes y similares. Por lo tanto, la bomba osmótica 10 de la presente invención se puede aplicar para la administración de agentes benéficos en general, y el término "fármaco" como se utiliza en la presente descripción se refiere a un agente benéfico que puede ser administrado a un ambiente de operación, e incluye pero no está limitado a, medicamentos, vitaminas, nutrientes, biocidas, agentes de esterilización, suplementos alimenticios, esterilizantes de sexo, inhibidores de fertilidad y promotores de fertilidad. Los fármacos específicos que pueden ser administrados por las bombas osmóticas de la presente invención se detallan, por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 6,132,420. Los ejemplos adicionales de los fármacos que pueden ser administrados por una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención, se pueden encontrar en las otras referencias de patentes aquí citadas. Los fármacos incluidos en la formulación del fármaco 14 contenida dentro de una bomba osmótica 10 de la presente invención pueden estar presentes en una amplia variedad de formas químicas y físicas. En el nivel molecular, el fármaco puede estar presente como una molécula sin cargar, complejo molecular o sales de adición básica o adición ácida farmacéuticamente aceptables, tales como clorhidratos, bromhidratos, sulfato, laurilato, oleato y salicilato. Las sales de metales, aminas o cationes orgánicos pueden ser utilizados para compuestos de fármacos ácidos. Los derivados de los fármacos, tales como ásteres, éteres y amidas también pueden ser utilizados. Además, la formulación del fármaco 14 incluida en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención puede incluir más de un fármaco, dando como resultado una bomba osmótica 10 con capacidad de administrar fármacos múltiples durante su tiempo de vida funcional. La formulación del fármaco 14 incluida en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención puede incluir cualquier formulación adecuada para la administración de un fármaco desde una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención. La formulación del fármaco 14 puede ser formulada en cualquier composición que puede fluir, tal como una pasta, una suspensión o una solución, con capacidad para administrar el fármaco deseado en un ambiente seleccionado de operación. Tal y como se desea, la formulación del fármaco 14 incluida en una bomba 10 de acuerdo con la presente invención puede incluir uno o más de diferentes ingredientes que funcionan para permitir la administración del fármaco en el ambiente de operación deseado. En particular, la formulación del fármaco 14 incluida en una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención puede incluir opcionalmente conservadores, tales como uno o más antioxidantes y otros agentes de estabilización, mejoradores de permeación o materiales de vehículos que son apropiados para la aplicación. Por ejemplo, si la bomba osmótica está diseñada para la implantación a un sujeto humano o animal, cualquier vehículo, conservador o mejorador de permeación utilizado sería un material farmacéuticamente aceptable. Como se puede observar haciendo referencia a la figura 1, la ventila 26 incluida en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención está formada a través de la pared 20 del recipiente 12. La ventila 26 puede ser formada mediante cualquier método adecuado, tal como mediante la perforación mecánica, perforación por láser, moldeado o cualquier otro método conocido que puede ser utilizado para producir una ventila 26 de un tamaño y forma deseados a través del material que forma el recipiente 12. La ventila 26 está colocada en el recipiente 12 de una bomba osmótica de acuerdo con la presente invención, de modo que durante la operación normal, está sellada de la composición osmótica 16 bajo condiciones normales de operación. Sin embargo, la ventila 26 también está colocada en el recipiente 12, de modo que si la presión dentro de la bomba osmótica 10 alcanza una magnitud que ocasiona el desplazamiento de uno o más de sus componentes, la ventila 26 es abierta o expuesta, permitiendo que la presión interna de la bomba osmótica 10 se disipe antes de que se separen uno o más componentes de la bomba osmótica 10. Una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención de preferencia incluye una ventila 26 que está sellada inicialmente por una membrana semipermeable 22. En dicha modalidad, la membrana semipermeable 22 es encajada por fricción dentro del recipiente 12 y ambos el recipiente 12 y la membrana semipermeable 22 están configurados de modo que, conforme se alcanza una presión de umbral dentro de la bomba osmótica 10, la membrana semipermeable 22 se desplaza progresivamente desde dentro del recipiente 12. Como se usa en la presente descripción, el término "presión de umbral" indica una presión interna o rango de presiones que ocasionará que la membrana semipermeable 22 incluida en la bomba osmótica 10 comience a ser desplazada dentro del recipiente 12, pero no dará como resultado la separación inmediata de la membrana semipermeable 22 de la bomba osmótica 10. Los materiales y configuración de ambos la membrana semipermeable 22 y el recipiente 12 puede ser alterada, según se desea, para lograr una membrana semipermeable que sea desplazada progresivamente en diferentes presiones de umbral. Por ejemplo, la membrana semipermeable 22 puede estar configurada como un tapón con anillos múltiples, anillos de retención (no mostrados), que funcionan para aumentar la presión de umbral de la membrana semipermeable y funciona