UA118179C2 - Хімічні двигуни і способи їх застосування, зокрема для ін'єкції високов'язких рідин - Google Patents
Хімічні двигуни і способи їх застосування, зокрема для ін'єкції високов'язких рідин Download PDFInfo
- Publication number
- UA118179C2 UA118179C2 UAA201502851A UAA201502851A UA118179C2 UA 118179 C2 UA118179 C2 UA 118179C2 UA A201502851 A UAA201502851 A UA A201502851A UA A201502851 A UAA201502851 A UA A201502851A UA 118179 C2 UA118179 C2 UA 118179C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- bicarbonate
- chamber
- acid
- chemical
- reaction
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 127
- 238000002347 injection Methods 0.000 title abstract description 49
- 239000007924 injection Substances 0.000 title abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 30
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 109
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 370
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 190
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 189
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 173
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 136
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 133
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 105
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 102
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 70
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 67
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 67
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 44
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 44
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 44
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 43
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 35
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 34
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 27
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 18
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 17
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 abstract description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 163
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 101
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 85
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 65
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 64
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 39
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 25
- 229940071643 prefilled syringe Drugs 0.000 description 25
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 20
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 description 15
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 14
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 13
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 12
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 12
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 12
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 6
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical group [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 5
- 229940090047 auto-injector Drugs 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000008176 lyophilized powder Substances 0.000 description 5
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- QXDMQSPYEZFLGF-UHFFFAOYSA-L calcium oxalate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C([O-])=O QXDMQSPYEZFLGF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 4
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 4
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 3
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 3
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100168093 Caenorhabditis elegans cogc-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100011365 Caenorhabditis elegans egl-13 gene Proteins 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- SESFRYSPDFLNCH-UHFFFAOYSA-N benzyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 SESFRYSPDFLNCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- WRFHGDPIDHPWIQ-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[(2-butyl-4-oxo-1,3-diazaspiro[4.4]non-1-en-3-yl)methyl]-2-(ethoxymethyl)phenyl]-n-(4,5-dimethyl-1,2-oxazol-3-yl)benzenesulfonamide Chemical compound O=C1N(CC=2C=C(COCC)C(=CC=2)C=2C(=CC=CC=2)S(=O)(=O)NC=2C(=C(C)ON=2)C)C(CCCC)=NC21CCCC2 WRFHGDPIDHPWIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100030840 AT-rich interactive domain-containing protein 4B Human genes 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 101000792935 Homo sapiens AT-rich interactive domain-containing protein 4B Proteins 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 101100257820 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) ssp-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000019485 Safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229940008474 alka-seltzer Drugs 0.000 description 1
- YPGCWEMNNLXISK-UHFFFAOYSA-N alpha-phenylpropionic acid Natural products OC(=O)C(C)C1=CC=CC=C1 YPGCWEMNNLXISK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 229940069428 antacid Drugs 0.000 description 1
- 239000003159 antacid agent Substances 0.000 description 1
- 230000001458 anti-acid effect Effects 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229960002903 benzyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940062672 calcium dihydrogen phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- GUPPESBEIQALOS-UHFFFAOYSA-L calcium tartrate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O GUPPESBEIQALOS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001427 calcium tartrate Substances 0.000 description 1
- 235000011035 calcium tartrate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 235000019820 disodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- GYQBBRRVRKFJRG-UHFFFAOYSA-L disodium pyrophosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])(=O)OP(O)([O-])=O GYQBBRRVRKFJRG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940038485 disodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000001516 effect on protein Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000012035 limiting reagent Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000016337 monopotassium tartrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 201000006417 multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000000079 pharmacotherapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- KYKNRZGSIGMXFH-ZVGUSBNCSA-M potassium bitartrate Chemical compound [K+].OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O KYKNRZGSIGMXFH-ZVGUSBNCSA-M 0.000 description 1
- 229940081543 potassium bitartrate Drugs 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004845 protein aggregation Effects 0.000 description 1
- 229940116540 protein supplement Drugs 0.000 description 1
- 235000005974 protein supplement Nutrition 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 206010039073 rheumatoid arthritis Diseases 0.000 description 1
- 239000003813 safflower oil Substances 0.000 description 1
- 235000005713 safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- PERKCQYZRBLRLO-UHFFFAOYSA-M sodium;2-acetyloxybenzoic acid;hydrogen carbonate;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound [Na+].OC([O-])=O.CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O PERKCQYZRBLRLO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/178—Syringes
- A61M5/19—Syringes having more than one chamber, e.g. including a manifold coupling two parallelly aligned syringes through separate channels to a common discharge assembly
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/178—Syringes
- A61M5/20—Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
- A61M5/2046—Media being expelled from injector by gas generation, e.g. explosive charge
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/178—Syringes
- A61M5/20—Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
- A61M5/2066—Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically comprising means for injection of two or more media, e.g. by mixing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
- C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
- C06D5/10—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of solids with liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
- F01B1/01—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with one single cylinder
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M2005/14204—Pressure infusion, e.g. using pumps with gas-producing electrochemical cell
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
- A61M5/148—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons flexible, e.g. independent bags
- A61M5/1483—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons flexible, e.g. independent bags using flexible bags externally pressurised by fluid pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/178—Syringes
- A61M5/28—Syringe ampoules or carpules, i.e. ampoules or carpules provided with a needle
- A61M5/281—Syringe ampoules or carpules, i.e. ampoules or carpules provided with a needle using emptying means to expel or eject media, e.g. pistons, deformation of the ampoule, or telescoping of the ampoule
- A61M5/282—Syringe ampoules or carpules, i.e. ampoules or carpules provided with a needle using emptying means to expel or eject media, e.g. pistons, deformation of the ampoule, or telescoping of the ampoule by compression of deformable ampoule or carpule wall
Abstract
Хімічні двигуни можуть забезпечувати одержання потужних і компактних пристроїв, зокрема, автоін'єкторів для швидкої, механізованої ін'єкції в'язких лікарських препаратів. Описані нові композиції і конструкції хімічних двигунів, а також технології доставляння із застосуванням хімічних двигунів.
Description
Споріднені заявки
Ця заявка претендує на пріоритет за попередніми заявками на патент США Мо 61/713,236 і
Мо 61/713,250, обидві з яких були подані 12 жовтня 2012 року, і за попередньою заявкою на патент США Мо 61/817,312, яка була подана 29 квітня 2013 року.
Рівень техніки
Цей винахід стосується технологій, за якими газ утворюють внаслідок хімічної реакції. Сили, створені вивільненим газом, можуть бути використані для забезпечення енергією корисних процесів. Ці хімічні реакції не є реакціями горіння, і тому вони позбавлені багатьох проблем, пов'язаних з горінням. Натомість, в таких хімічних реакціях, зазвичай, СОг утворюється з бікарбонату (НСО»з). Загалом, ця технологія називається технологією хімічного двигуна або просто СпетЕпдіпег, і вона є відомою як технологія, розроблена Вайцеїе Ме тогіа! Іпоійше. Цей винахід є особливо придатним для видачі білкових терапевтичних засобів.
Білкові терапевтичні засоби являють собою новий клас фармакотерапевтичних препаратів, якими можна лікувати широкий спектр захворювань. Через їх великий розмір і обмежену стабільність, білки потрібно видавати із застосуванням парентеральних методів видачі, таких як ін'єкція або інфузія. Для пацієнтів, що страждають на хронічні захворювання, які потребують регулярного лікування, є тенденція до самостійного введення шляхом підшкірної ін'єкції, наприклад, у випадку введення інсуліну хворими на цукровий діабет. Типова підшкірна ін'єкція включає видачу 1 мл препарату, але іноді до З мл, за менш ніж 20 с. Підшкірну ін'єкцію можна здійснювати із застосуванням ряду пристроїв, у тому числі шприців, автоін'єкторів і шприц- ручок.
Переведення терапевтичних білкових композицій з введення із застосуванням систем для внутрішньовенного введення на введення із застосуванням ін'єкційних пристроїв, таких як шприци, вимагає вирішення ряду проблем, пов'язаних з видачею високих концентрацій високомолекулярних молекул у спосіб, який є легким, надійним і спричинює мінімальний біль у пацієнта. Стандартний об'єм шприца коливається в діапазоні від 0,3 мл до 25 мл, тоді як системи для внутрішньовенних ін'єкцій зазвичай мають об'єм 1 л. Тому, залежно від препарату, щоб видати таку саму кількість білкового терапевтичного засобу, концентрацію, можливо, доведеться збільшити у 40 разів або більше. Крім того, для зручності пацієнта і полегшення
Зо додержання ним режиму лікування ін'єкційна терапія розвивається в бік голок меншого діаметра і швидшого часу видачі.
Видача білкових терапевтичних засобів також є складною через високу в'язкість, яку мають такі терапевтичні композиції, а також через високі зусилля, необхідні для проштовхування таких композицій через пристрій для парентерального введення. Композиції з абсолютною в'язкістю вище 20 сП (20 мПа-с), і, особливо, вище 40-60 СП (40-60 мПа.с), дуже важко видавати за допомогою звичайних автоін'єкторів з пружинним приводом з численних причин. Конструктивно, об'єм, який займає пружина, у відношенні до величини створюваного нею тиску є відносно великим і обмежується конкретними геометричними формами Іпружини), що знижує можливість застосування пружин в конструкціях пристроїв для видачі. Далі, автоін'єктори, зазвичай, виготовляють з пластмасових деталей. Однак для надійної видачі високов'язких рідин у пружині має бути запасена велика енергія. Це може спричинити пошкодження пластмасових деталей внаслідок пластичної деформації, яка являє собою схильність такої пластмасової деталі до незмінної деформації під напруженням. Автоін'єктор, зазвичай, працює із застосуванням пружини для штовхання внутрішнього конструктивного елемента, який включає в себе голку, у напрямку віддаленого краю корпусу шприца. Існує ризик поломки шприца, коли внутрішній конструктивний елемент зіштовхується з корпусом унаслідок високої прикладеної сили, необхідної для ін'єкції високов'язкої рідини. Крім того, звук, пов'язаний з таким зіштовхненням, може спричинити занепокоєння пацієнта, що знижує ймовірність застосування пацієнтом автоін'єктора при лікуванні у майбутньому. Профіль залежності створюваного тиску від часу такого автоін'єктора з пружинним приводом не можна легко змінити, що перешкоджає користувачам здійснювати точне регулювання тиску для того, щоб задовольнити свої потреби в видачі.
Сила, необхідна для видачі певної композиції, залежить від декількох факторів, у тому числі діаметра голки (4), довжини голки (Г), в'язкості композиції (нм) та об'ємної швидкості потоку (0). У найпростішому наближенні - яке не враховує сили тертя між плунжером і циліндром шприца -- сила пов'язана з перепадом тиску (АР), помноженим на площу поперечного перерізу плунжера (А). Перепад тиску (АР) рідини в ламінарному потоці через голку може бути описаний рівнянням
Гагена-Пуазейля:
х як 1.
Кв ДАРА жов
В шприці сила створюється користувачем. Вважається, що середня сила пальців становить менше ніж 15-20 Н для здорових груп пацієнтів, і для пацієнтів з обмеженою фізичною вправністю, таких як літні люди або люди, які страждають на ревматоїдний артрит або розсіяний склероз, є трохи меншою. У типових автоін'єкторах сила створюється пружиною. Сила, що створюється пружиною, лінійно зменшується зі зміщенням, і пружину необхідно вибирати так, щоб забезпечити силу, достатню для виконування ін'єкції. Видача рідин з в'язкістю вище 20 сП (20 мПа:-с) звичайним автоін'єктором з пружинним приводом за прийнятний час є утрудненим: - поломка пластмасових деталей, які утримують стиснену пружину; велика запасена енергія призводить до пластичної деформації; - поломка шприца (висока початкова сила); - неповністю видана доза унаслідок зупинки плунжера (недостатня кінцева сила); - неможливість змінювання конструкції пристроїв, у тому числі великий об'єм, який займає пружина.
Для автоін'єкторів були розглянуті інші джерела енергії. Одним із джерел є реакція спінювання, яку використовують для створення тиску на вимогу. У дослідженні, фінансованому
Управлінням резерву ВМС США (5ОКІ-ЕА5-85-746), під назвою "Оемеіюортепі ої ап Оп-Оетапоа,
Сепетгіс, Огпа-Оеїїмегу Зузіет" 1985, описане застосування бікарбонатів, змішаних з кислотами, для утворення СО», який міг би забезпечувати повільну видачу рідкого лікарського препарату. Ці пристрої були призначені для повільної тривалої видачі протягом 24 год. Войдег і Ворві розкрили застосування шприца, який використовує хімічну реакцію для видачі рідини (052011/0092906). Соой еї аІЇ. в публікації "Ап еПегмезсепі геасіп тісгоритр їог рогіарбіе тістойцідіс вузієтв", І аб. СНір, 2006, 659-666, описали призначені для мікронасосів композиції, в яких використані різні концентрації винної кислоти і бікарбонату натрію та частинки бікарбонату натрію різних розмірів. Проте їх винахід забезпечує видачу у такий спосіб, що сила при виконанні ін'єкції зростає експоненціально з перебігом часу. Відомі хімічні двигуни не забезпечують адекватної видачі, особливо для умов, в яких впливом збільшного об'єму в поршні не можна нехтувати, наприклад, коли об'єм реактиву зводиться до мінімального рівня з метою зменшення до мінімального рівня об'єму, який займає двигун, і перевантаження; без урахування збільшного об'єму хімічні двигуни можуть зупинятись під час видачі так само, як зупиняються автоін'єктори з пружинним приводом.
Цей винахід забезпечує вирішення вищезгаданих проблем шляхом застосування удосконалень технології хімічних двигунів. За аспектами цього винаходу, яким віддають особливу перевагу, описані способи і пристрої, в яких хімічний двигун може бути використаний для зручного і швидкого самостійного введення високов'язкої рідини пацієнтом за допомогою відносно невеликого ін'єктора. Ці способи і пристрої можуть бути застосовані для видачі висококонцентрованого білка або інших високов'язких фармацевтичних композицій.
Суть винаходу
Цим винаходом запропоновані хімічні двигуни і способи застосування таких хімічних двигунів для приведення в рух рідини. Цим винаходом також запропоновані способи виготовлення хімічних двигунів.
За першим аспектом цього винаходу запропонований хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище, яке вміщує кислоту, бікарбонат, воду і плунжер; механізм, призначений для об'єднування згаданих кислоти, води і бікарбонату; і який також характеризується густиною потужності щонайменше 50000 Вт/му, яка визначена при постійному номінальному протитиску 40 Н, або коефіцієнтом густини потужності щонайменше 1,4 у порівнянні з контрольним хімічним двигуном, який включає в себе бікарбонат натрію та лимонну кислоту у молярному відношенні 321, і концентрація лимонної кислоти в якому становить 403 мг в 1 г Н2О.
Характеризування хімічного двигуна густиною потужності є необхідним, оскільки, з огляду на численність факторів, розглянутих у цьому описі, неможливо визначити повний обсяг цього винаходу у інший спосіб. Встановлені рівні густини потужності не було одержані у відомих пристроях, і заявлені рівні густини потужності раніше не визначали як бажані або досяжні. Ця відмінність об'єднує численні технічні переваги, такі як забезпечення простоти тримання спорядженого силовим приводом шприца, який видає в'язкий розчин з більшою зручністю і меншим ризиком поломки, ніж звичайні споряджені пружинним приводом автоін'єктори або раніше описані споряджені газовим приводом ін'єктори. Заявлена характеристика має додаткові переваги, які полягають у простоті вимірювання і високій точності виміряних значень.
В деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, на щонайменше
5095 (мас.) бікарбонат являє собою тверду речовину. Несподівано було виявлено, що бікарбонат калію забезпечує більш швидку реакцію і утворює більше СО», ніж бікарбонат натрію, за всіх інших ідентичних умов. Тому у варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, хімічний двигун включає в себе щонайменше 50 95 (мас.) бікарбонату калію. За варіантом, якому віддається перевага, згаданою кислотою є лимонна кислота, а у деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, лимонна кислота є розчиненою у воді; конструкція з твердим карбонатом калію і лимонною кислотою в розчині може забезпечити підвищену густину потужності. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, закрите вмістище вміщує 1,5 мл або менше рідини. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, загальний внутрішній об'єм закритого вмістища до об'єднання кислоти і карбонату становить 2 мл або менше. У деяких варіантах здійснення цього винаходу кислота і бікарбонат присутні у вигляді твердих речовин, а вода відокремлена від згаданих кислоти і бікарбонату.
Композиції для хімічних двигунів можуть бути поліпшені шляхом додання речовини, що сприяє конвекції. Покращені профілі тиску також можуть бути одержані там, де згаданий бікарбонат включає в себе суміш твердих частинок з морфологією щонайменше двох типів.
Термін "густина потужності", зазвичай, вживають для описування латентної характеристики хімічного двигуна; цей термін, хоча й не так часто, може бути вжитий для описування системи, яка зазнає дії хімічної реакції. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, зсув плунжера або еластичної стінки в хімічному двигуні починається через 2 с, за варіантом, якому віддається більша перевага, в межах 1 с з того моменту, коли кислоту, карбонат і розчинник (воду) об'єднують; цей момент є тим самим моментом, коли хімічний двигун вводять в дію.
За іншим аспектом цього винаходу запропонований хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище, яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді кислоту, і бікарбонат, при цьому розчин кислоти відокремлений від твердого бікарбонату, і плунжер; засіб для проходження згаданого розчину кислоти, який має отвори, розміщений в згаданому закритому вмістищі і встановлений так, що після введення в дію принаймні частина розчину кислоти витискається крізь принаймні частину отворів. За варіантом, якому віддається
Зо перевага, бікарбонат перебуває у формі частинок, і згаданий засіб для проходження розчину кислоти включає в себе трубку, один кінець якої розміщений в твердому бікарбонаті, так що, коли розчин витискається крізь згадані отвори, він контактує з твердими частинками бікарбонату. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, принаймні частина бікарбонату перебуває в твердій формі і розміщена усередині засобу для проходження розчину кислоти. У деяких варіантах здійснення цього винаходу пружина призначена для витискання розчину кислоти через засіб для проходження розчину кислоти.
У деяких варіантах здійснення будь-якого аспекту цього винаходу, яким віддається перевага, внутрішній об'єм хімічного двигуна становить 2 мл або менше, у деяких варіантах здійснення цього винаходу - 1,5 мл або менше, у деяких варіантах здійснення цього винаходу - 1,0 мл або менше, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу - в межах від 0,3 мл до 2 мл, від 0,3 мл до 1,5 мл, від 0,5 мл до 1,5 мл або від 0,7 мл до 1,4 мл.
За іншим аспектом цього винаходу запропонований хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище, яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді кислоту, і бікарбонат калію, при цьому згаданий розчин кислоти відокремлений від згаданого бікарбонату калію, і плунжер; і механізм, призначений для об'єднування згаданих розчину кислоти і бікарбонату калію. У деяких варіантах здійснення цього винаходу бікарбонат калію змішаний з бікарбонатом натрію. Молярне відношення калій:натрій в бікарбонаті становить 100:0, або щонайменше 9, або щонайменше 4, або щонайменше 1; і у деяких варіантах здійснення цього винаходу становить щонайменше 0,1, у деяких варіантах здійснення цього винаходу становить від 0,1 до 9; у деяких варіантах здійснення цього винаходу становить від 0,5 до 2.
За ще одним аспектом цього винаходу запропонований хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище, яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді кислоту, і тверді частинки бікарбонату та тверді частинки речовин, що сприяють конвекції, при цьому згаданий розчин кислоти відокремлений від згаданого твердого бікарбонату, і плунжер; і механізм, призначений для об'єднування згаданих розчину кислоти і твердого бікарбонату.
Тверді частинки речовин, що сприяють конвекції, містяться: в кількості менше ніж 50 мг на 1 мл об'єднаного розчину і на рівні, вибраному так, що при утримуванні всіх інших змінних на постійному рівні утворення СО» відбувається швидше протягом перших 5 с після об'єднування розчину кислоти і твердого бікарбонату, ніж утворення бо СО» в присутності 50 мг на 1 мл частинок речовин, що сприяють конвекції; або в концентрації від 5 мг до 25 мг на 1 мл об'єднаного розчину. У деяких варіантах здійснення цього винаходу -- від 5 мг до 15 мг або від 5 мг до 10 мг на 1 мл об'єднаного розчину.
Термін "об'єднаний розчин" означає об'єм рідини після змішування розчину кислоти і твердого бікарбонату. Термін "твердий бікарбонат" означає наявність принаймні деякої кількості твердого бікарбонату, хоча у згаданому бікарбонаті може також бути наявною деяка кількість рідкої фази (зазвичай водної фази). У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, бікарбонат на щонайменше 10 95 являє собою тверду речовину, у деяких варіантах здійснення цього винаходу - на щонайменше 50 95, на щонайменше 90 95 або на по суті 100 95 являє собою тверду речовину в хімічному двигуні до об'єднання з розчином кислоти.
Термін "тверді речовини, що сприяють конвекції" означає тверді частинки, які мають більш низьку розчинність, ніж твердий бікарбонат, за варіантом, якому віддається перевага, вони розчиняються в щонайменше два рази повільніше, ніж твердий бікарбонат, за варіантом, якому віддається більша перевага, вони розчиняються в щонайменше 10 разів повільніше, ніж твердий бікарбонат за умов, наявних в хімічному двигуні (або, у випадку хімічного двигуна, в якому реакція ще не відбулася, з визначенням при стандартних температурі і тиску); у деяких варіантах здійснення цього винаходу - в щонайменше 100 разів повільніше. Згадані тверді речовини, що сприяють конвекції, за варіантом, якому віддається перевага, мають густину, визначену методом ртутної порометрії при тиску навколишнього середовища, яка на щонайменше 5 95, за варіантом, якому віддається більша перевага, - на щонайменше 10 95 відрізняється від густини води або розчину, в якому диспергують згадані речовини, що сприяють конвекції. Тверді речовини, що сприяють конвекції, за варіантом, якому віддається перевага, мають густину, яка становить щонайменше 1,05 г/мл; за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше 1,1 г/мл; у деяких варіантах здійснення цього винаходу - щонайменше 1,2 г/мл, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу становить від 1,1 г/мл до 1,5 г/мл.
Альтернативно згадані тверді речовини, що сприяють конвекції, можуть мати густину, меншу за густину води, наприклад, 0,95 г/мл або менше, 0,9 г/мл або менше, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу -- від 0,8 мг/мл до 0,97 мг/мл. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, згадані речовини, що сприяють конвекції, використовуються в системі, яка не є перенасиченою; це, зазвичай, має місце у випадку короткотривалих систем,
Зо таких як автоін'єктор, який працює протягом 1 хв або менше, за варіантом, якому віддається перевага, - протягом 30 с або менше, за варіантом, якому віддається більша перевага, - протягом 20 с або менше, і за варіантом, якому віддається ще більша перевага, - протягом 10 с або 5 с чи менше. Отже, композиції з діатомовою землею за цим винаходом відрізняються від системи ІГеРем'е в патенті США Мо 4,785,972, в якій використовується велика кількість діатомової землі, що відіграє роль зародкоутворювача в перенасиченому розчині протягом тривалого періоду часу. Цей винахід охоплює способи роботи хімічного двигуна протягом короткого періоду часу з використанням речовини, що сприяє конвекції, в якій більше ніж 50 95 бікарбонату (за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше 7095 або щонайменше 90 95) перетворюється на газоподібний діоксид вуглецю протягом короткого періоду часу, тривалість якого становить хвилину або менше. За варіантом, якому віддається перевага, діатомова земля або інша речовина, що сприяє конвекції, міститься у кількості, яка є на щонайменше 50 95 (мас.) меншою за кількість, яка була б використана для оптимізації виділення СО з перенасиченої системи, призначеної для вивільнення газоподібного СО» протягом більш ніж 30 хв з кількості СОг2, що утворюється в розчині.
За іншим аспектом цього винаходу запропонований хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище, яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді кислоту, і тверді частинки бікарбонату, при цьому згаданий розчин кислоти відокремлений від згаданого твердого бікарбонату, і плунжер; механізм, призначений для об'єднування згаданих розчину кислоти і твердого бікарбонату; при цьому тверді частинки бікарбонату містять суміш частинок різних морфологій. У деяких варіантах здійснення цього винаходу тверді частинки бікарбонату одержують із щонайменше двох різних джерел, першого джерела і другого джерела, при цьому перше джерело відрізняється від другого джерела на щонайменше 2095 за однією або декількома з таких характеристик: середньомасовий розмір частинок, питома поверхня на одиницю маси та/або розчинність у воді при температурі 20 "С, визначена за часом до повного розчинення в 1 М розчин при однаковому перемішуванні розчинів, з використанням розчинника в хімічному двигуні (зазвичай, води).
За ще одним аспектом цього винаходу запропонований спосіб випорскування рідкого лікарського засобу зі шприца, який включає: забезпечення наявності закритого вмістища, яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді кислоту, і бікарбонат, при цьому розчин бо кислоти відокремлений від бікарбонату, і плунжер; при цьому згадані розчин кислоти і бікарбонат у вмістищі визначають густину латентної потужності; причому плунжер відокремлює закрите вмістище від відділення з лікарським засобом; об'єднування розчину кислоти і бікарбонату в закритому вмістищі; при цьому розчин кислоти і бікарбонат вступають в реакцію з утворенням СО» для приведення в рух плунжера, який, у свою чергу, виштовхує рідкий лікарський засіб зі шприца; при цьому тиск у вмістищі досягає максимуму за 10 с після введення в дію, при цьому через 5 хв густина латентної потужності становить 20 95 або менше від початкової густини латентної потужності, причому через 10 хв тиск в закритому вмістищі становить не більше ніж 50 95 від максимального тиску. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, закрите вмістище також вміщує речовину для видалення
Со», яка видаляє СО» зі швидкістю, яка є в щонайменше 10 разів повільнішою за максимальну швидкість, з якою СО»: утворюється в ході реакції.
Деякі варіанти здійснення цього винаходу являють собою пристрій для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: камеру для реактиву, яка має плунжер у верхньому кінці і зворотний клапан у нижньому кінці, при цьому згаданий зворотний клапан уможливлює випускання Греактиву) зі згаданої камери для реактиву; реакційну камеру, яка має зворотний клапан у верхньому кінці і поршень у нижньому кінці; і камеру для рідини, яка має поршень у верхньому кінці, при цьому згаданий поршень переміщається у відповідь на тиск, створений в реакційній камері, так що об'єм реакційної камери збільшується, а об'єм камери для рідини зменшується.
За будь-яким з аспектів цього винаходу згадані пристрої або способи можуть бути охарактеризовані однією або декількома з перелічених нижче характеристик. Згадана реакційна камера за варіантом, якому віддається перевага, має об'єм щонайбільше 1,5 см3, у деяких варіантах здійснення цього винаходу - щонайбільше 1,0 см3. За варіантом, якому віддається перевага, згадана камера для рідини вміщує високов'язку рідину, яка має абсолютну в'язкість від приблизно 5 СП (5 мПа-с) до приблизно 1000 сП (1000 мПа-с) або в'язкість щонайменше 20
СП (20 мПа-с), за варіантом, якому віддається перевага, щонайменше 40 сП (40 мПа-с), у деяких варіантах здійснення цього винаходу - в межах від 20 СП (20 мПа-с) до 100 сП (100 мпПа-с).
Згадана камера для реактиву може містити розчинник та/або бікарбонат чи кислоту, розчинений(-у) в цьому розчиннику. Розчинник за варіантом, якому віддається перевага, містить воду. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, реакційна камера може вміщувати сухий порошок кислоти і речовину, яка сприяє вивільненню. У деяких варіантах здійснення цього винаходу згаданий порошок кислоти являє собою цитрат, а речовина, яка сприяє вивільненню, являє собою хлорид натрію. Альтернативно реакційна камера може вміщувати щонайменше один або щонайменше два хімічний(-ї) реактив(-и), який(- ї) вступає(-ють) в реакцію один з іншим для утворення газу. Реакційна камера може також вміщувати речовину, яка сприяє вивільненню.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу верхня камера може вміщувати розчинник.
Нижня камера може вміщувати щонайменше два хімічні реактиви, які вступають в реакцію один з іншим для утворення газу. Нижня камера може, наприклад, вміщувати порошок бікарбонату і порошок кислоти.
Згадані пристрої можуть включати в себе поршень, який має натискну поверхню у нижньому кінці реакційної камери, стопор у верхньому кінці камери для рідини, і стрижень, який з'єднує згадані натискну поверхню і стопор. Поршень є одним із видів плунжера; однак плунжер часто не має стрижня, який з'єднує натискну поверхню і стопор.
Плунжер може включати в себе опору для пальця, а також пневматичний затвор, який взаємодіє з верхньої камерою для фіксування плунжера на місці після натискання.
Пневматичний затвор може бути безпосередньо суміжним з опорою для пальця і взаємодіяти з верхньою поверхнею верхньої камери. Плунжер, який включає в себе опору для пальця, може бути названий ініціювальним плунжером, оскільки його часто використовують для спричинювання змішування, під час якого кислота і карбонат об'єднуються в розчині.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, хімічний двигун може включати в себе нижню камеру, визначену зворотним клапаном, суцільною бічною стінкою і поршнем, при цьому згадані зворотний клапан і бічна стінка скріплені між собою так, що об'єм нижньої камери змінюється лише унаслідок пересування поршня.
У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, верхня камера, нижня камера і камера для рідини є циліндричними і співвісними. Верхня камера, нижня камера і камера для рідини можуть бути окремими деталями, які з'єднані разом для утворення пристрою.
Зворотний клапан може живити еластичну камеру в нижній камері, при цьому згадана еластична камера штовхає поршень. Подеколи верхня камера або нижня камера вміщує бо інкапсульований реактив.
В різних варіантах здійснення цього винаходу також запропонований пристрій для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: верхню камеру, яка має ущільнювач у нижньому кінці; нижню камеру, яка має отвір у верхньому кінці, зубчастий вінець у верхньому кінці, який має зубці, орієнтовані у напрямку ущільнювача верхньої камери, і поршень у нижньому кінці; ії камеру для рідини, яка має поршень у верхньому кінці; при цьому згадана верхня камера рухається в поздовжньому напрямку відносно нижньої камери; і поршень рухається у відповідь на тиск, створюваний в нижній камері, так що об'єм реакційної камери збільшується, а об'єм камери для рідини зменшується.
Поршень може включати в себе головку і еластичну камеру, яка сполучається зі згаданим отвором. Зубчастий вінець може оточувати цей отвір. Верхня камера може переміщатися в циліндрі пристрою. Іноді, верхня камера являє собою нижній кінець плунжера. Плунжер може включати в себе пневматичний затвор, який взаємодіє з верхнім кінцем пристрою для фіксування верхньої камери на місці після натиснення. Альтернативно верхній кінець пристрою може включати в себе пневматичний затвор, який взаємодіє з верхньою поверхнею верхньої камери для фіксування цієї верхньої камери на місці при достатньому переміщенні у напрямку нижньої камери.
Камера для рідини може вміщувати високов'язку рідину, яка має в'язкість щонайменше 5 сП (5 мПа-с), або щонайменше 20 сП (20 мПа-с), або щонайменше 40 сП (40 мПа-с). Верхня камера може вміщувати розчинник. Нижня камера може вміщувати щонайменше два хімічні реактиви, які вступають в реакцію між собою для утворення газу. Іноді верхня камера, нижня камера і камера для рідини є окремими деталями, які з'єднані разом для утворення пристрою. У інших варіантах здійснення цього винаходу верхня камера або нижня камера вміщує інкапсульований реактив.
У цьому описі також розглянутий пристрій для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: верхню камеру; нижню камеру, яка має поршень у нижньому кінці; камеру для рідини, яка має поршень у верхньому кінці; і плунжер, який включає в себе шток, що проходить через верхню камеру, стопор на нижньому кінці штока, і опору для пальця на верхньому кінці штока, стопор, який взаємодіє з опорним елементом для відокремлення верхньої камери і нижньої камери; при цьому витягання плунжера спричинює відділення
Зо стопора від опорного елемента і створення гідравлічного сполучення між верхньою камерою і нижньою камерою; при цьому згаданий поршень переміщається у відповідь на тиск, створюваний в нижній камері, так що об'єм реакційної камери збільшується, а об'єм камери для рідини зменшується.
Цей винахід також стосується пристроїв для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, які включають в себе: реакційну камеру, розділену перегородкою на перше відділення і друге відділення, при цьому згадане перше відділення вміщує щонайменше два сухі хімічні реактиви, які можуть вступати в реакцію між собою для утворення газу, і згадане друге відділення вміщує розчинник; і камеру для рідини, яка має випускний отвір; при цьому рідина в камері для рідини випускається крізь випускний отвір у відповідь на тиск, створюваний в реакційній камері.
Тиск, створюваний в реакційній камері, може діяти на поршень або плунжер на одному кінці камери для рідини, спричинюючи випускання рідини крізь випускний отвір камери для рідини.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу реакційна камера включає в себе еластичну стінку, розміщену поблизу камери для рідини; при цьому згадана камера для рідини утворюється еластичною бічною стінкою, так що тиск, створюваний в реакційній камері, спричинює розтягання цієї еластичної стінки і стискання згаданої еластичної бічної стінки камери для рідини, виштовхуючи тим самим рідину крізь випускний отвір.
Реакційна камера і камера для рідини можуть бути оточені корпусом. Іноді, реакційна камера і камера для рідини розміщені в корпусі впритул одна до іншої. У інших варіантах здійснення цього винаходу голка виступає з дна корпусу і перебуває у рідинному сполученні з випускним отвором камери для рідини; і реакційна камера розміщена на верхівці камери для рідини.
Реакційна камера може бути визначена зворотним клапаном, бічною стінкою і плунжером, при цьому згаданий зворотний клапан і бічна стінка скріплені між собою так, що об'єм реакційної камери змінюється лише унаслідок пересування плунжера.
Крім того, у різних варіантах здійснення цього винаходу запропонований пристрій для дозування рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: реакційну камеру, яка має перший і другий кінці; плунжер на першому кінці реакційної камери, при цьому згаданий плунжер виконаний з можливістю переміщення всередині пристрою у відповідь на тиск, створюваний в реакційній камері; і зворотний клапан на другому кінці реакційної камери, який уможливлює бо введення Іреактиву)| у реакційну камеру.
Пристрій може включати в себе камеру для реактиву на протилежному боці від зворотного клапана. Згадана камера для реактиву може вміщувати розчинник і порошок бікарбонату, розчинений в цьому розчиннику. Розчинник може містити воду. Пристрій може включати в себе плунжер на кінці камери для реактиву навпроти зворотного клапана. Плунжер може взаємодіяти з камерою для реактиву для фіксування ініціювального плунжера на місці, після того як він буде натиснений.
Крім того, у різних варіантах здійснення цього винаходу запропонований пристрій для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: циліндр, розділений на камеру для реактиву, реакційну камеру і камеру для рідини зворотним клапаном і поршнем (або плунжером іншого типу); та ініціювальний плунжер на одному кінці камери для реактиву; при цьому згаданий зворотний клапан розміщений між камерою для реактиву і реакційною камерою; і поршень відокремлює реакційну камеру від камери для рідини, причому поршень (або плунжер іншого типу) є рухомим для змінювання об'ємного відношення між реакційною камерою і камерою для рідини.
Цей винахід також стосується пристрою для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: циліндр, який має реакційну камеру і камеру для рідини, відокремлені одна від іншої рухомим поршнем; і джерело тепла для нагрівання згаданої реакційної камери.
Реакційна камера може вміщувати щонайменше один хімічний реактив, який утворює газ під дією високої температури. Згаданим щонайменше одним хімічним реактивом може бути 2,2- азобісізобутиронітрил. Згаданим утвореним газом може бути газоподібний азот.
Цим винаходом також запропонований пристрій для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: циліндр, який має реакційну камеру і камеру для рідини, відокремлені одна від іншої рухомим поршнем; і джерело світла, яке освітлює згадану реакційну камеру. Реакційна камера може вміщувати щонайменше один хімічний реактив, який утворює газ під дією світла. Цей щонайменше один хімічний реактив може містити хлорид срібла.
Ініціювання реакції з утворенням газу в хімічному двигуні можна виконувати шляхом розчинення щонайменше двох різних хімічних реактивів в розчиннику. Ці щонайменше два хімічні реактиви можуть включати хімічну сполуку, яка має першу швидкість розчинення, і таку саму хімічну сполуку, яка має другу відмінну швидкість розчинення. Для одержання іншої
Зо швидкості розчинення ці швидкості розчинення можна варіювати шляхом змінювання площі поверхні хімічної сполуки, або шляхом інкапсулювання хімічної сполуки в оболонку.
Профіль залежності тиску від часу при утворенні газу може включати пік, під час якого швидкість утворення газу зростає швидше за початкове утворення газу.
Реакційна камера може вміщувати сухий реактив кислоти, при цьому з метою ініціювання реакції у цю реакційну камеру з камери для реактиву, розміщеної на протилежному боці зворотного клапана, подається розчинник, який містить попередньо розчинений бікарбонат (або попередньо розчинену кислоту). Реакційна камера може також вміщувати речовину, яка сприяє вивільненню, таку як хлорид натрію. Розчинник може містити воду. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, згаданий сухий реактив кислоти являє собою порошок лимонної кислоти або порошок оцтової кислоти. Утворюваний газ, за варіантом, якому віддається перевага, являє собою діоксид вуглецю.