para facilitar la expulsión progresiva, una vez que se ha alcanzado la presión de umbral. La posición de la ventila 26 en el recipiente 12 es seleccionada para producir una ventila 26 que sea efectivamente sellada por la membrana semipermeable 22 durante la operación normal de la bomba osmótica 10. Sin embargo, la ventila 26 también está colocada para asegurar que la ventila 26 se abra, si la presión interna de la bomba osmótica 10 alcanza o excede la presión de umbral para la membrana semipermeable 22. Conforme se abre la ventila, el material osmótico incluido en la composición osmótica 16 es liberado dentro del ambiente de operación, dando como resultado la disipación de la presión interna debajo de la presión de umbral requerida para desplazar la membrana semipermeable 22. La colocación de la ventila 26 es seleccionada para asegurar la ventilación de la composición osmótica 16 y la disipación de la presión interna antes de que la membrana semipermeable 22 sea desplazada hasta tal grado que la membrana semipermeable 22 se pudiera separar de la bomba osmótica cuando es sometida a esfuerzos mecánicos, químicos o térmicos, que son típicos del ambiente de operación seleccionado. Debido a que el índice en el cual es absorbida el agua dentro de la bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención depende, por lo menos en parte, del área de superficie de la membrana semipermeable 22 que está expuesta al ambiente de operación, la ventila 26 incluida, en una bomba osmótica 10 de la presente invención tiene el potencial de afectar el funcionamiento del índice de liberación. En el caso en que la bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención está configurada de modo que la ventila 26 permite que el líquido acuoso del ambiente de operación haga contacto con la membrana semipermeable 22 durante la operación normal, el aumento en el área de la superficie expuesta proporcionado por la ventila 26 dará como resultado un aumento en el índice en el cual permea el agua y fluye a través de la membrana semipermeable 22. Como resultado, una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención, puede presentar tiempos de inicio relativamente más cortos e índices de liberación relativamente más rápidos, cuando es comparada con una bomba osmótica que no incluye una ventila 26, o una bomba osmótica que incluye una ventila que está protegida del ambiente de operación. Sin embargo, el índice de permeación de líquidos y el funcionamiento del índice de liberación de una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención se puede seleccionar previamente y puede ser controlado a través de, por ejemplo, la selección o alteración de los materiales utilizados para formar la membrana semipermeable, la geometría de la membrana semipermeable y el área de superficie y localización de las porciones expuestas de la membrana semipermeable. Además, el impacto potencial que puede tener una ventila 26 en el índice de permeación o liberación de la membrana semipermeable 22 de la bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención, puede ser mitigado o evitado por completo. Por ejemplo, conforme disminuye el tamaño de la ventana 26 incluida en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención, también disminuye cualquier efecto que tiene la ventila 26 en el índice de permeación de la membrana semipermeable 22 o el índice de liberación de la bomba osmótica 10. Por lo tanto, en una modalidad preferida la ventana 26 incluida en una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención está dimensionada de modo que la ventila 26 aumenta el área de superficie expuesta de la membrana semipermeable 22 por menos del 1% en relación con un aparato idéntico que no incluye la ventana 26. En una modalidad alternativa, la ventana 26 incluida en la bomba osmótica 10 de la presente invención es formada en la forma de un orificio generalmente anular que tiene un diámetro menor de 0.254 mm. (0.01 pulgadas). Para evitar completamente cualesquiera cambio en los índices de permeación o liberación que puedan ser ocasionados por la ventila 26 incluida en una bomba osmótica 10 de la presente invención, la ventila 26 puede ser sellada del ambiente de operación mediante un material impermeable al agua, tal como una cera o un aceite, que es expulsado fácilmente conforme se abre la ventila 26 y es liberado el material osmótico. Las figuras de la 2 a la 4 ilustran la función general de una bomba osmótica 10 de acuerdo con la presente invención. Una vez que una bomba osmótica 10 de la presente invención es colocada en un ambiente de operación, el líquido acuoso es absorbido a través de la membrana semipermeable 22 en un índice previamente determinado dentro de la composición osmótica 16. Como se puede apreciar en la figura 2, conforme la composición osmótica 16 asimila el agua, la composición osmótica 16 se expande y actúa contra el émbolo 18, conduciendo el émbolo 18 a través de su carrera dentro del recipiente 12. Conforme es operado el émbolo 18 a través de su carrera, la formulación del fármaco 14 es expulsada de la bomba osmótica 10 en un índice controlado a través del orificio de administración 24. Generalmente, la formulación del fármaco 14 es liberada de la bomba osmótica 10 en un índice igual al índice en el cual es absorbida el agua dentro del sistema, y como resultado, la presión que se encuentra dentro de la bomba osmótica 10 permanece relativamente baja conforme opera la bomba osmótica 10 para administrar la formulación del fármaco 14 en un índice controlado con el paso del tiempo.