Цим винаходом також запропонований пристрій для видачі рідини за допомогою хімічної реакції, який включає в себе: циліндр, який має камеру для реактиву, реакційну камеру і камеру для рідини; при цьому згадана камера для реактиву розміщена в межах деталі з натискною кнопкою на верхньому кінці циліндра; плунжер, який відокремлює камеру для реактиву від реакційної камери; пружину, яка спрацьовує так, щоб штовхати ініціювальний поршень в камеру для реактиву при натисканні деталі з натискною кнопкою; і поршень, який відокремлює реакційну камеру від камери для рідини, при цьому згаданий поршень переміщається у відповідь на тиск, створюваний в реакційній камері. Деталь з натискною кнопкою може мати бічну стінку, закриту на зовнішньому кінці контактною поверхнею, буртик, який виступає назовні з внутрішнього кінця бічної стінки, і ущільнювальний елемент, розміщений поблизу від центральної частини на зовнішній поверхні бічної стінки. Циліндр може мати внутрішню стопорну поверхню, яка перебуває в контакті з буртикомдеталі з натискною кнопкою.
Ініціювальний плунжер може включати в себе центральну частину, споряджену виступами, які відходять від неї у радіальному напрямку, і ущільнювальний елемент, розміщений на ближчому до середини пристрою торці, який перебуває в контакті з бічною стінкою реакційної камери. Внутрішня поверхня деталі з натискною кнопкою може мати пази для виступів.
Реакційна камера може бути розділена внутрішньою радіальною поверхнею на змішувальну камеру і відвід, при цьому згадана внутрішня радіальна поверхня має отвір, і поршень бо розміщений біля кінця відводу.
Для забезпечення можливості випускання газу після переміщення плунжера для витискання рідини з камери для рідини реакційна камера подеколи включає в себе газопроникний фільтр, що закриває отвір. Ця особливість забезпечує вивільнення надлишкового газу.
Циліндр може бути утворений з першої частини і другої частини, при цьому згадана перша частина включає в себе камеру для реактиву і реакційну камеру, а друга частина включає в себе камеру для рідини. Цей винахід охоплює способи виготовлення ін'єкторів, які включають складання першої і другої частин для одержання ін'єктора або складової частини ін'єктора.
В різних варіантах здійснення цього винаходу також запропонований ін'єкційний пристрій для видачі фармацевтичної рідини пацієнту тиском, створюваним внутрішньою хімічною реакцією, який включає в себе: камеру для реактиву, яка має активатор у верхньому кінці і зворотний клапан у нижньому кінці, де згаданий зворотний клапан уможливлює випускання реактиву з камери для реактиву до реакційної камери при активації; реакційну камеру, функціонально з'єднану з камерою для реактиву, яка має засіб для вміщення зворотного клапана на верхньому кінці і поршень на нижньому кінці; і камеру для рідини, функціонально з'єднану з реакційною камерою, яка має засіб для вміщення поршня у верхньому кінці, при цьому згаданий поршень переміщається у відповідь на тиск, створюваний в реакційній камері, так що об'єм реакційної камери збільшується, а об'єм камери для рідини зменшується.
Слід мати на увазі, що у різних варіантах здійснення цей винахід включає всі комбінації і перестановки різних особливостей, розкритих у цьому описі. Наприклад, композиції, розкриті у цьому описі, можуть бути використані в будь-якому з пристроїв, як має бути зрозуміло фахівцю при читанні цього опису. Крім того, для кожного пристрою, розглянутого в цьому описі, є відповідний спосіб застосування цього пристрою для видачі в'язкої рідини, зазвичай, лікарського засобу. Цей винахід також стосується способів виготовлення пристроїв, які включають складання складових частин. Крім того, цей винахід стосується окремих складових частин хімічного двигуна і наборів, які включають в себе хімічний двигун та інші складові частини, які складають для одержання ін'єктора. Цей винахід може бути також охарактеризований вимірюваннями, розглянутими в цьому описі; наприклад, характеристикою густини потужності або будь-якими іншими визначеними характеристиками, розглянутими на фігурах, в прикладах тощо. Наприклад, цей винахід може бути охарактеризований верхньою або нижньою межею або діапазоном, встановленим за виміряними значеннями, розглянутими у цьому описі.
Різні аспекти цього винаходу описані із вживанням терміну "містить, вміщує, включає в себе"; однак у більш обмежених варіантах здійснення цей винахід альтернативно може бути описаний із вживанням термінів "складається по суті з" або, більш обмежено, "складається з".
У будь-якому з хімічних двигунів може бути ініціювальний плунжер, який, зазвичай, безпосередньо або опосередковано активують для ініціювання утворення газу в хімічному двигуні; наприклад, він спричинює об'єднування в розчині і вступання в реакцію кислоти і бікарбонату для утворення СО»г. За варіантом, якому віддається перевага, хімічний двигун включає в себе елемент (такий як виступи), який фіксує ініціювальний плунжер на місці, так що реакційна камера залишається закритою для атмосфери і не втрачає тиск, окрім втрати тиску для переміщення плунжера для витискання рідини з відділення для рідини.
За різними аспектами цей винахід може бути визначений як композиція, ін'єктор, спосіб виготовлення композиції або ін'єктора (який, зазвичай, включає в себе корпус ін'єктора, розширювальне відділення, плунжер (наприклад, поршень) і складник у вигляді в'язкої рідини, яка переважно являє собою лікарський засіб. У типових випадках голка, безперечно, приєднана до відділення з лікарським засобом. У деяких варіантах здійснення цього винаходу розширювальне відділення може бути рознімно прикріплене, так що згадана складова деталь, яка являє собою розширювальне відділення (яку також називають реакційною камерою), може бути відокремлена від відділення з лікарським засобом. За деякими аспектами цей винахід може бути визначений як спосіб проштовхування розчину через шприц, або як спосіб введення лікарського засобу, або як система, яка включає в себе пристрій плюс композицію(-ї) та/або вивільнений газ (зазвичай СО2). Лікарські засоби можуть бути звичайними лікарськими засобами або у варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, біологічним(-и) препаратом(-ами), наприклад, білками. Будь-який з аспектів цього винаходу може бути охарактеризований однією особливістю або будь-якою комбінацією особливостей, які розглянуті в будь-якому місці цього опису.
За аспектами цього винаходу, яким віддається перевага, запропонований хімічний двигун, який може забезпечити: - видачу в'язких рідин (наприклад, з в'язкістю, яка становить більше ніж 20 сП (20 мПа.с)) зі швидкістю потоку 0,06 мл/с або вище; бо - енергію на вимогу з метою усунення потреби у зберіганні енергії;
- мінімальні сили, необхідні для запуску, з метою запобігання поломки шприца; - відносно постійний тиск впродовж ін'єкції для запобігання зупинки поршня; - регульовний тиск або профіль тиску, залежно від в'язкості рідини або від умов користувача.
Цим винаходом запропонована хімічна реакція з утворенням газу для створення тиску на вимогу, який може бути застосований для видачі фармацевтичних композицій парентеральним шляхом. Цей тиск може бути створений шляхом поєднання двох реакційноздатних матеріалів, які утворюють газ. Перевага запропонованої цим винаходом реакції з утворенням газу у порівнянні з відомими реакціями полягає у тому, що її можна виконати у спосіб, який забезпечує швидку видачу (менше ніж 20 с) рідини з в'язкістю, яка становить більше ніж 20 сП (20 мПа-с), і мінімізує простір, необхідний для розміщення ГІреакційноздатних матеріалів), з одночасним підтриманням по суті пологого характеру профілю залежності тиску від часу, як показано в
Прикладах. Інша перевага цього винаходу полягає у тому, що профіль залежності тиску від часу може бути змінений для різних рідин, неньютонівських рідин, потреб пацієнта або пристроїв.
Короткий опис фігур
Нижче наведений короткий опис фігур, які призначені для ілюстрування наведених як приклад варіантів здійснення цього винаходу, розкритих в цьому описі, і які не мають обмежувального характеру.
Фіг. 1 являє собою схему хімічної реакції, яка продукує газ для переміщення поршня в камері.
Фіг. 2 являє собою спрощене зображення першого варіанта виконання пристрою для видачі рідини за допомогою хімічної реакції. Така хімічна реакції в цьому випадку відбувається у тому разі, коли два сухі хімічні реактиви розчиняються в розчиннику і вступають в реакцію. На цій фігурі зображений пристрій в стані зберігання, при цьому сухі реактиви відокремлені від розчинника.
Фіг. З являє собою спрощене зображення пристрою, зображеного на Фіг. 2, після того як сухі реактиви об'єднані з розчинником.
Фіг. 4 являє собою спрощене зображення пристрою, зображеного на Фіг. 2, з поршнем, який з метою видачі рідини підштовхується тиском газу.
Фіг. 5 являє собою спрощене зображення іншого наведеного як приклад варіанта виконання
Зо пристрою для видачі рідини за допомогою хімічної реакції двох реактивів в розчиннику. Цей пристрій виготовлений з чотирьох окремих деталей, які з'єднані одна з іншою для утворення складеного пристрою, аналогічного показаному на Фіг. 2.
Фіг. 6 являє собою спрощене зображення першого варіанта виконання пристрою для видачі рідини за допомогою хімічної реакції. Така хімічна реакція в цьому випадку відбувається у тому разі, коли хімічний реактив піддають впливу тепла. Згаданий пристрій включає в себе джерело тепла.
Фіг. 7 являє собою вигляд збоку у розрізі першого наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою. В цьому варіанті виконання для створення двох окремих камер застосований зворотний клапан.
Фіг. 8 являє собою вигляд в перспективі двигуна в розрізі за наведеним як приклад варіантом виконання, зображеним на фіг. 7.
Фіг. 9 являє собою вигляд збоку в розрізі другого наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою. В цьому варіанті виконання для створення двох окремих камер застосований ущільнювач, і для розривання цього ущільнювача застосований зубчастий вінець.
Фіг. 10 являє собою вигляд в перспективі двигуна в розрізі за другим наведеним як приклад варіантом виконання, зображеним на фіг. 9.
Фіг. 11 являє собою вигляд збоку в розрізі третього наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою. В цьому варіанті виконання витягання ручки вгору (тобто з циліндра пристрою) розриває ущільнювач між двома окремими камерами. На цій фігурі зображений пристрій до витягання ручки вгору.
Фіг. 12 являє собою вигляд в перспективі двигуна в розрізі за третім наведеним як приклад варіантом виконання, зображеним на Фіг. 11, до витягання ручки вгору.
Фіг. 13 являє собою вигляд в перспективі двигуна в розрізі за третім наведеним як приклад варіантом виконання, зображеним на Фіг. 11, після витягання ручки вгору.
Фіг. 14 являє собою вигляд збоку в розрізі наведеного як приклад варіанта виконання двигуна, в якому застосований інкапсульований реактив. На цій фігурі зображений пристрій в стані зберігання.
Фіг. 15 являє собою вигляд збоку в розрізі наведеного як приклад варіанта виконання двигуна, в якому застосований інкапсульований реактив. На цій фігурі зображений пристрій в бо стані використання.
Фіг. 16 являє собою "прозорий" вигляд в перспективі першого наведеного як приклад варіанта виконання патч-помпи, в якій для ін'єктування рідини застосовується хімічна реакція. В цьому варіанті виконання двигун і камера для рідини розміщені впритул один до іншої, і обидва мають жорсткі бічні стінки.
Фіг. 17 являє собою "прозорий" вигляд в перспективі другого наведеного як приклад варіанта виконання патч-помпи, в якій для ін'єктування рідини застосовується хімічна реакція. В цьому варіанті виконання двигун розміщений у верхній частині камери для рідини, і вони обидва мають еластичну стінку. Двигун розширюється і притискає камеру для рідини. На цій фігурі патч- помпа зображена, коли камера для рідини є пустою, і до застосування.
Фіг. 18 являє собою "прозорий" вигляд в перспективі патч-помпи, зображеної на Фіг. 17, коли камера для рідини є заповненою.
Фіг. 19 являє собою вигляд збоку в розрізі іншого наведеного як приклад варіанта виконання шприца, в якому застосована хімічна реакція з утворенням газу. У цьому варіанті виконання стопор зміщують пружиною стиснення для проходження через камеру для реактиву і забезпечення випорожнення її вмісту в реакційну камеру.
Фіг. 20 являє собою вигляд знизу, на якому показана внутрішня будова деталі з натискною кнопкою у шприці, зображеному на Фіг. 19.
Фіг. 21 являє собою вигляд зверху стопора, застосованого в шприці, зображеному на Фіг. 19.
Фіг. 22 являє собою графік, на якому показаний профіль залежності "тиск-час" для видачі силіконового масла при впорскуванні в реакційну камеру різних кількостей води. По осі у показаний манометричний тиск (Па), а по осі х показаний час (с). Цей графік показує результати для умов використання трьох різних кількостей води - 0,1 мл, 0,25 млі 0,5 мл.
Фіг. 23 являє собою графік, на якому показаний профіль залежності "об'єм-час" для видачі силіконового масла в'язкістю 73 СП (73 мПа-с) у разі додання у реакційну камеру речовини, яка сприяє вивільненню (Масі)). По осі у показаний об'єм (мл), а по осі х показаний час (с).
Фіг. 24 являє собою графік залежності "об'єм-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73
СП (73 мПа-с), на якому показано застосування бікарбонату модифікованої або змішаної морфології, а саме реакційна камера вміщує 10095 бікарбонату у стані поставки, 100 95 ліофілізованого бікарбонату, суміш 75 90 бікарбонату у стані поставки/25 95 ліофілізованого
Зо бікарбонату або суміш 50 95 бікарбонату у стані поставки/50 95 ліофілізованого бікарбонату.
Фіг. 25 являє собою графік залежності "тиск-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73
СП (73 мПа-с), на якому показано застосування бікарбонату модифікованої або змішаної морфології, а саме реакційна камера вміщує 10095 бікарбонату у стані поставки, 100 95 ліофілізованого бікарбонату, суміш 75 90 бікарбонату у стані поставки/25 95 ліофілізованого бікарбонату або суміш 50 95 бікарбонату у стані поставки/50 95 ліофілізованого бікарбонату.
Фіг. 26 являє собою графік залежності "нормалізований тиск-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73 СП (73 мПа-с) протягом початкового періоду часу. Показано застосування бікарбонату модифікованої або змішаної морфології, а саме реакційна камера вміщує 100 95 бікарбонату у стані поставки, 100 95 ліофілізованого бікарбонату, суміш 75 95 бікарбонату у стані поставки/25 95 ліофілізованого бікарбонату або суміш 50 95 бікарбонату у стані поставки/50 95 ліофілізованого бікарбонату.
Фіг. 27 являє собою графік залежності "нормалізований тиск-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73 СП (73 мПа-с) протягом другого періоду часу. Реакційна камера вміщує бікарбонати різної морфології або змішаної морфології, а саме 100 95 бікарбонату у стані поставки, 100 95 ліофілізованого бікарбонату, суміш 75 95 бікарбонату у стані поставки/25 95 ліофілізованого бікарбонату і суміш 50 95 бікарбонату у стані поставки/50 95 ліофілізованого бікарбонату.
Фіг. 28 являє собою графік залежності "об'єм-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73
СП (73 мПа:с), на якому показано застосування реактивів з різною швидкістю розчинення або структурою. Двигун включає в себе 100 95 порошків бікарбонату натрію і лимонної кислоти у стані поставки, 100 95 АІКа Зейгег, доведеного до аналогічного стехіометричного відношення, 75595 порошків у стані поставки/25 95 АІЇка беїйтег, 50 95 порошків у стані поставки/50 95 АїКа
Зейгег, 25 95 порошків у стані поставки/75 95 АІКа Зеїйгег.
Фіг. 29 являє собою графік залежності "тиск-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73
СП (73 мПа-с), на якому показано застосування реактивів з різною швидкістю розчинення або структурою. Двигун включає в себе 100 95 порошків бікарбонату натрію і лимонної кислоти у стані поставки, 100 95 АІКа 5ейгег, доведеного до аналогічного стехіометричного відношення, 75595 порошків у стані поставки/25 95 АІЇка беїйтег, 50 95 порошків у стані поставки/50 95 АїКа
Зейгег, 25 95 порошків у стані поставки/75 95 АІКа Зеїйгег. 60 Фіг. 30 являє собою графік залежності "тиск-час" для видачі води в'язкістю 1 сП (1 мПа-с), на якому показано застосування реактивів з різною швидкістю розчинення або структурою. Двигун включає в себе 100 95 порошків бікарбонату натрію і лимонної кислоти у стані поставки, 100 95
АїКа Зеїйгег, доведеного до аналогічного стехіометричного відношення, 75 96 порошків у стані поставки/25 95 АІКа беїгег, 50 95 порошків у стані поставки/50 95 АІКа беїйгег, 25 95 порошків у стані поставки/75 95 АІка 5ейгег.
Фіг. 31 являє собою графік залежності "нормалізований тиск-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73 СП (73 мПа-с), на якому показано застосування реактивів з різною швидкістю розчинення або структурою. Двигун включає в себе 100 95 порошків бікарбонату натрію і лимонної кислоти у стані поставки, 10095 АїЇКа бБейлег, доведеного до аналогічного стехіометричного відношення, 75 95 порошків у стані поставки/25 95 АІКа Зей»ег, 50 95 порошків у стані поставки/50 95 АІКа бейгег, 2595 порошків у стані поставки/7/5 95 АЇКа Зейтег. Тиск нормалізований шляхом нормалізування кривих на Фіг. 29 до їх максимального тиску.
Фіг. 32 являє собою графік залежності "нормалізований тиск-час" при розширенні впродовж перших З с на Фіг. 31.
Фіг. 33 являє собою графік залежності "об'єм-час" для видачі силіконової рідини в'язкістю 73
СП (73 мПа-с), причому реакційна камера вміщує бікарбонат натрію (В5), бікарбонат калію або їх суміш 50/50.
Фіг. 34 являє собою графік залежності "тиск-ч-ас" для третьої серії випробувань; видачі силіконової рідини в'язкістю 73 СП (73 мПа-с), причому реакційна камера вміщує бікарбонат натрію (В5), бікарбонат калію або їх суміш 50/50.
Фіг. 35 являє собою графік швидкості реакції для третьої серії випробувань; видачі силіконової рідини в'язкістю 73 СП (73 мПа-с), причому реакційна камера вміщує бікарбонат натрію (В5), бікарбонат калію або їх суміш 50/50.
Фіг. 36 являє собою графік залежності "об'єм-час" для четвертої серії випробувань для силіконового масла.
На Фіг. 37 зображений засіб для проходження розчину кислоти з отворами, який може бути застосований для видачі розчину в реакційну камеру.
На Фіг. 38 зображений профіль залежності "виміряний тиск-час" для хімічного двигуна з використанням змішаного бікарбонату натрію і бікарбонату калію для видачі силіконового масла
Зо через тонкостінну голку калібру 27 довжиною 19 мм.