Después de que el émbolo 18 alcanza el final de su carrera dentro del recipiente 12 y la formulación del fármaco ha sido administrada desde la bomba osmótica 10 (mostrada en la figura 3) el agua continuará asimilándose a través de la membrana semipermeable 22. Conforme el agua continúa siendo asimilada dentro de la composición osmótica 16, la presión interna de la bomba osmótica 10 continuará acumulándose, hasta que es alcanzada la presión de umbral para la membrana semipermeable 22. Como se muestra en la figura 4, una vez que es alcanzada la presión de umbral, la membrana semipermeable 22 es desplazada y la ventila 26 abierta o expuesta, de modo que el material osmótico incluido en la composición osmótica 16 es liberado a través de la ventila 22 y dentro del ambiente de operación. Conforme son liberados los materiales osmóticos a través de la ventila 26, la presión interna de la bomba osmótica 10 disminuye por debajo de la presión de umbral, y cesa el desplazamiento de la membrana semipermeable. El diseño de la bomba osmótica 10 de la presente invención solamente funciona para permitir la ventilación de la composición osmótica y la disipación de la presión interna, pero el diseño de la bomba osmótica 10 de la presente invención permite que sea logrado dicho funcionamiento, sin ocasionar una liberación del material osmótico que daría como resultado la incomodidad o irritación al sujeto. En particular, los componentes de la bomba osmótica 10 son diseñados para que substancialmente no se puedan comprimir. Como resultado, cuando la presión de la bomba osmótica 10 se acumula hasta que un grado en que se abre la ventila 26, no existe descompresión que pueda resultar de otro modo en la liberación inmediata de una cantidad de material osmótico que podría resultar en una irritación o incomodidad localizada. En vez de ello, en donde está incluida la ventila 26. la bomba osmótica 10 es abierta, la composición osmótica 14 generalmente será administrada desde la bomba osmótica 10 en un índice máximo que es igual al índice de liberación máximo proporcionado por la bomba osmótica 10. Además, conforme es liberada la composición osmótica 14 a través de la ventila 26, la composición osmótica 26 se llega a diluir más y se produce un gradiente osmótico más pequeño en la membrana permeable 22, dando como resultado una disminución exponencial en la masa de la liberación del material osmótico con el paso del tiempo. Por lo tanto, en cada una de sus modalidades, la bomba osmótica 10 de la presente invención no solamente funciona para disipar la presión interna antes de que llegue a ser alta de una manera indeseable, sino que el diseño de la bomba osmótica 10 permite que ocurra dicha disipación de un modo que reduce el riesgo de incomodidad para el sujeto.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una bomba osmótica para proporcionar la administración sostenida de un agente benéfico de la bomba osmótica que incluye un recipiente para guardar el agente benéfico, y un agente osmótico, por lo menos una pared que define un límite del recipiente, un orificio de administración del fármaco y un émbolo que se puede mover, comprendiendo la bomba osmótica: por lo menos una ventila (26) formada a través de por lo menos una pared (20); una membrana semipermeable (22) colocada para sellar por lo menos una ventila (26), teniendo la capacidad la membrana semipermeable (22) de desplazamiento en relación con el cuando es alcanzada la presión de umbral en la bomba osmótica, y en donde la ventila (26) es expuesta al agente osmótico (16) y por lo menos una porción del agente osmótico (16) es liberada del recipiente cuando la membrana semipermeable (22) es desplazada en relación con el recipiente.
2. La bomba osmótica tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque la ventila está dimensionada para aumentar el área de superficie expuesta de la membrana semipermeable por lo menos en un 1%.
3. La bomba osmótica tal y como se describe en la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la ventila comprende un orificio anular que tiene un diámetro menor de 0.254 mm (0.01 pulgadas).
4. La bomba osmótica tal y como se describe en las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizada porque la ventila es sellada de un ambiente de operación mediante un material impermeable al agua que es expulsado fácilmente conforme la ventila es expuesta al material osmótico.
5. La bomba osmótica tal y como se describe en la reivindicación 4, caracterizada porque el material impermeable al agua comprende una cera o un aceite.
6. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la membrana semipermeable es encajada por fricción dentro del recipiente.
7. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la membrana semipermeable está configurada para el desplazamiento progresivo en relación con el recipiente cuando se ha alcanzado la presión del umbral en la bomba osmótica.
8. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la membrana semipermeable está configurada en la forma de un tapón con múltiples anillos de retención.
9. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente osmótico comprende una tableta osmótica.
10. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizada porque el agente osmótico comprende un agente osmótico, un osmopolímero o mezclas de los mismos.
11. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la cual comprende además un rellenador distribuido dentro del recipiente y alrededor del agente osmótico.
12. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la cual comprende además un émbolo movible localizado en el recipiente y entre el agente benéfico y el agente osmótico.
13. La bomba osmótica tal y como se describe en la reivindicación 12, caracterizada porque el émbolo que se puede mover está formado de un material que no se puede comprimir.
14. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente benéfico es seleccionado del grupo consistente de medicamentos, vitaminas, nutrientes, biocidas, agentes de esterilización, suplementos alimenticios, esterilizantes del sexo, inhibidores de fertilidad, promotores de fertilidad y combinaciones de los mismos.
15. La bomba osmótica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente benéfico está formulado en la forma de una pasta, una suspensión o una solución.