На Фіг. 39 зображена крива залежності "об'єм-час видачі" для контрольного реактиву (без масі) та системи з використанням твердого Масі в ролі зародкоутворювача (масі).
На Фіг. 40 зображений профіль залежності "сила-час" двох різних хімічних двигунів, які видають 1 мл рідини в'язкістю 50 сП (50 мПа-с) через тонкостінну голку калібру 27 (довжиною 1,9 см).
На Фіг. 41 зображений профіль залежності "сила-час" для двох різних хімічних двигунів (композиція З і композиція 4), які видають З мл рідини в'язкістю 50 СП (50 мПа-с) через тонкостінну голку калібру 27 (довжиною 1,9 см).
На Фіг. 42 зображений профіль залежності "сила-час" для хімічного двигуна (композиція 5), який видає З мл рідини в'язкістю 50 сП (50 мПа-с) через тонкостінну голку калібру 27 (довжиною 1,9 см).
На Фіг. 43 зображені профілі тиску при постійному об'ємі для композицій, охарактеризованих на правій частині фігури. Реєстровуваний тиск підвищувався в такому порядку: контрольний реактив « поверхня зародкоутворення «« частинки Ехрапсе! « щавлева кислота « діатомова земля « оксалат кальцію.
Фіг. 44 показує схожість впливу вібрації і доданої діатомової землі щодо підвищення утворення газу.
Фіг. 45 ілюструє зміщення в'язкої рідини хімічним двигуном, який включає в себе бікарбонат калію, лимонну кислоту і 5 мг, 10 мг або 50 мг діатомової землі, яка діє як речовина, що сприяє конвекції.
На Фіг. 46 схематично зображений пристрій для визначення густини потужності хімічного двигуна.
Глосарій
Хімічний двигун - хімічний двигун утворює газ внаслідок хімічної реакції, і утворений газ використовується для забезпечення енергією іншого процесу. Зазвичай, така реакція не є згорянням, і у багатьох варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, хімічний двигун приводиться в дію утворенням СО?» в результаті реакції карбонату (зазвичай, карбонату натрію або за варіантом, якому віддається перевага, - карбонату калію) з кислотою, за варіантом, якому віддається перевага, - лимонною кислотою. бо У описуваному хімічному двигуні закрите вмістище запобігає витіканню газу в атмосферу,
так що сила утвореного газу може бути прикладена до плунжера. У складеному пристрої (зазвичай, ін'єкторі)) плунжер переміщається газом, що утворюється, і витискає рідину з відділення для рідини. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу вмістище закрите на одному кінці зворотним клапаном, оточене стінками камери в напрямку, перпендикулярному центральній осі, і закрите на іншому кінці рухомим плунжером.
В'язкість може бути визначена двома способами: "кінематична в'язкість" або "абсолютна в'язкість". Кінематична в'язкість є мірою стійкого потоку рідини під дією прикладеної сили.
Одиницею СІ кінематичної в'язкості є мм/с, що становить 1 сантистокс (сСт). Абсолютна в'язкість, яку іноді називають динамічною або простою в'язкістю, є добутком кінематичної в'язкості і густини рідини. Одиницею СІ абсолютної в'язкості є міліпаскаль-секунда (мПа.-с) або сантипуаз (СП), де 1 сСП-1 мПа-с. Якщо не зазначено інше, термін "в'язкість" завжди означає абсолютну в'язкість. Абсолютну в'язкість можна вимірювати за допомогою капілярного реометра, конусного і пластинчастого реометра, або будь-яким іншим відомим способом.
Рідини можуть бути ньютонівськими або неньютонівськими. Неньютонівські рідини мають бути охарактеризовані при різних коефіцієнтах зсуву, у тому числі при коефіцієнті, ідентичному коефіцієнту зсуву ін'єкції. У цьому випадку в'язкість рідини може бути апроксимована за допомогою рівняння Гагена-Пуазейля, де відома сила використовується для ін'єкції через голку відомого діаметра і довжини, при відомій швидкості рідини. Цей винахід придатний як для ньютонівських, так і для неньютонівських рідин.
Плунжером (також званим "розширюваним плунжером") є будь-яка складова частина, яка рухається або деформується у відповідь на дію СО»2, що утворюється в хімічному двигуні, і яка може передавати силу, безпосередньо або опосередковано, до рідини у відділенні, яке розміщене поруч з хімічним двигуном або опосередковано сполучається з ним. Наприклад, плунжер може штовхати поршень, який, у свою чергу, штовхає рідину в шприці. Численні типи плунжерів описані в цій заявці і є відомими в цій галузі, і композиції та конструкції, що відповідають цьому винаходу, є, зазвичай, застосовними до плунжерів численних типів.
Ініціювальний плунжер являє собою рухому деталь, яку використовують для ініціювання реакції, зазвичай, шляхом безпосереднього або опосередкованого спричинення поєднання кислоти, карбонату і води. За варіантом, якому віддається перевага, ініціювальний плунжер
Зо фіксується на місці для запобігання будь-якій втраті тиску, а, отже, й для спрямування всього створеного тиску у напрямку рідини, призначеної для випорскування з камери для рідини.
Термін "парентеральний" означає спосіб видачі, яка відбувається не через шлунково- кишковий тракт, наприклад, видачі шляхом ін'єкції або інфузії.
Профіль залежності тиску від часу може включати пік, який описують як повторне підвищення тиску впродовж профілю видачі.
Способи за цим винаходом можна використовувати як з ручними шприцами, так і з автоіїн'єккгорами, і вони не обмежені циліндричною геометрією. Термін "шприц" вживається взаємозамінно для позначення ручних шприців та автоін'єкторів будь-якого розміру або геометричної форми. Термін "ін'єкційний пристрій" вживається для позначення будь-якого пристрою, який може бути застосований для введення рідини в тіло пацієнта, в тому числі, наприклад, шприців і патч-помп. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, будь-який з хімічних двигунів, розглянутих у цьому описі, може бути частиною ін'єктора, і цей винахід охоплює ці ін'єктори.
Докладний опис
Фіг. 1 ілюструє створення тиску в результаті хімічної реакції для використання при видачі фармацевтичної композиції шляхом ін'єкції або інфузії. Як видно на лівій частині фігури, в реакційній камері 110 замкнений(-ї) один або декілька хімічних реактивів 100. Одна стінка камери може переміщатись відносно інших стінок камери і діяти як поршень 120. До початку хімічної реакції камера 110 має перший об'єм.
Після цього у згаданій камері ініціюють хімічну реакцію, як показано стрілкою, позначеною "ЕХМ". Газоподібний побічний продукт 130 утворюється з певною швидкістю, п(), де п означає молі утвореного газу, а ї означає час. Тиск є пропорційним кількості газоподібного побічного продукту 130, що утворюється в результаті хімічної реакції, як показано в Рівнянні (1):
РО) пФ Ц/УМ (1)
У рівнянні (1) Т означає температуру, а М означає об'єм камери 110.
Об'єм камери 110 залишається незмінним, доки додаткова сила, утворена тиском газу на поршень 120, не перевищує силу, необхідну для виштовхування рідини через голку шприца.
Необхідна сила залежить від механічних складових, наявних в системі, наприклад, сил тертя і виграшу в силі, які обумовлюються конструкцією з'єднувача, діаметром голки шприца і в'язкістю рідини.
Після перевищення мінімального тиску, необхідного для переміщення поршня 120, об'єм реакційної камери 110 починає збільшуватись. Переміщення поршня 120 спричинює початок видачі рідини всередині шприца. Відповідно до Рівняння (1) тиск в камері 110 залежить як від швидкості реакції, так і від швидкості об'ємного розширення. За варіантом, якому віддається перевага, газ утворюється в кількості, достатній для здійснення об'ємного розширення без одночасного утворення надмірного надлишкового тиску. Це може бути досягнуто шляхом контролювання швидкості реакції і вивільнення газу в камері 110.
Підвищення тиску від утвореного в результаті хімічної реакції газоподібного побічного продукту 130 може бути використане для проштовхування рідини в безпосередній близькості до поршня 120 через шприц. Підвищення тиску може також опосередковано штовхати рідину, наприклад, шляхом створення механічного контакту між поршнем 120 ї рідиною, наприклад, за допомогою стрижня або штока, який з'єднує поршень 120 зі стопором в попередньо заповненому шприці, який вміщує рідину.
Один або декілька хімічних реактивів 100 вибрані так, щоб у процесі реакції утворювався газоподібний побічний продукт 130. До прийнятних хімічних реактивів 100 належать реактиви, які вступають в реакцію між собою для утворення газоподібного побічного продукту 130.
Наприклад, для утворення діоксиду вуглецю (СОг2) лимонна кислота (СвєНевО;7) або оцтова кислота (С2НаОг) буде вступати з бікарбонатом натрію (МанНСоО»з) в реакцію, яка може бути ініційована, якщо згадані два реактиви розчинені в спільному розчиннику, такому як вода.
Альтернативно єдиний реактив може утворювати газ у разі ініціювання ініціатором, таким як світло, тепло або розчинення. Наприклад, єдиний реактив 2,2'-азобісізобутиронітрил (АЇВМ) може розкладатись для утворення газоподібного азоту (М2г) при температурі 50-65 76.
Згаданий(-ї) хімічний(-ї) реактив(-и) вибирають так, щоб хімічну реакцію можна було легко контролювати.
Одним з аспектів цього винаходу є комбінування різних складових, результатом якого є (і) сила, достатня для видачі в'язкої рідини протягом короткого періоду часу, наприклад, до 20 с, і (і) невеликий за розміром вузол, який є поєднуваним з передбачуваним застосуванням, тобто
Зо приведенням шприца в рух. Для здійснення потрібної ін'єкції всі показники, такі як час, розмір і сила, мають бути скомбіновані. Розмір вузла для хімічного двигуна визначається об'ємом реактивів, у тому числі розчинників; об'єм визначається за стандартних умов (температура 25 "С, тиск 1 атм) після того, як всі компоненти будуть змішані, і СО» буде вивільнений.
Молярна концентрація СО в порівнянні з НагСбОз задається величиною рН. рКа Н2СОз становить 4,45. Для рН, значно нижчого за цей рівень, відсоткове відношення СОг до НгСОз становить майже 100 95. Для рнН, близького до рКа (наприклад, від 4,5 до 6,5), ця величина буде зменшуватись з 9095 до 30 95. Для рН, який є більшим за 7, система буде складатися в основному з НгСОз без СО». Тому прийнятні кислоти мають забезпечити забуферення системи для підтримування рН нижче 4,5 протягом усього періоду здійснення ін'єкції. Хімічна реакція не має переходити на рівень 100 95 конверсії впродовж ін'єкції (наприклад, протягом 5 с, або протягом 10 с, або протягом 20 с) в межах часового періоду здійснення ін'єкції, але, зазвичай, щоб мінімізувати створення надлишкового тиску, рівень конверсії має наближатись до щонайменше 30-50 90; при цьому конверсія визначається як молярний відсоток кислоти, яка прореагувала, а у деяких варіантах здійснення цього винаходу рівень конверсії має становити від 30 9о до 80 95, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу має становити від 30 95 до 95. У деяких варіантах здійснення цього винаходу конверсія реактиву, який вивільнює СОг (такого як бікарбонат натрію або бікарбонат калію), становить щонайменше 30 95, за варіантом, якому віддається перевага, - щонайменше 50 95 або щонайменше 70 95, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу - менше ніж 95 95. 50 Прийнятними є кислоти, які є рідкими при кімнатній температурі, такі як льодяна оцтова кислота (рКаї 4,76) і масляна кислота (рКа 4,82). Кислотами, яким віддається перевага, є органічні кислоти, які є твердими при кімнатній температурі; ці кислоти мають слабкий запах і не вступають в реакцію з пристроєм. Крім того, для утворення засобу регулювання швидкості розчинення вони можуть бути упаковані у вигляді порошків з різною морфологією або структурою. До кислот, яким віддається перевага, належать лимонна кислота (рн: від 2,1 до 7,2 (рКа: 3,1; 4,8; 6,4), щавлева кислота (рн: від 0,3 до 5,3: ІрКа 1,3; 4,41), винна кислота (рн: від 2 до 4; ІрКаІ-2,95; рКа2-4,251|) і фталева кислота (рН: 1,9-6,4 |рКа: 2,9; 5,41). В експериментах з доданою НСІ1 несподівано було виявлено, що зниження рН до З не прискорює вивільнення СО».
У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, лимонну кислоту бо використовують в системах, в яких ін'єкція відбувається при конверсії реакції у межах від 15 95 до 50 95. Бажаним може бути використання переваги швидкого накопичення СО», а отже, підвищення тиску, яке відбувається при низькій конверсії. Через буферні властивості цієї кислоти відсоткове відношення утвореного в ході реакції СОг до НеСОз буде зменшуватися при високій конверсії, коли рН збільшиться вище 5,5. Ця система буде мати менше підвищення тиску на кінцевій стадії реакції після завершення ін'єкції. За інших обставин може бути бажаним використання переваги повного циклу реакції і модифікування реакції так, щоб вона була близькою до завершення на кінцевому етапі ін'єкції. У деяких варіантах здійснення цього винаходу перевага віддається вибору винної кислоти і щавлевої кислоти, оскільки вони мають низькі значення ркКа.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, бікарбонат у вигляді насиченого розчину додають у розширюване відділення, яке вміщує тверду кислоту або тверду кислоту, змішану з іншими складниками, такими як солі, бікарбонат або інші домішки. У інших варіантах здійснення цього винаходу воду додають у поршень, який вміщує тверду кислоту, змішану з бікарбонатами та іншими складниками. У деяких інших варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, водний розчин бікарбонату додають до твердої композиції, яка містить твердий бікарбонат, для забезпечення додаткового продукування СО» в кінці ін'єкції. У інших варіантах здійснення цього винаходу бікарбонат може міститися у вигляді зволоженої або тільки частково розчиненої твердої речовини. Бікарбонат у будь-якій формі також може бути введений в реакцію з розчиненою кислотою. Наприклад, у деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, бікарбонат об'єднують з розчином лимонної кислоти.
Коли хімічна взаємодія обмежується невеликими реакційними об'ємами, тобто відносно велика кількість реактиву обмежується невеликим об'ємом рідини (насичені розчини) у системі під тиском, спосіб продукування газоподібного СОг стає значно складнішим. Залежно від обставин, важливими факторами обмеження швидкості у такому разі стають: - швидкість розчинення твердих реактивів; - доступність і швидкість дифузії іонів бікарбонату; - швидкість десорбції СО» з поверхні бікарбонату; - вивільнення газоподібного СО» з розчину.
Зо В залежності від потреб системи, параметри можна регулювати незалежно один від іншого або спільно для мінімізування перевантаження і підтримання пологого характеру профілю кривої тиску, оскільки вплив об'ємного розширення реакційної камери не спричинює падіння тиску і зупинки поршня.
Для забезпечення швидкої видачі в'язких рідин важливим фактором може бути наявність іонів бікарбонату. У розчині бікарбонатні солі знаходяться в рівновазі з бікарбонатними іонами, які є активним іоном в реакції. Бікарбонатні іони можуть бути вільними або сильно зв'язаними іонами. Концентрацію бікарбонату можна регулювати шляхом зміни полярності розчинника, наприклад, доданням етанолу для зменшення швидкості реакції або доданням М- метилформаміду чи М-метилацетаміду для збільшення швидкості реакції; використанням переваги спільної дії іонів; і використанням відносно високого вмісту бікарбонату вище точки насичення. За варіантом, якому віддається перевага, розчинність бікарбонату у воді становить більше ніж 9 г в 100 мл, за варіантом, якому віддається більша перевага, - 25 г в 100 мл. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, насичені розчини бікарбонату калію додають у поршень, який вміщує кислоти. У інших варіантах здійснення цього винаходу воду додають у поршень, який вміщує тверді кислоти і бікарбонат калію.
Профіль тиску під час видачі може бути змінений шляхом змінювання швидкості розчинення.
Наприклад, додання насиченого розчину бікарбонату калію у поршень, який вміщує тверду лимонну кислоту і твердий бікарбонат, спричинює, по-перше, швидке вивільнення СО» при вступанні в реакцію розчиненого бікарбонату з кислотою і, по-друге, вторинний стійкий рівень вивільнення СО?» у міру того, як твердий бікарбонат розчиняється і стає доступним. Швидкість розчинення можна змінювати шляхом змінювання розміру частинок або площі поверхні порошку, використання бікарбонату або кислоти декількох різних видів, інкапсулювання в оболонку або змінювання властивостей розчинника. Шляхом об'єднання порошків, які мають різні швидкості розчинення, профіль залежності тиску від часу може бути змінений, забезпечуючи постійний тиск з перебігом часу або сплеск тиску з часом. З тією самою метою може бути застосоване введення каталізатора.
Тиск в поршні (реакційній камері) визначається концентрацією СО», який вивільняється з розчину. Вивільнення може бути полегшене шляхом застосування способів перемішування або шляхом введення центрів, які знижують розчинність СО» або підвищують його бо зародкоутворення, ріст і дифузію. Способи перемішування можуть включати введення твердих кульок, суспендованих в поршні. До прийнятних кульок належать порожнисті полімерні мікросфери, такі як мікросфери Ехрапсеї, полістирольні мікросфери або поліпропіленові мікросфери. Після введення води або насиченого розчину бікарбонату в поршень, зовнішній потік створює сили і моменти на сферах, що спричинює їх обертання зі швидкістю м/, і вони також починають рухатися під дією виштовхувальної сили. Поле швидкостей течії, утворене обертанням кульок, покращує дифузію газу у напрямку поверхні і полегшує десорбцію СО» з рідини. Шляхом нанесення активного шару, наприклад, оболонки з бікарбонату, поверхня кульок, які вільно обертаються, може також бути модифікована. Такі кульки є спочатку важкими, і на них не впливає виштовхувальна сила. Проте, у міру того як покриття розчиняється або взаємодіє з кислотою, виштовхувальна сила примушує кульки рухатися в напрямку поверхні рідини. Під час вищезгаданого руху незбалансовані сили на частинці посилюють її обертання, що зменшує обмеження транспортування газу і збільшує десорбцію СО» з рідини.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу для полегшення вивільнення розчиненого газу в порожній об'єм додають сіль, домішку або інший зародкоутворювач. До прикладів згаданих зародкоутворювачів належать кристалічний хлорид натрію, тартрат кальцію, оксалат кальцію і цукор. Вивільнення може бути полегшене шляхом додання складника, який зменшує розчинність газу. Вивільнення також може бути полегшене доданням зародкоутворювача, який полегшує утворення зародків, ріст і вивільнення бульбашок газу внаслідок гетерогенного зародкоутворення.
У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, швидкість потоку в залежності від часу підтримується на по суті постійному рівні, так що швидкість зсуву рідини є однаковою. Для ньютонівських рідин швидкість зсуву є пропорційною швидкості потоку і обернено пропорційною г", де їз являє собою радіус голки. Зміна швидкості зсуву може бути визначена після ініціювання потоку після перших 2 с або З с як (максимальна швидкість потоку - мінімальна швидкість потоку)/мінімальна швидкість потоку)|х100 для пристроїв, в яких діаметр голки не змінюється. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, зміна швидкості зсуву становить менше ніж 50 95, за варіантом, якому віддається більша перевага, - менше ніж 25 95. Рідини можуть бути ньютонівськими або неньютонівськими. Для швидкостей потоку, типових для підшкірного введення через голки з діаметром в діапазоні від 27 калібру до
Зо 31 калібру, швидкість зсуву становить порядку від їх107 с" до 1х106 с", і важливими можуть стати неньютонівські властивості, особливо для білків.
У деяких прикладах, розглянутих нижче в цьому описі, ін'єкційний пристрій, в якому застосовується хімічна реакція з утворенням газу, використовували для переміщення рідини, в'язкість якої становить більше ніж 70 сП (70 мПа-с), через тонкостінну (ТММ) голку 27 калібру за менше ніж 10 с. Тонкостінна голка 27 калібру має номінальний зовнішній діаметр 0,01620,0005 дюйма (0,406:20,0127 мм), номінальний внутрішній діаметр 0,010240,001 дюйма (0,25420,0254 мм) і товщину стінки 0,003 дюйма (0,0762 мм). Такі результати, як очікується, також можуть бути одержані з голками, які мають більш великі номінальні внутрішні діаметри.
Вибір хімічного(-их) реактиву(-ів) може грунтуватись на різних факторах. Одним із факторів є швидкість розчинення реактиву, тобто швидкість, з якою реактив у сухій порошкоподібній формі розчиняється в розчиннику, такому як вода. Швидкість розчинення можна змінювати шляхом змінювання розміру частинок або площі поверхні порошку, інкапсулювання порошку в оболонку, яка розчиняється першою, або зміни властивостей розчинника. Іншим фактором є бажаний профіль залежності тиску від часу. Профіль залежності тиску від часу можна регулювати шляхом змінювання кінетики реакції. У найпростішому випадку кінетика певної реакції буде залежати від декількох факторів, таких як концентрація реактивів, залежність від "порядку" хімічної реакції і температура. Для багатьох реактивів 100, в тому числі тих, в яких необхідно змішувати два сухі реактиви, кінетика буде залежати від швидкості розчинення. Наприклад, шляхом об'єднування порошків, які мають дві різні швидкості розчинення, профіль залежності тиску від часу можна змінювати, що забезпечує створення постійного тиску з перебігом часу або профіль, який має пік тиску в заданий час. З цією самою метою можна застосовувати введення каталізатора. Альтернативно одержуваний профіль залежності об'єму від часу може мати постійний нахил. Термін "постійний" стосується певного профілю, який має лінійний висхідний нахил протягом періоду часу тривалістю щонайменше 2 с, з допустимим відхиленням значення нахилу «15 Фо.
Така можливість регулювання хімічної реакції забезпечує можливість пристосування пристроїв за цим винаходом до різних рідин (з різними об'ємами та/або в'язкістю), потреб пацієнта або конструкцій пристроїв для видачі. Крім того, хоча хімічна реакція протікає незалежно від геометричних розмірів реакційної камери, форма реакційній камері може 60 впливати на те, як накопичений тиск діє на поршень.
Рівень тиску, необхідний для здійснення видачі лікарського засобу, може бути визначений механікою шприца, в'язкістю рідини, діаметром голки і бажаним часом видачі. Згаданий необхідний тиск досягається шляхом вибору відповідної кількості і стехіометричного відношення реактиву, яке визначає п (молі газу), а також відповідного об'єму реакційної камери. Слід також розглядати розчинність газу в будь-якій рідині, що міститься в реакційній камері, яка не додаватиме свій внесок до тиску.
При бажанні, для підвищення швидкості видачі рідини, в реакційній камері може міститися речовина, яка сприяє вивільненню. Коли розчинник, такий як вода, використовують для полегшення дифузії і реакції між молекулами, газ, що утворюється, буде мати деяку розчинність і стабільність в розчиннику. Речовина, яка сприяє вивільненню, полегшує вивільнення будь- якого розчиненого газу у вільний простір камери. Речовина, яка сприяє вивільненню, знижує розчинність газу в розчиннику. До прикладів речовин, які сприяють вивільненню, належить зародкоутворювач, який полегшує утворення зародків, ріст і вивільнення бульбашок газу шляхом гетерогенного зародкоутворення. Прикладом речовини, яка сприяє вивільненню, є хлорид натрію (масі). Наявність речовини, яка сприяє вивільненню, може підвищувати загальну швидкість багатьох хімічних реакцій, збільшуючи швидкість розчинення, яка часто є фактором, який обмежує швидкість створення тиску для сухих (порошкоподібних) реактивів. Речовину, яка сприяє вивільненню, також можна розглядати як каталізатор.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, об'єм реакційної камери становить від 1 см до 1,4 см3 або менше, у деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, - 1 см3 або менше, у деяких варіантах здійснення цього винаходу він становить від 0,5 см3 до 1 см3 або 1,4 см3. Іншим компонентам пристрою можуть бути надані розміри відповідно до об'єму реакційної камери. Реакційна камера об'ємом не більше 1-1,4 см3 надає можливість здійснення видачі високов'язкої рідини за допомогою хімічної реакції з обмеженим простором, доступним для виконання ін'єкції, або об'ємом, який займає пристрій.
Фіг. 2 ілюструє один наведений як приклад варіант виконання пристрою (у цьому випадку, шприца) із застосуванням для утворення газу хімічної реакції між реактивами, який можна використовувати для видачі високов'язкої рідини. Шприц 400 зображений на цій фігурі у стані
Зо зберігання або у ненатисненому стані, в якому хімічна реакція поки що не була ініційована.
Голка на цій фігурі не зображена. Шприц 400 включає в себе циліндр 410, який утворений бічною стінкою 412, і внутрішній простір розділений на три окремі камери. Починаючи з верхнього кінця 402 циліндра, шприц включає в себе камеру 420 для реактиву, реакційну камеру 430 і камеру 440 для рідини. Плунжер 470 вставлений у верхній кінець 422 камери для реактиву. Зворотний клапан 450, розміщений на нижньому кінці 424 камери для реактиву, утворює радіальну поверхню. Зворотний клапан 450 також розміщений на верхньому кінці 432 реакційної камери. Зворотний клапан 450 призначений для випускання матеріалу з камери 420 для реактиву і впускання його в реакційну камеру 430. Нижній кінець 434 реакційної камери утворений поршнем 460. Нарешті, поршень 460 розміщений у верхньому кінці 442 камери для рідини. Отвір 416 циліндра розташований в нижньому кінці 444 камери для рідини і в нижньому кінці 404 шприца. Слід зазначити, що зворотний клапан 450 закріплений на місці і не може рухатися всередині циліндра 410. На відміну від цього, поршень 460 може переміщатися всередині циліндра у відповідь на тиск. Іншими словами, межі реакційної камери 430 визначені зворотним клапаном 450, бічною стінкою 412 циліндра і поршнем 460.
Реакційна камера 430 також може бути описана як така, що має перший кінець і другий кінець. Рухомий поршень 460 розміщений на першому кінці 434 реакційної камери, тоді як зворотний клапан 450 розміщений на другому кінці 432 реакційної камери. Як видно на цій фігурі, реакційна камера 430 розміщена безпосередньо на одному боці поршня 460, а камера 440 для рідини розміщена безпосередньо на протилежному боці поршня.
Камера 420 для реактиву вміщує щонайменше один(-у) хімічний реактив, розчинник та/або речовину, яка сприяє вивільненню. Реакційна камера 430 вміщує щонайменше один(-у) хімічний реактив, розчинник та/або речовину, яка сприяє вивільненню. Камера 440 для рідини вміщує рідину, призначену для видачі. Як показано на цій фігурі, камера 420 для реактиву вміщує розчинник 480, реакційна камера 430 вміщує два різні хімічні реактиви 482, 484 у вигляді сухого порошку, і камера 440 для рідини вміщує високов'язку рідину 486. Знову ж таки, слід зазначити, що ця фігура виконана без додержання масштабу. Хімічні реактиви, як показано на цій фігурі, не заповнюють весь об'єм реакційної камери. Натомість, в реакційній камері є наявним вільний простір 436.
У конкретних варіантах здійснення цього винаходу камера для реактиву вміщує бікарбонат, бо який був попередньо розчинений в розчиннику, і реакційна камера вміщує сухий порошок кислоти. Було встановлено, що пасивне змішування реактивів в розчиннику становить проблему, яка призводить до зниження швидкості реакції. Бікарбонат був попередньо розчинений, оскільки в іншому випадку він би занадто повільно розчинявся і брав участь в реакції одержання газу. У більш конкретних варіантах здійснення цього винаходу використовували бікарбонат калію. Було виявлено, що бікарбонат натрію не вступає в реакцію з такою самою швидкістю. Цитрат був використаний як сухий порошок кислоти, оскільки він швидко розчиняється і швидко вступає в реакцію. Хлорид натрію (МасСі) був включений до складу цитрату як суха речовина, яка сприяє вивільненню. Хлорид натрію забезпечував центри зародкоутворення для надання можливості швидшого виділення газу з розчину.
Кожна камера має об'єм, який в зображеному на цій фігурі варіанті здійснення є пропорційним висоті камери. Камера 420 для реактиву має висоту 425, реакційна камера 430 має висоту 435 і камера 440 для рідини має висоту 445. У цьому ненатисненому стані об'єм реакційної камери є достатнім для утримання розчинника і двох хімічних реактивів.
У конкретних варіантах здійснення цього винаходу об'єм реакційної камери дорівнює 1 см3 або менше. Іншим компонентам пристрою можуть бути надані розміри відповідно до об'єму реакційної камери. Реакційна камера об'ємом не більше ніж 1 см? надає можливість здійснення видачі високов'язкої рідини за допомогою хімічної реакції незважаючи на те, що простір, доступний для виконання ін'єкції, або об'єм, який займає пристрій, є обмеженим.
На Фіг. З зображено, що плунжер 470 натиснутий, тобто шприц перебуває в натисненому стані. Ця дія спричинює відкривання зворотного клапана 450, надходження розчинника 480 в реакційну камеру 430 і розчинення ним двох хімічних реактивів (на фігурі показано у вигляді бульбашок в розчиннику). Після натиснення плунжера 470 і при відсутності прикладення додаткового тиску до зворотного клапана, згаданий зворотний клапан 450 закривається (на цій фігурі зворотний клапан показаний у відкритому стані). У конкретних варіантах здійснення цього винаходу бічна стінка 412 циліндра на нижньому кінці 424 камери для реактиву може мати канавки 414 або їй може бути надана інша форма для захоплення плунжера 470. Іншими словами, плунжер 470 взаємодіє з нижнім кінцем 424 камери 420 для реактиву, щоб фіксувати плунжер на місці після натиснення.
Як видно на Фіг. 4, результатом розчинення двох хімічних реактивів в розчиннику є
Зо утворення газу 488, який є побічним продуктом хімічної реакції. Оскільки кількість газу збільшується, тиск, прикладений до поршня 460, збільшується доти, доки, після досягнення порогового значення, поршень 460 починає рухатись вниз у напрямку нижнього кінця 404 шприца (як показано стрілкою). Це спричинює збільшення об'єму реакційної камери 430 і зменшення об'єму камери 440 для рідини. В результаті цього високов'язка рідина 486 витискається з камери для рідини через отвір. ІНшими словами, сумарний об'єм реакційної камери 430 і камери для рідини залишається постійним, але об'ємне відношення реакційної камери до камери 440 для рідини буде зростати в міру утворення газу в реакційній камері. Слід зазначити, що зворотний клапан 450 не дозволяє газу 488 перетікати з реакційної камери в камеру для реактиву.
Шприц може забезпечити постійну силу за умови належного регулювання таких елементів як (ї) розмір частинок сухого порошкового реактиву; (ії) розчинність реактивів; (ії) маса реактивів і кількість речовини, яка сприяє вивільненню; і (м) геометрична форма камер для послідовного заповнення та пакування.
На Фіг. 5 зображений інший варіант виконання пристрою 700, в якому для утворення газу застосовується хімічна реакція між реактивами. Зображений на цій фігурі пристрій перебуває в стані зберігання. Тоді як циліндр, зображений на Фіг. 2, виготовлений із суцільною бічною стінкою, циліндр пристрою, зображеного на Фіг. 5, виготовлений з декількох більш коротких деталей. Ця конструкція дозволяє спростити виробництво і заповнення різних камер пристрою загалом. Інша значна відмінність в цьому варіанті виконання полягає в тому, що поршень 760 складається з трьох різних частин: натискної поверхні 762, стрижня 764 і стопора 766, як пояснено нижче у цьому описі.
Як видно на верхній частині Фіг. 5, камера 720 для реактиву утворена першою частиною 726, яка має першу бічну стінку 728 для визначення бічних меж камери для реактиву. Плунжер 770 вставляють у верхній кінець 722 згаданої частини для ущільнювання цього кінця. Після цього перша частина 720 може бути перевернута догори дном для заповнення розчинником 780 камери 720 для реактиву.
Після цього до нижнього кінця 724 першої частини може бути приєднана друга частина 756, яка включає в себе зворотний клапан 750 для ущільнювання камери 720 для реактиву. Друга бічна стінка 758 оточує зворотний клапан. Нижній кінець 724 першої частини і верхній кінець 752 60 другої частини можуть бути з'єднані відомими засобами, такими як гвинтова різьба (наприклад,
наконечник Люера). Як показано на цій фігурі, нижній кінець першої частини може мати внутрішню різьбу, тоді як верхній кінець другої частини може мати зовнішню різьбу.
Третя частина 736 використана для утворення реакційної камери 730 і також утворена третьою бічною стінкою 738. Натискна поверхня 762 поршня розміщена в межах третьої бічної стінки 738. Після розміщення хімічних реактивів, розчинника та/або речовини, яка сприяє вивільненню, на натискній поверхні, нижній кінець 754 другої частини і верхній кінець 732 третьої частини з'єднують між собою. На цій фігурі зображені два реактиви 782, 784. Стрижень 764 поршня відходить вниз від натискної поверхні 762.
Нарешті, четверта частина 746 використана для утворення камери 740 для рідини. Ця четверта частина утворена четвертою бічною стінкою 748 і конічною стінкою 749, яка звужується для утворення отвору 716, через який буде проштовхуватись рідина. Цей отвір розташований на нижньому кінці 744 камери для рідини. Камера для рідини може бути заповнена рідиною, призначеною для видачі, після чого в камеру для рідини може бути поміщений стопор 766. Як видно на цій фігурі, стопор 766 може мати вентиляційний отвір 767, так що повітря може виходити з камери для рідини, коли стопор штовхають вниз до поверхні рідини 786, для запобігання утримуванню повітря в камері для рідини. Кришка 768, прикріплена до нижньої частини поршневого штока 764, може бути використана для закривання вентиляційного отвору 767. Альтернативно нижній кінець поршневого штока може бути вставлений у згаданий вентиляційний отвір. Після цього нижній кінець 734 третьої частини і верхній кінець 742 четвертої частини з'єднують між собою.
Як зазначалось вище, поршень 760 в цьому варіанті виконання складається з натискної поверхні 762, штока 764 і стопора 766, з'єднаних між собою. Тому між реакційною камерою 730 і камерою 740 для рідини наявний порожній об'єм 790. Розмір цього порожнього об'єму може бути змінений за бажанням. Наприклад, корисним може бути виконання пристрою в цілому більш довгим, щоб користувач міг легше його захоплювати. В усьому іншому пристрій за цим варіантом виконання працює так само, як і пристрій, описаний вище із посиланням на Фіг. 2-4.
Частина поршня, яка утворює натискну поверхню, діє в реакційній камері, а частина поршня, яка утворює стопор, діє в камері для рідини. Слід також зазначити, що натискна поверхня, шток, стопор і факультативна кришка можуть бути виконані як єдина деталь, або можуть бути окремими деталями.
Фіг. 6 ілюструє наведений як приклад варіант виконання пристрою (знову ж таки шприца), який може бути використаний для видачі високов'язкої рідини із застосуванням для утворення газу хімічної реакції, ініційованої теплом. Знову ж таки, шприц 800 зображений на цій фігурі у стані зберігання.
Циліндр 810 утворений бічною стінкою 812, і внутрішній простір розділений на дві окремі камери, реакційну камеру 830 і камеру 840 для рідини. Реакційна камера 830 розміщена на верхньому кінці 802 шприца. Верхній кінець 832 реакційної камери утворений радіальною стінкою 838. В межах реакційної камери розміщено джерело 850 тепла, яке може бути використане для нагрівання. Джерело 850 тепла може бути розміщене на радіальній стінці 838 або, як показано на цій фігурі, на бічній стінці 812 циліндра.
Нижній кінець 834 реакційної камери утворений поршнем 860. Реакційна камера 830 визначена радіальною стінкою 838, бічною стінкою 812 циліндра і поршнем 860. Поршень 860 також розміщений на верхньому кінці 842 камери для рідини. Отвір 816 циліндра розташований на нижньому кінці 844 камери для рідини, тобто на нижньому кінці 804 шприца. Знову ж таки, тільки поршень 860, який становить частину реакційної камери, може переміщатися усередині циліндра 810 у відповідь на тиск. Радіальна стінка 838 закріплена на місці і є суцільною, так що газ через неї проходити не може.
Реакційна камера вміщує хімічний реактив 882. Наприклад, цим хімічним реактивом може бути 2,2'-азобісізобутиронітрил. В реакційній камері може бути наявний вільний простір 836.
Камера 840 для рідини вміщує рідину 886.
Шприц включає в себе активаційний механізм 852, який може бути розміщений, наприклад, у верхній частині поблизу фланця 815 для пальців або на зовнішній поверхні бічної стінки циліндра 812. Після активації джерело 850 тепла утворює тепло. Таким джерелом тепла може бути, наприклад, інфрачервоний світловипромінювальний діод (ГЕО). Хімічний реактив 882 Є чутливим до тепла, і утворює газ (в даному випадку Мг). Тиск, створений газом, змушує поршень 860 переміщатись, витісняючи високов'язку рідину 886 в згадану камеру 840 для рідини.
Слід ще раз зазначити, що згаданий поршень альтернативно може являти собою варіант виконання з натискною поверхнею, штоком і стопором, описаний з посиланням на Фіг. 5. Такий бо варіант виконання може також бути прийнятним і у цьому випадку.
Альтернативним варіантом здійснення цього винаходу є пристрій, який може бути використаний для видачі високов'язкої рідини із застосуванням для утворення газу хімічної реакції, ініційованої світлом. Цей варіант здійснення є майже ідентичним варіанту здійснення, описаному з посиланням на Фіг. б, за винятком того, що джерело тепла тепер замінено джерелом 850 світла, яке може освітлювати реакційну камеру 830. Хімічний реактив 884 в цьому випадку є чутливим до світла, і утворює газ під впливом світла. Наприклад, згаданим хімічним реактивом може бути хлорид срібла (АдСІ). Тиск, створений газом, змушує поршень переміщатись, витісняючи високов'язку рідину в згадану камеру для рідини. Варіант поршня, зображений на фіг. 5, можна, у разі необхідності, також використовувати і у цьому випадку.
Для утворення газу може(-уть) бути використаний(-ї) будь-який(-ї) прийнятний(-ї) хімічний реактив або реактиви. Наприклад, бікарбонат буде вступати в реакцію з кислотою для утворення діоксиду вуглецю. Прикладами прийнятних бікарбонатів є бікарбонат натрію, калію і амонію. До прийнятних кислот належать оцтова кислота, лимонна кислота, бітартрат калію, динатрію пірофосфат або дигідрофосфат кальцію. За допомогою хімічної реакції можна утворювати будь-який газ, такий як іоксид вуглецю, газоподібний азот, газоподібний кисень, газоподібний хлор тощо. Бажано, щоб газ, що утворюється, був інертним і негорючим.
Карбонати металів, такі як карбонат міді або карбонат кальцію, можна розкладати термічним шляхом для одержання СО і відповідного оксиду металу. Як інший приклад, 2,2- азобісізобутиронітрил (АІВМ) можна нагрівати для утворення газоподібного азоту. Як ще один приклад, реакція певних ферментів (наприклад, дріжджей) із цукром продукує СО». Деякі речовини легко сублімуються, переходячи з твердого стану в газ. До таких речовин належать, але без обмеження ними, нафталін і йод. Перекис водню можна розкладати каталізаторами, такими як ферменти (наприклад, каталазою), або діоксидом марганцю з продукуванням газоподібного кисню.
Передбачається, що високов'язка рідина, призначена для дозування з використанням пристроїв за цим винаходом, може являти собою розчин, дисперсію, суспензію, емульсію тощо.
Високов'язка композиція може містити білок, такий як моноклональне антитіло або який-небудь інший білок, який є терапевтично корисним. Білок може мати концентрацію від приблизно 150 мг/мл до приблизно 500 мг/мл. Високов'язка рідина може мати абсолютну в'язкість від
Зо приблизно 5 СП (5 мПа-с) до приблизно 1000 сП (1000 мПа-с). У інших варіантах здійснення цього винаходу високов'язка рідина має абсолютну в'язкість щонайменше 40 сП (40 мПа-с) або щонайменше 60 СП (60 мПа-с). Високов'язка рідина може також містити розчинник або нерозчинник, такий як вода, перфторалкановий розчинник, сафлорова олія або бензилбензоат.
На Фіг. 7 і Фіг. 8 зображені різні вигляди першого наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою (у цьому випадку, шприца), який може бути використаний для видачі високов'язкої рідини із застосуванням для утворення газу хімічної реакції між реактивами.
Шприц 300 зображений на цих фігурах у стані зберігання або у ненатисненому стані, в якому хімічна реакція поки що не була ініційована. Фіг. 7 являє собою вигляд збоку в розрізі, а фіг. 8 являє собою вигляд в перспективі двигуна шприца.
Шприц 300 включає в себе циліндр 310, внутрішній простір якого розділений на три окремі камери.
Починаючи з верхнього кінця 302 циліндра, шприц має верхню камеру 320, нижню камеру 330 і камеру 340 для рідини. Ці три камери є співвісними, і на цих фігурах зображені як такі, що мають циліндричну форму. Нижню камеру також можна розглядати як реакційну камеру.
Плунжер 370 вставлений у верхній кінець 322 верхньої камери, а стопор 372 плунжера проходить тільки через верхню камеру. Зворотний клапан 350 розміщений на нижньому кінці 324 верхньої камери, утворюючи радіальну поверхню. Зворотний клапан 350 розміщений також на верхньому кінці 332 нижньої камери. Зворотний клапан 350 призначений для випускання матеріалу з верхньої камери 320 і впускання його в нижню камеру 330. Поршень 360 розміщений у нижньому кінці 334 нижньої камери. Поршень 360 розміщений також у верхньому кінці 342 камери для рідини. Як показано на цій фігурі, поршень сформований із щонайменше двох частин, натискної поверхні 362, яка розміщена в нижній частині нижньої камери, і головки 366 у верхній частині камери для рідини. Голка 305 розміщена у нижньому кінці 344 камери для рідини і в нижній частині 304 шприца. Слід зазначити, що зворотний клапан 350 закріплений на місці ії не може рухатися всередині циліндра 310, або, іншими словами, є нерухомим відносно циліндра. На відміну від цього, поршень 360 може переміщатись всередині циліндра у відповідь на тиск. Іншими словами, нижня камера 330 визначена зворотним клапаном 350, суцільною бічною стінкою 312 циліндра і поршнем 360.
Нижня камера 330 також може бути описана як така, що має перший кінець і другий кінець. бо Рухомий поршень 360 розміщений на першому кінці 334 нижньої камери, тоді як зворотний клапан 350 розміщений на другому кінці 332 нижньої камери. Як показано на цій фігурі, нижня камера 330 розміщена безпосередньо на одному боці поршня 360, а камера 340 для рідини розміщена безпосередньо на протилежному боці поршня.
Як було зазначено вище, поршень 360 складається з принаймні натискної поверхні 362 і головки 366. Ці дві частини можуть бути з'єднані між собою фізично, наприклад, штоком (не показаний), який на своїх протилежних кінцях має натискну поверхню і головку. Альтернативно передбачається також, що між натискною поверхнею і головкою може бути розміщений нестискний газ. Таким чином, між нижньою камерою 330 і камерою 340 для рідини може бути наявний порожній об'єм 307. Розмір цього порожнього об'єму може бути змінений за бажанням.
Наприклад, корисним може бути виконання пристрою в цілому більш довгим, щоб користувач міг легше його захоплювати. Альтернативно, як описано нижче, у іншому варіанті виконання, зображеному на Фіг. 9 і Фіг. 10, у поршні може бути використана еластична камера, яка відіграє роль натискної поверхні і діє на головку 366. У ще одному варіанті виконання пристрою поршень може бути єдиною деталлю з натискною поверхнею на одному боці згаданої єдиної деталі і головкою на іншому боці згаданої єдиної деталі.
Верхня камера 320 вміщує щонайменше один хімічний реактив або розчинник. Нижня камера 330 вміщує щонайменше один хімічний реактив або розчинник. Камера 340 для рідини вміщує рідину, призначену для видачі. Зазвичай, передбачається, що сухі реактиви будуть розміщені в нижній камері, а вологий реактив (тобто розчинник) буде розміщений у верхній камері. Як показано на цій фігурі, верхня камера 320 буде вміщувати розчинник, нижня камера 330 буде вміщувати два різні хімічні реактиви у вигляді сухого порошку, а камера 340 для рідини буде вміщувати високов'язку рідину. Реактив(-и) в будь-якій камері може(-уть) бути інкапсульований(-ї) для полегшення маніпулювання в процесі виробництва. Кожна камера має об'єм, який в зображеному на цій фігурі варіанті виконання є пропорційним висоті камери. У цьому ненатисненому стані об'єм нижньої камери є достатнім для вміщення розчинника і двох хімічних реактивів.
Коли плунжер шприца, зображеного на Фіг. 7 і Фіг. 8, натискають, доданий тиск спричинює відкриття зворотного клапана 350, і розчинник з верхньої камери 320 надходить у нижню камеру 330 і розчиняє згадані два хімічні реактиви. Після того як плунжер 370 натиснутий достатньою мірою, і зворотний клапан не зазнає дії ніякого додаткового тиску, згаданий зворотний клапан 350 закривається. Як показано на цій фігурі, плунжер включає в себе опору 376 для пальця і пневматичний затвор 378 на штоці 374, який розміщений поблизу від опори для пальця.
Пневматичний затвор взаємодіє з верхньою поверхнею 326 верхньої камери для фіксування плунжера на місці. Два хімічні реактиви можуть вступати в реакцію між собою в розчиннику для утворення газу в нижній камері. Оскільки кількість газу збільшується, тиск, прикладений до натискної поверхні 362 поршня 360, збільшується доти, доки після досягнення порогового значення, поршень 360 починає рухатись вниз у напрямку нижнього кінця 304 шприца. Це спричинює збільшення об'єму нижньої камери 330 і зменшення об'єму камери 340 для рідини. В результаті цього високов'язка рідина витискається з камери для рідини крізь отвір (за допомогою головки 366). Іншими словами, сумарний об'єм нижньої камери 330 і камери для рідини залишається постійним, але об'ємне відношення нижньої камери до камери 340 для рідини буде зростати в міру утворення газу в реакційній камері. Слід зазначити, що зворотний клапан 350 не дозволяє газу перетікати з нижньої камери в верхню камеру Крім того, пневматичний затвор 378 на плунжері дозволяє стопору 372 діяти як допоміжний резервний клапан для зворотного клапана 350, а також запобігає виштовхуванню поршня вгору і з верхньої камери.
У деяких варіантах здійснення цього винаходу верхня камера вміщує бікарбонат, який був попередньо розчинений в розчиннику, а нижня камера вміщує сухий порошок кислоти. Пасивне змішування реактивів в розчиннику, тобто поєднання сухих порошків в реакційній камері і додання води, зменшує швидкість реакції. Один реактив може бути попередньо розчинений.
Наприклад, бікарбонат може бути попередньо розчинений. У більш конкретних варіантах здійснення цього винаходу рекомендованим є бікарбонат калію. Бікарбонат натрію не вступає в реакцію з такою швидкістю, тому продукування СО» відбувається повільніше, і швидкість ін'єкції є повільнішою. Лимонна кислота є сухим порошком кислоти, якому віддають перевагу, оскільки вона добре розчиняється, швидко вступає в реакцію, а також є безпечною. Хлорид натрію (масі) включають до складу лимонної кислоти як суху речовину, яка сприяє вивільненню.
Хлорид натрію забезпечує центри зародкоутворення і змінює іонну силу, що забезпечує більш швидке виділення газу з розчину.
Слід зазначити, що верхня камера 320, нижня камера 330 і камера 340 для рідини зображені бо на цій фігурі як такі, що виготовлені з окремих деталей, які з'єднують разом для одержання шприца 300. Згадані деталі можуть бути з'єднані разом з використанням способів, відомих в цій галузі. Наприклад, верхня камера зображена на цій фігурі як така, що утворена з бічної стінки 325, що має закритий верхній кінець 322 з отвором 327 для плунжера. Стопор 372 плунжера з'єднаний зі штоком 374. Зворотний клапан 350 являє собою окрему деталь, яку вставляють у відкритий нижній кінець 324 верхньої камери. Нижня камера зображена на цій фігурі як така, що утворена з бічної стінки 335, що має відкритий верхній кінець 332 і відкритий нижній кінець 334.
Верхній кінець нижньої камери і нижній кінець верхньої камери взаємодіють для блокування і фіксації зворотного клапана на місці У цьому випадку механізм блокування являє собою пристрій із заскочкою, при цьому верхній кінець нижньої камери має консольну заскочку 380, яка включає в себе похилу поверхню і упорну поверхню. Нижній кінець верхньої камери має защіпку 382, яка входить в зачеплення з консольною заскочкою. Аналогічно нижня камера і камера для рідини туго встановлені одна в іншу з кільцевим ущільнювачем.
На Фіг. 9 і Фіг. 10 зображені різні вигляди наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою за цим винаходом. Шприц 500 зображений на цих фігурах у стані зберігання або у ненатисненому стані, в якому хімічна реакція поки що не була ініційована. Фіг. 9 являє собою вигляд збоку в розрізі, а Фіг. 10 являє собою вигляд в перспективі двигуна шприца.
Знову ж таки, згаданий шприц включає в себе циліндр 510, внутрішній простір якого розділений на три окремі камери. Починаючи з верхнього кінця 502 циліндра, шприц включає в себе верхню камеру 520, нижню камеру 530 і камеру 540 для рідини. Ці три камери є співвісними, і на цих фігурах вони зображені як такі, що мають циліндричну форму. Нижню камеру 530 також можна розглядатись як реакційну камеру.
У такому варіанті здійснення цього винаходу верхня камера 520 являє собою окрему деталь, розміщену всередині циліндра 510. Згаданий циліндр на цій фігурі зображений як зовнішня бічна стінка 512, яка оточує верхню камеру. Верхня камера 520 на цій фігурі показана з внутрішньою бічною стінкою 525 і верхньою стінкою 527. Шток 574 і кнопка 576 опори для пальця виступають з верхньої стінки 527 верхньої камери в напрямку від циліндра. Тому верхню камеру 520 також можна розглядати як таку, що утворює нижній кінець плунжера 570. Нижній кінець 524 верхньої камери закритий ущільнювачем 528, тобто мембраною або перегородкою,
Зо так що верхня камера має замкнений об'єм. Слід зазначити, що внутрішня бічна стінка 525 верхньої камери вільно пересувається в межах зовнішньої бічної стінки 512 циліндра. Верхня камера переміщається в осьовому напрямку відносно нижньої камери.
Нижня камера 530 має отвір 537 на своєму верхньому кінці 532. На верхньому кінці 532 також розміщений зубчастий вінець 580. В цьому випадку зубчики оточують отвір. Кожен зубчик 582 показаний на цій фігурі як такий, що має трикутну форму, з вершиною, орієнтованою у напрямку ущільнювача 528 верхньої камери, і кожен зубчик нахилений під кутом всередину у напрямку до осі шприца. Термін "зубчик" вжитий в цьому описі в основному для позначення елемента будь-якої форми, який може проколоти ущільнювач верхньої камери.
Поршень 560 перебуває на нижньому кінці 534 нижньої камери 530. Згаданий поршень 560 також перебуває на верхньому кінці 542 камери 540 для рідини. У цьому випадку поршень 560 включає в себе головку 566 і еластичну камеру 568 всередині нижньої камери, яка сполучається з отвором 537 у верхній частині. Іншими словами, згадана еластична камера діє як натискна поверхня для переміщення головки. Головка 566 може бути описана як така, що розміщена нижче або у низхідному напрямку від еластичної камери 568, або альтернативно еластична камера 568 може бути описана як така, що розміщена між головкою 566 і отвором 537. Голка 505 розміщена на нижньому кінці 544 камери для рідини і на нижньому кінці 504 шприца.
Згадана еластична камера виготовлена з прийнятного інертного матеріалу.
Верхній кінець 502 циліндра (тобто бічна стінка) включає в себе пневматичний затвор 518, який взаємодіє з верхньою поверхнею 526 верхньої камери для фіксування верхньої камери 520 на місці у разі достатнього переміщення у напрямку нижньої камери 530. Верхня камера 520 показана на цій фігурі як така, що відходить від зовнішньої бічної стінки 512. Верхньому кінцю 526 зовнішньої бічної стінки надана така форма, щоб він діяв як консольна заскочка, а верхня поверхня 526 верхньої камери діє як защіпка.
Альтернативно верхньому кінцю пристрою може бути надана форма, яка показана на фіг. 8, при цьому пневматичний затвор розташований на штоці поблизу від опори для пальця і взаємодіє з верхнім кінцем пристрою.
Як описано вище, загалом передбачено, що сухі реактиви будуть розміщені в нижній камері 530, а вологий реактив (тобто розчинник) буде розміщений у верхній камері 520. Знову ж таки, реактив(і-и) в будь-якій камері може(-уть) бути інкапсульованим(-и) для полегшення бо маніпулювання в процесі виробництва. Більш конкретно, передбачено, що реактиви в нижній камері будуть розміщені в еластичній камері 568.
Під час роботи шприца, показаного на Фіг. 9 і Фіг. 10, натиснення кнопки 576 донизу спричинює переміщення верхньої камери 520 в циліндр у напрямку зубчастого вінця 580. Тиск верхньої камери на зубчастий вінець спричинює розривання ущільнювача 528, вивільнюючи вміст верхньої камери в нижню камеру 530. Отже, передбачено, що реакція з утворенням газу відбувається в еластичній камері 568. Підвищений тиск газу призводить до того, що еластична камера роздувається (тобто збільшується в довжину). Це штовхає головку 566 в напрямку нижнього кінця 504 шприца (слід звернути увагу на те, що верхня камера не буде виштовхуватись з циліндра через наявність пневматичного затвора). Це знову призводить до того, що об'єм нижньої камери 530 збільшується, а об'єм камери 540 для рідини зменшується, тобто об'ємне відношення нижньої камери до камери для рідини збільшується.
Між еластичною камерою 568 і головкою 566 наявний порожній об'єм 507. В цьому порожньому об'ємі може бути розміщений нестисливий газ. Розмір цього порожнього об'єму може бути змінений за бажанням, наприклад, для виконання пристрою в цілому більш довгим.
Знову ж таки, верхня камера 520, нижня камера 530 і камера 540 для рідини можуть бути виконані як окремі деталі, які з'єднують між собою для одержання шприца. Слід зазначити, що шприц, зображений на Фіг. 10, складений з п'яти деталей (590, 592, 594, 596 і 598), з додатковими деталями, обумовленими доданням еластичної камери в нижній камері і верхній камері, відокремленої від зовнішньої бічної стінки. Незважаючи на це, шприц за цим варіантом виконання все ж таки може бути складений з меншої кількості деталей, як показано на фіг. 8.
Наприклад, еластична камера може бути розміщена поруч із зубчастим вінцем.
На Фіг. 11, Фіг. 12 і Фіг. 13 наведені різні вигляди третього наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою за цим винаходом. У цьому варіанті виконання ін'єкційного пристрою змішування хімічних реактивів ініціюється витягуванням ручки плунжера з циліндра, а не заштовхуванням її в циліндр, як у варіантах виконання, показаних на Фіг. 7-10. Фіг. 11 являє собою вигляд збоку шприца в розрізі в стані зберігання. Фіг. 12 являє собою вигляд в перспективі двигуна шприца в стані зберігання. Фіг. 13 являє собою вигляд в перспективі двигуна шприца в робочому стані, тобто тоді, коли ручку відтягують вгору від циліндра шприца.
Шприц 700' включає в себе циліндр 710", внутрішній простір якого розділений на три окремі
Зо камери. Починаючи з верхнього кінця 702" циліндра, шприц включає в себе верхню камеру 720, нижню камеру 730' і камеру 740' для рідини. Ці три камери є співвісними, і на цих фігурах вони зображені як такі, що мають циліндричну форму. Нижню камеру також можна розглядати як реакційну камеру.
У цьому варіанті виконання плунжер 770' вставлений у верхній кінець 722" верхньої камери.
У стані зберігання шток 774" проходить через верхню камеру з нижнього кінця 724" до верхнього кінця 722 і через верхню поверхню 726' верхньої камери. Ущільнювач 728' розміщений на верхньому кінці, де шток виходить з верхньої камери. Опора 776' для пальця на верхньому кінці штока розміщена за межами верхньої камери. Стопор 772 на нижньому кінці штока взаємодіє з опорним елементом 716' в циліндрі, так що верхня камера має закритий об'єм. Наприклад, верхня поверхня стопора може мати більший діаметр, ніж нижня поверхня стопора. Опорний елемент 716" можна розглядати як такий, що розташований на нижньому кінці 724" верхньої камери, а також як такий, що розташований на верхньому кінці 732" нижньої камери.
Поршень 760 перебуває на нижньому кінці 734" нижньої камери. Поршень 760' також перебуває на верхньому кінці 742" камери 740' для рідини. Як показано на цій фігурі, поршень 760' складений із щонайменше двох деталей, натискної поверхні 762" і головки 766". Може бути наявний порожній об'єм 707". Інші особливості цього поршня подібні до тих, що описані із посиланням на Фіг. 8. Знову ж таки, поршень може рухатися в циліндрі у відповідь на тиск.
Нижня камера 730' також може бути описана як така, що визначена опорним елементом 716, суцільною бічною стінкою 712" циліндра і поршнем 760". Голка 705 розміщена на нижньому кінці 144 камери для рідини і на нижньому кінці 704" шприца.
Під час роботи шприца, показаного на Фіг. 11-13, загалом передбачено, що сухі реактиви будуть розміщені в нижній камері 730", а вологий реактив (тобто розчинник) буде розміщений у верхній камері 720", як описано вище. Як видно на Фіг. 11, витягання поршня 770' вгору (тобто від циліндра) призводить до того, що стопор 772" відокремлюється від опорного елемента 716.
Це створює сполучення для рідини між верхньою камерою 720 ї нижньою камерою 730'.
Реактив верхньої камери проходить довкола стопора в нижню камеру (позиція 717"). Після цього в нижній камері 730' відбувається реакція з утворенням газу. Тиск газу штовхає поршень 760 в напрямку нижнього кінця 704" шприца. Іншими словами, об'єм нижньої камери збільшується, а об'єм камери для рідини зменшується, тобто об'ємне відношення нижньої камери до камери 60 для рідини збільшується. Одна додаткова перевага цього варіанта виконання полягає в тому,
що після того, як реактиви починають утворювати газ, створений тиск буде продовжувати штовхати поршень 710 далі з верхньої камери, допомагаючи виштовхнути більшу кількість реактиву з верхньої камери 720' в нижню камеру 730", сприяючи утворенню газу.
Як видно на фіг. 12, циліндр 710' зображений складеним з трьох різних деталей 790, 792", 794". Між деталями, які складають нижню камеру і камеру для рідини, також розміщений ущільнювач 738'.
Фіг. 14 ї Фіг. 15 являють собою вигляди в розрізі одного з аспектів іншого наведеного як приклад варіанта виконання ін'єкційного пристрою за цим винаходом. У цьому варіанті виконання рідкий реактив (тобто розчинник) інкапсульований в капсулу, яка розривається, коли кнопку натискають На Фіг. 14 зображений двигун до натискання кнопки. На Фіг. 15 зображений двигун після натискання кнопки.
Розглянемо спочатку Фіг. 14, на якій показаний верхній кінець 1002 шприца 1000. Реакційна камера 1030 вміщує капсулу 1038 і сухий(-ї) реактив(-и) 1039. В цьому випадку капсула спирається на виступ 1031 над сухим(-и) реактивом(-ами). Натискна поверхня 1062 поршня 1060 розміщена біля нижнього кінця реакційної камери. Видно також головку 1066 поршня, яка розміщена біля верхнього кінця 1042 камери 1040 для рідини. Кнопка/плунжер 1070 розміщена над капсулою. Ущільнювач 1026 може бути наявним між кнопкою 1070 і капсулою 1038. Циліндр має запобіжну заскочку 1019 для запобігання випаданню кнопки з кінця циліндра.
Якщо бажано, частину реакційної камери, яка вміщує капсулу, можна вважати верхньою камерою, а частину реакційної камери, яка вміщує сухий(-ї) реактив(-и) можна вважати нижньою камерою.
Розглянемо тепер Фіг. 15, коли кнопка 1070 натиснута, капсула 1038 розірвана, в результаті чого розчинник і сухий(с-ї) реактив(-и) змішуються. Це утворює газ, який штовхає поршень 1060 вниз і викидає рідину з камери 1040 для рідини. При подальшому натисканні кнопка входить в зачеплення з пневматичним затвором 1018, який запобігає штовханню кнопки вгору під тиском газу.
Варіанти здійснення цього винаходу, показані на фігурах, описаних вище, являють собою автоін'єктори. Автоін'єктори, які, зазвичай, тримає в руці користувач, мають циліндричну форму і відносно швидкий час упорскування, який становить від 1 с до 30 с. Слід зазначити, що
Зо концепції, втілені в описаних вище фігурах, також можуть бути застосовані і до ін'єкційних пристроїв інших типів, таких як патч-помпи. Загалом, патч-помпа має більш плоску форму в порівнянні зі шприцом, а також має час видачі, який, зазвичай, становить більше ніж 30 с. До переваг використання хімічної реакції з утворенням газу в патч-помпі належать невеликий необхідний об'єм, можливість змінювання зовнішнього вигляду/геометричної форми, а також можливість регулювання швидкості видачі.
На Фіг. 16 зображений звичайний болюсний ін'єктор 1200. Цей болюсний ін'єктор включає реакційну камеру 1230 і камеру 1240 для рідини, розміщені всередині корпусу 1280. Як показано на цій фігурі, реакційна камера і камера для рідини розміщені впритул одна до іншої, хоча це можна варіювати за бажанням. Реакційна камера 1230 утворена бічною стінкою 1235. Камера 1240 для рідини також утворена бічною стінкою 1245. Реакційна камера і камера для рідини мають рідинний зв'язок через канал 1208 на першому кінці 1202 пристрою. Камера 1240 для рідини включає в себе випускний вузол 1246, з'єднаний з голкою 1205, розміщеною на протилежному другому боці 1204 корпусу. Голка 1205 виступає з нижньої частини 1206 корпусу.
Реакційна камера розділена на перше відділення і друге відділення перегородкою (не видна). При цьому згадане перше відділення є аналогічним нижній камері, а згадане друге відділення є аналогічним верхній камері, описаним вище.
Реакційну камеру можна розглядати як двигун, який спричинює виштовхування рідини, вміщеної в камеру для рідини. При цьому передбачено, що хімічна реакція з утворенням газу може бути ініційована розриванням ущільнювача між першим відділенням і другим відділенням.
Перегородка може бути зруйнована, наприклад, шляхом згинання або розривання корпусу патч- помпи, або ж шляхом натискання на певне місце на корпусі. Це призводить до змішування реактивів. Оскільки бажаний час видачі є довшим, швидкість, з якою змішуються хімічні речовини, не є критичним фактором. Тиск зростає і може діяти на поршень (не показаний) в камері для рідини, внаслідок чого рідина виходить крізь випускний отвір. Слід мати на увазі, що об'єм реакційної камери і камери для рідини за цим варіантом здійснення цього винаходу істотно не змінюється.
Фіг. 17 і Фіг. 18 являють собою "прозорі" вигляди в перспективі іншого наведеного як приклад варіанта виконання патч-помпи. У цьому варіанті виконання реакційна камера/двигун 1230 розміщена(-ий) на верхівці камери 1240 для рідини. Голка 1205 виступає з нижньої бо частини 1206 корпусу 1280. У цьому варіанті виконання реакційна камера 1230 включає в себе еластичну стінку 1235. Камера 1240 для рідини також включає в себе еластичну бічну стінку 1245. Еластична стінка реакційної камери розміщена поблизу еластичної бічної стінки камери для рідини. У цьому варіанті виконання реакційна камера і камера для рідини не мають рідинного сполучення між собою. Натомість, передбачено, що в міру утворення газу в реакційній камері, реакційна камера буде розширюватись в об'ємі. Еластична стінка 1235 реакційної камери буде натискати на еластичну бічну стінку 1245 камери для рідини, внаслідок чого рідина в камері для рідини буде виходити крізь випускний вузол 1246. Іншими словами, об'ємне відношення реакційної камери до камери для рідини зростає з перебігом часу, оскільки реакційна камера роздувається, і камера для рідини розподіляє рідину. Слід зазначити, що у цьому варіанті виконання необхідним є відносно постійний об'єм, так що збільшення об'єму реакційної камери спричинює стиснення камери для рідини. Це може бути досягнуто, наприклад, шляхом включення жорсткої прокладки на тому боці реакційної камери, який є протилежним еластичній стінці, або шляхом виготовлення корпусу з відносно жорсткого матеріалу.
На Фіг. 19 зображений інший наведений як приклад варіант виконання пристрою (у цьому випадку, шприца), який можна використовувати для видачі високов'язкої рідини з використанням для утворення газу хімічної реакції між реактивами. Шприц 1300 зображений на цій фігурі у стані зберігання або у ненатисненому стані, в якому хімічна реакція поки що не була ініційована. Голка не зображена на цій фігурі.
Шприц 1300 включає в себе циліндр 1310, внутрішній простір якого розділений на три окремі камери. Починаючи з верхнього кінця 1302 циліндра, шприц включає в себе камеру 1320 для реактиву, реакційну камеру 1330 і камеру 1340 для рідини. Ці три камери є співвісними, і на цій фігурі вони зображені як такі що мають циліндричну форму. У цьому варіанті виконання циліндр шприца складений з двох різних деталей. Перша деталь 1380 включає в себе бічну стінку 1312, яка утворює реакційну камеру і забезпечує зону 1313 для камери для реактиву.
Згадана бічна стінка відкрита на верхньому кінці 1302 для натискної кнопки, розкритої нижче у цьому описі. Камера для рідини утворена другою деталлю 1390, яка може бути прикріплена до першої деталі.
Бічна стінка 1312 першої деталі має внутрішню радіальну поверхню 1314, яка поділяє першу
Зо деталь на верхню зону 1313 і реакційну камеру 1330. Реакційна камера має менший внутрішній діаметр 1325 в порівнянні з внутрішнім діаметром 1315 верхньої зони.
Камера для реактиву розміщена в окремій деталі 1350 з натискною кнопкою, яка розміщена у межах верхньої зони 1313 першої деталі і яка проходить через верхній кінець 1302 циліндра.
Як показано на цій фігурі, згадана деталь з натискною кнопкою утворена з бічної стінки 1352, яка є закритою на зовнішньому кінці 1351 контактною поверхнею 1354 і яка утворює внутрішній об'єм, в якому розміщений реактив (тобто камеру для реактиву). Ущільнювальний елемент 1356 (показаний на цій фігурі як ущільнювальне кільце) розміщений поблизу від центральної частини на зовнішній поверхні 1355 бічної стінки і перебуває в контакті з бічною стінкою 1312 у верхній зоні. Внутрішній кінець 1353 бічної стінки має буртик 1358, який виступає назовні з бічної стінки.
Згаданий буртик перебуває в контакті з внутрішньою поверхнею 1316 упора на циліндрі.
Згадана камера для реактиву зображена як така, що вміщує розчинник 1306, в якому розчинений бікарбонат.
Між камерою 1320 для реактиву і реакційною камерою 1330 розміщений плунжер 1370.
Плунжер 1370 розміщений на внутрішньому кінці 1324 камери для реактиву. Згаданий плунжер включає в себе центральну частину 1372, споряджену виступами 1374, які відходять від неї в радіальному напрямку (на цій фігурі показані чотири виступи, хоча кількість може варіювати).
Згадані виступи також перебувають в контакті з буртиком 1358 деталі з натискною кнопкою, коли шприц перебуває в стані зберігання. Згаданим виступам надана геометрична форма з кутовою поверхнею 1376, так що плунжер 1370 повертається при натисненні деталі 1350 з натискною кнопкою. Ближчий до середини пристрою торець 1373 центральної частини включає в себе ущільнювальний елемент 1378 (показаний на цій фігурі як ущільнювальне кільце), який перебуває в контакті з бічною стінкою в реакційній камері.
Реакційна камера 1330 включає в себе верхній кінець 1332 і нижній кінець 1334. Інша внутрішня радіальна поверхня 1336, розташована на центральній ділянці в реакційній камері, поділяє реакційну камеру на змішувальну камеру 1335 і відвід 1333, при цьому змішувальна камера 1335 розміщена поблизу від камери 1320 для реактиву або верхнього кінця 1332. Отвір 1331 у внутрішній радіальній поверхні веде до відводу 1333, який перебуває в контакті з другою деталлю 1390, яка включає в себе камеру 1340 для рідини. Поршень 1360 розміщений в нижньому кінці реакційної камери, тобто біля кінця відводу 1333. Всередині реакційної камери бо розміщений сухий реактив 1308. Цим сухим реактивом є цитрат, і він має форму таблетки.
Згаданий сухий реактив показаний на цій фігурі розміщеним на внутрішній радіальній поверхні, тобто в змішувальній камері. Згаданий отвір може бути перекритий газопроникним фільтром 1337, непроникним для рідин-твердих тіл. Згаданий фільтр утримує будь-який сухий твердий реактив і рідину всередині змішувальної камери для поліпшення змішування.
Крім того, в змішувальній камері розміщена пружина 1395 стиснення, яка простягається від внутрішньої радіальної поверхні 1336 до ближчого до середини пристрою торця 1373 плунжера.
Пружина стиснення накопичує енергію при стисненні (тобто є довшою, коли до неї не прикладене навантаження). Оскільки деталь 1350 з натискною кнопкою і плунжер 1370 закріплені на місці, пружина 1395 стиснення в стані зберігання є стисненою. Слід зазначити, що у цьому випадку згадана пружина оточує сухий реактив. У альтернативних варіантах здійснення цього винаходу передбачено також, що сухий реактив прикріплений до ближчого до середини пристрою торця 1373 плунжера.
І, нарешті, поршень 1360 розташований також на верхньому кінці 1342 камери для рідини.
Знову ж таки, поршень 1360 може переміщатися усередині циліндра у відповідь на тиск, створений в реакційній камері. Згаданий поршень також може бути описаний як такий, що має натискну поверхню 1362 і стопор 1364.
Ущільнювальний елемент 1378 плунжера відокремлює рідкий реактив в камері 1320 для реактиву від сухого реактиву в реакційній камері 1330. Хоча рідина 1306 показана розміщеною у деталі з натискною кнопкою, можливо також, що рідина є розміщеною в циліндрі у верхній зоні 1313 навколо плунжера.
Коли деталь 1350 з натискною кнопкою натискають (вниз до внутрішньої радіальної поверхні 1316), плунжер 1370 обертається. Унаслідок цього виступи 1374 плунжера розчепляються з буртиком 1358 деталі з натискною кнопкою. Крім того, передбачено, що деталь з натискною кнопкою після натиснення буде неможливо витягнути з циліндра. Це може бути виконано, наприклад, за допомогою упорної поверхні поблизу зовнішнього кінця циліндра (не показана).
Коли плунжер 1370 більше не утримується на місці деталлю з натискною кнопкою, пружина стиснення здовжується і штовхає плунжер 1370 у згадану деталь 1350 з натискною кнопкою.
Передбачається, що розмір пружини стиснення підбирають так, що плунжер повністю проходить через деталь з натискною кнопкою, але не проштовхується через контактну поверхню 1354 деталі з натискною кнопкою. Рідина 1306, що міститься в камері для реактиву, потрапляє у реакційну камеру і контактує із сухим реактивом 1308. Проходження плунжера у деталь з натискною кнопкою призначене для забезпечення повного випорожнення вмісту камери для реактиву у реакційну камеру. Цей механізм може також забезпечити змішування вологого реактиву із сухим реактивом, спричинене дією пружини, початковою хімічною дією або тим і іншим.
У деяких альтернативних варіантах здійснення цього винаходу пружина також штовхає принаймні деяку частину сухого реактиву в камеру для реактиву (тобто внутрішній об'єм деталі з натискною кнопкою). Наприклад, сухий реактив може бути прикріплений до ближчого до середини пристрою торця 1373 плунжера і може пересуватись вгору під дією пружини.
Фіг. 20 являє собою вигляд знизу, на якому показана внутрішня будова деталі з натискною кнопкою. Як показано на цій фігурі, внутрішня поверхня 1357 бічної стінки, яка утворює деталь з натискною кнопкою, має чотири жолобки 1359, вздовж яких можуть пересуватись виступи плунжера. Фіг. 21 являє собою вигляд зверху плунжера 1370, на якому показані центральна частина 1372 і виступи 1374, які можуть пересуватись вздовж жолобків деталі з натискною кнопкою. При порівнянні цих двох фігур видно, що зовнішнє коло Фіг. 20 являє собою буртик 1358 деталі з натискною кнопкою, який має зовнішній діаметр 1361. Внутрішній діаметр 1363 деталі з натискною кнопкою переривається чотирма жолобками. Пунктирне коло позначає зовнішній діаметр 1365 зовнішньої поверхні 1355 бічної стінки. Центральна частина плунжера має діаметр 1375, який є меншим за внутрішній діаметр 1363 деталі з натискною кнопкою, при цьому виступи відповідають жолобкам. Це дозволяє плунжеру виштовхувати рідину з деталі з натискною кнопкою і навколо центральної частини. Слід зазначити, що немає потреби в тому, щоб жолобки були прямими, як показано на цій фігурі. Наприклад, жолобки можуть бути нахилені в один бік, тобто закручені у вигляді спіралі. Це може бути бажаним для додання потоку рідкого реактиву турбулентності і поліпшення перемішування.
Поєднання розчинника з бікарбонатом і цитратом в реакційній камері 1330 спричинює утворення газу 1309. Слід зазначити, що унаслідок переміщення плунжера, камеру для реактиву можна тепер розглядати як частину реакційної камери. Крім того, слід зазначити, що сухий реактив 1308 на Фіг. 19 можна розглядати як такий, що обмежує доступ до отвору 1331.
При розчиненні реактиву) згаданий отвір відкривається, і газ може входити до нижнього кінця бо 1334 реакційної камери.
Після досягнення порогового тиску поршень 1360 проходить через камеру 1340 для рідини, виштовхуючи рідину зі шприца. На цій фігурі не видно голку шприца.
У деяких альтернативних варіантах здійснення цього винаходу діаметр плунжера з виступами є меншим за внутрішній діаметр 1363 деталі з натискною кнопкою. Іншими словами, жолобки на внутрішній бічній стінці деталі з натискною кнопкою не є потрібними. У таких варіантах здійснення цього винаходу бічна стінка циліндра утворює поверхню, яка утримує плунжер на місці до натиснення кнопки для повертання плунжера. Форма і переміщення плунжера у подальшому спричинюють турбулентність в рідині при перетіканні вологого реактиву повз виступи в реакційну камеру. Також передбачається, що до плунжера може бути прикріплений стрижень, який проходить в камеру для реактиву, або, іншими словами, стрижень прикріплений до зовнішнього кінця плунжера. Згаданому стрижню може бути надана така форма, яка спричинює турбулентність і поліпшує перемішування.
Для прискорення утворення газу в хімічному двигуні може бути використаний засіб для проходження розчину кислоти, який має отвори, такі як показано на Фіг. 37. Потік 3703 у засобі 3700 для проходження розчину кислоти спрямовується в цей засіб для проходження розчину кислоти на вхідному отворі, після чого проходить крізь множину отворів 3705 (за варіантом, якому віддається перевага, 5 або більше отворів) в реакційну камеру. Конструкції засобу для проходження розчину кислоти з отворами віддається особлива перевага, коли реакційна камера вміщує порошок, при цьому потік з отворів безпосередньо контактує з порошком. Наприклад, розчин кислоти (за варіантом, якому віддається перевага, розчин лимонної кислоти) протікає через засіб для проходження розчину кислоти і витікає з отворів, де контактує з твердими частинками бікарбонату і перемішує їх. У деяких варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, плунжер (наприклад, плунжер з пружинним приводом) виштовхує рідкий розчин через засіб для проходження розчину кислоти. У деяких випадках засіб для проходження розчину кислоти вміщує тверду речовину (за варіантом, якому віддається перевага, твердий бікарбонат), яка принаймні частково розчиняється при протіканні розчину через засіб для проходження розчину кислоти; це може надати подвійну перевагу, яка полягає, по-перше, у підвищеному розчиненні і, по-друге, у створенні бульбашок газу в засобі для проходження розчину кислоти, які активізують змішування, коли вони проходять крізь отвори у
Зо реакційну камеру. Будь-які пристрої, розглянуті в цьому описі для додавання розчину в реакційну камеру, можна використовувати для спрямування рідини через цей засіб для проходження розчину кислоти.
Також передбачається, що швидкість ін'єкції може регулювати користувач. Один зі способів здійснення цього полягає у задаванні швидкості, з якою відбувається змішування сухого реактиву і вологого реактиву. Це регулює швидкість хімічної реакції з утворенням газу, а, отже, й швидкість, з якою утворюється сила, яка штовхає поршень. Цього можна досягти, наприклад, шляхом регулювання розміру отвору між камерою для реактиву і реакційною камерою.
Наприклад, регульовний отвір може бути розміщений під плунжером. Отвір матиме мінімальний розмір (для розміщення пружини), але в іншому випадку може бути регульовним. Інший спосіб регулювання швидкості ін'єкції може полягати в задаванні розміру реакційної камери. Це буде регулювати тиск, створюваний в результаті хімічної реакції (оскільки тиск є силою на одиницю площі). Наприклад, бічну стінку реакційної камери можна переміщати всередину або назовні, як бажано, для зміни об'єму реакційної камери. Альтернативно внутрішня радіальна поверхня 1336 може мати регульовний отвір для зміни розміру отвору 1331 і швидкості, з якою газ може входити в нижній кінець 1334 реакційної камери і штовхати поршень 1360. Обома цими методами можна керувати за допомогою циферблату на шприці, який може механічно регулювати швидкість ін'єкції за бажанням користувача. Це дозволить здійснювати регулювання швидкості ін'єкції в процесі її виконання. Як і інші особливості, розглянуті у цьому описі, ця особливість, яка полягає у контрольованому користувачем регулюванні швидкості, є загальною особливістю, яка може бути застосована в будь-якому з пристроїв, розглянутих в цьому описі.
Також передбачено, що може бути застосований газопроникний/непроникний для рідини- твердого тіла фільтр, який відокремлює поршень від нижньої камери в ін'єкційних пристроях, розглянутих в цьому описі. У зв'язку з цим, в деяких випадках було встановлено, що сухий порошок прилипає до бічних сторін камери. Коли поршень рухається, залишковий розчинник опускається нижче рівня порошку, так що подальша хімічна реакція не відбувається.
Вважається, що для поліпшення перемішування фільтр має утримувати будь-який сухий твердий реактив і рідину в нижній камері.
Як прийнятні матеріали для ін'єкційних пристроїв за цим винаходом, так і способи виготовлення ін'єкційних пристроїв є відомими в цій галузі. бо Для створення сили "на вимогу" використовують хімічну реакцію з утворенням газу, на відміну від пружин, які тільки запасають енергію при стисненні. Більшість автоін'єкторів під час зберігання на складі утримують пружину в стисненому стані, що спричинює утому деталей і деформування з плином часу. юІншою альтернативою стисканню пружини при виробництві є створення механізму зведення, який стискає пружину до використання. Це додає ще один крок до процесу використання пристрою з пружинним приводом. Крім того, користувачі з фізично обмеженими можливостями можуть мати утруднення при виконанні кроку зведення. Наприклад, багато користувачів білкових препаратів страждають на артрити або мають інші стани, які обмежують їхні фізичні можливості. Зусилля, необхідне для активування хімічної реакції з утворенням газу, може бути набагато меншим за потрібне для активування пристрою з пружинним приводом або зведення пружини пристрою з пружинним приводом. Крім того, пружини мають лінійний профіль енергії. Зусилля, що надається хімічною реакцією з утворенням газу, може бути нелінійним і нелогарифмічним. Швидкість хімічної реакції можна задавати шляхом (ії) регулювання розміру частинок сухого реактиву; (ії) змінювання форми частинок сухого реактиву; (ії) змінювання упаковки сухого реактиву; (ім) застосування допоміжних змішувальних пристроїв; та/або (м) змінювання форми реакційної камери, в якій змішують реактиви.
Слід зазначити, що в циліндр шприца часто додають силіконове масло для зменшення зусилля спуску (унаслідок статичного тертя), необхідного для переміщення поршня усередині циліндра. Контакт із силіконовим маслом може негативно впливати на білкові препарати та інші лікарські засоби. Силіконізацію також пов'язують з агрегацією білка. Сили, що створюються хімічною реакцією, усувають необхідність застосування силіконового масла в циліндрі шприца.
Іншими словами, силіконове масло у циліндрі шприца відсутнє.
У разі використання розчинника для формування середовища для хімічної реакції між хімічними реактивами, може бути вибраний будь-який прийнятний розчинник. До наведених як приклад розчинників належать водні розчинники, такі як вода або фізіологічний розчин; спирти, такі як етанол або ізопропанол; кетони, такі як метилетилкетон або ацетон; карбонові кислоти, такі як оцтова кислота; або суміші цих розчинників. Для зменшення поверхневого натягу до розчинника можна додавати поверхнево-активну речовину. Це може сприяти поліпшенню змішування і подальшій хімічній реакції.
Зо Наведені нижче приклади призначені для цілей подальшого ілюстрування цього винаходу.
Приклади є лише ілюстративними і не мають обмежувального характеру для процесів або пристроїв, виготовлених відповідно з цим описом, в матеріалах, умовах або параметрах процесу, зазначених в цьому описі.
ПРИКЛАДИ
Як випробувальний стенд для проведення експериментів використовували стандартний попередньо заповнений шприц, заповнений 1 мл рідини. Попередньо заповнений шприц був споряджений тонкостінною голкою калібру 27 товщиною 19 мм і закритий стандартною пробкою.
Цей шприц діяв як камера для рідини. До згаданого попередньо заповненого шприца був підключений шприц-реакційна камера. Шток поршня і натискна поверхня були використані для прикладення сили хімічної реакції до пробки. Зворотний нагнітальний клапан був використаний для впорскування розчинника з другого шприца-ін'єктора, який діяв як камера для реактиву.
Згадане оснащення було закріплено кріпильним засобом. Для вимірювання виданого об'єму з перебігом часу використовували калібровану піпетку.
ПРИКЛАД 1
Були випробувані дві рідини, вода (1 СП (1 мПа-с)) і силіконове масло (73 сП (73 мПа-с)).
Воду використовували як рідину низької в'язкості, силіконове масло використовували як високов'язку рідину. Одну з цих двох рідин додавали у попередньо заповнений шприц в залежності від виконуваного експерименту. До шприца-реакційної камери додавали 400 мг
Мансоз і 300 мг лимонної кислоти у вигляді сухих порошків. Шприц-ін'єктор був заповнений 0,1 мл, 0,25 мл або 0,5 мл води. Воду впорскували у реакційну камеру-шприц (об'єм реакційної камери-шприца коригували, грунтуючись на об'ємі, який підлягав видачі шприцем-ін'єктором).
Визначали виданий об'єм в залежності від часу і загальний час видачі. Тиск обчислювали за допомогою рівняння Гагена-Пуазейля, і силу тертя між пробкою і попередньо заповненим шприцом приймали рівною 0,6 фунта (2,668 Н). Альтернативно силу на попередньо заповненому шприці визначали шляхом розміщення динамометричного датчика на виході.
Результати наведені в Таблиці 1, і вони грунтуються на як мінімум щонайменше трьох серіях експериментів.
Шприц, в якому здійснювалась хімічна реакція, забезпечив видачу 1 мл води за 5 с або менше. Час видачі для рідини більшої в'язкості залежить від об'єму впорскнутої води. 60 Несподівано час видачі є меншим при більшому об'ємі води. Це є несподіваним, оскільки вода,
яка не бере участі в реакції, використовується для розведення реактивів. Кінетика реакції і продукування СО» зменшуються при зменшенні концентрації реактивів. Результати свідчать про важливість кінетики розчинення. Розчинення відбувається швидше при більш високому об'ємі води. При використовуванні 0,5 мл води високов'язка рідина може бути видана за 9 с. Тому у деяких варіантах здійснення, яким віддається перевага, цей винахід забезпечує видачу по суті всього розчину (щонайменше 0,5 мл, або від 0,5 мл до 3,0 мл, або 1 мл), який має в'язкість щонайменше 20 сП (20 мПа-с), за варіантом, якому віддається перевага, щонайменше 40 сП (40 мПа-с), і у деяких варіантах здійснення цього винаходу - менше ніж приблизно 70 сП (70 мПа-с), за 20 с, або за 15 с, або за 10 с з використанням хімічного двигуна, який має початковий об'єм (до розширення), що становить менше ніж 1,0 мл, у деяких варіантах здійснення цього винаходу - від 0,3 мл до 1,0 мл; у деяких варіантах здійснення цього винаходу відношення об'єму води в хімічному двигуні до об'єму лікарського препарату є меншим ніж 2:1, за варіантом, якому віддається перевага, - меншим ніж 1:1, меншим ніж 0,5:1, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу становить від 1:1 до 0,3:1. В цьому описі в'язкість вимірюють (або визначають) як в'язкість при температурі 25 "С і за умов видачі.
Таблиця 1
Фіг. 22 являє собою графік, який показує профіль залежності "тиск-ч-ас" для видачі силіконового масла при введенні в реакційну камеру 0,1 мл (трикутник), 0,25 мл (квадрат) і 0,5 мл (ромб) води. Цей графік показує, що після періоду зміни за лінійним законом можна одержати практично постійний або зменшуваний профіль залежності "тиск-час", хоча вплив об'ємного розширення переважає впродовж довших періодів часу. Ці профілі залежності "тиск- час" не були експоненціальними. Постійний профіль залежності "тиск-ч-ас" може забезпечити можливість більш повільного, рівномірної видачі високов'язкого лікарського засобу, на відміну від раптового експоненціального сплеску ближче до кінця циклу видачі.
ПРИКЛАД 2
Для підвищення вивільнення газоподібного СО»: з реакційного розчину в реакційній камері та прискорення підвищення тиску був використаний хлорид натрію (МасСі)М. У контрольних експериментах лимонну кислоту і МаНСОз поміщали в реакційний шприц. За допомогою
Зо шприца-ін'єктора в реакційний шприц впорскували 1,15 М розчин МансСоОз у воді. Порожній об'єм в реакційному шприці підтримувався на постійному рівні впродовж всіх експериментів. В експериментах, які демонструють цю концепцію, Масі додавали у реакційний шприц. Хімічну реакцію використовували для видачі 1ї мл води або силіконового масла з попередньо заповненого шприца. Визначали залежність "виданий об'єм-час" і загальний час видачі. Тиск обчислювали за рівнянням Гагена-Пуазейля, і силу тертя між поршнем і попередньо заповненим шприцом приймали рівною 0,6 фунта (2,668 Н). Слід зазначити, що у воді, впорскнутій в реакційний шприц, містився бікарбонат, щоб газ міг утворюватись, навіть якщо твердий бікарбонат не міститься у самому реакційному шприці. Одержані результати наведені в
Таблиці 2.
Таблиця 2
Сен пять ГЕН тенет (мг) (мл) мл води (с) | силіконового масла (с)
ПЕ ие че АКНЕ ше! я мансоз кислота розчин МанСоОз 1.7 | .950.1.южкрсзої | 0 | 05 5 юЮющ | 1383005 | 838 3 | 5 | 76 | 0 | 05 6 Щ / 4 | з 5, 0 1 БЮ щфз8 | 0 | 05 56ЮЖЩщ | г | т 6 | 0 1 938 | 121 | 05 5 5Ющ (| 92 | гово
Сіль використовували для значного підвищення швидкості видачі, зокрема, для систем, які використовували менші кількості реактиву. За допомогою згаданої хімічної реакції високов'язка рідина може бути видана за 6-8 с. Це значно швидше того, що може бути досягнуто за допомогою стандартних автоін'єкторів, в яких використовують механічні пружини.
На Фіг. 23 показаний профіль залежності "виданий об'єм-час" для експериментів Мо 5 і Мо б
Таблиці 2. Високов'язка рідина була видана за 20 с за допомогою системи, яка має об'єм, який займає система, менше ніж 1 см3. Швидкість видачі (тобто нахил) також була відносно постійною. Невеликий об'єм, який займає система, надає можливість одержання різноманітних корисних пристроїв.
ПРИКЛАД З
Для демонстрації впливу морфології і структури порошку на профіль тиску були випробувані декілька різних реактивів. Морфологія, в цьому випадку, стосується питомої поверхні, геометричної форми та упаковки молекул в порошку. Був випробуваний такий самий бікарбонат (бікарбонат натрію). Були приготовлені бікарбонати трьох різних морфологій - один в стані поставки, один ліофілізований, який одержали шляхом ліофілізації 1,15 М розчину, і один бікарбонат, який був спресований в таблетку. Було також досліджено "розшарування" реактивів в реакційній камері; при цьому термін "розшарування" стосується переважного розміщення реактивів в реакційному циліндрі. У іншому прикладі використовували АїКа 5еїЇлег, який містить лимонну кислоту і бікарбонат натрію в матриці.
Були використані такі реактиви: бікарбонат натрію в стані поставки (МансСоОз), лимонна кислота, ліофілізований бікарбонат натрію, АІКа Зейгег або бікарбонат калію в стані поставки (КНСО»). Бікарбонат натрію в стані поставки був також випробуваний у вигляді порошку або у таблетованій формі. Таблетована форма мала зменшену |у порівнянні з порошком| площу поверхні.
Для одержання ліофілізованого бікарбонату натрію приготували 125 мл насиченого водного розчину бікарбонату натрію 1,15 М. Розчин виливали в 250 мл кристалізатор і накривали
Ісалфеткою| Кітул/ре. Розчин завантажували в установку для сублімаційного сушіння,
Зо поступово охолоджували до температури -40"С, і витримували протягом двох годин.
Температуру залишали на рівні -40 "С, і на 48 год. створювали вакуум в 150 мТор (19,998 Па).
Таблетки АЇКа Зейлег (шипучі антацидні і знеболювальні таблетки від компанії Кгодег) подрібнювали за допомогою ступки і товкачика для одержання грубого порошку.
Таблетки бікарбонату натрію готували шляхом висипання 400 мг бікарбонату натрію в стані поставки в прес-форму для виготовлення таблетки діаметром 1 см. Прес-форму піддавали обертанню навколо осі для переміщення порошку з метою одержання однакової товщини при діаметрі 1 см. Прес-форму вміщували під прес, і витримували під тиском 13 т протягом 1 хв. Від одержаної таблетки масою 400 мг відламували таблетки масою 40 мг і 100 мг.
Випробувальний стенд і методика випробування
Використовували вищеописаний випробувальний стенд. Шприц-ін'єктор місткістю З мл наповнювали 0,5 мл деїонізованої води. Реакційний шприц місткістю 10 мл з'єднували з шприцом-ін'єктором за допомогою наконечника Люера і клапана, після чого щільно затискали в кріпильному засобі згаданого випробувального стенда. До штока плунжера був прикріплений динамометричний датчик, так що під час випробування плунжер реакційного шприца притискався до нього. Динамометричний датчик реєстрував прикладену силу від реакції під час переміщення рідини в попередньо заповненому шприці.
Переміщення рідини з попередньо заповненого шприца в градуйований шприц реєстрували за допомогою відеозапису. При цьому спостерігали зміну в об'ємі рідини з часом. Рідинами були вода (1 сП (1 мПа-с)) або силіконове масло (73 сП (73 мПа-с)), які переміщали через тонкостінну голку 27 калібру попередньо заповненого шприца об'ємом 1 мл.
Протягом кожного випробування здійснювали два вимірювання: сили, яка діє на попередньо заповнений шприц, з використанням динамометричного датчика, і зміни об'єму попередньо заповненого шприца шляхом вимірювання видаленого об'єму з плином часу. Був побудований графік залежності "середній об'єм-час", щоб показати, як кожна реакція змінювала об'єм попередньо заповненого шприца. За допомогою рівняння Гагена-Пуазейля одержали криву залежності "тиск-час" шляхом обчислення швидкості потоку за кривою залежності "об'єм-час".
Для врахування тертя в попередньо заповненому шприці додавали 94,219 Па (що еквівалентно 0,6 фунта (2668 Н)). Так був обчислений тиск усередині попередньо заповненого шприца (радіус З мм), тому для обчислення тиску усередині реакційного шприца (діаметр 6,75 мм) було використано гідравлічне рівняння (РіАї(-Ро2Аг). Воно було використано для перевірки вимірювання, виконаного динамометричним датчиком.
Іншу криву залежності "тиск-ч-ас" побудували шляхом ділення сили, одержаної з вимірювання за допомогою динамометричного датчика, на площу реакційного плунжера.
Винахідники виявили, що це надає більш відтворювані дані, аніж у разі обчислення за формулою Гагена-Пуазейля.
Для визначення зміни тиску залежно від зміни об'єму, побудували криві залежності "тиск- об'єм". Використовували показники тиску, обчислені з визначень, зроблених за допомогою динамометричного датчика. Об'єм реакційної суміші обчислювали за зміною об'єму в попередньо заповненому шприці. Об'єм реакційного шприца (МК) може бути визначений за витісненим об'ємом попередньо заповненого шприці (Мр) в момент часу ї.
І, нарешті, швидкість реакції протягом дозування рідини була визначена із застосуванням закону ідеального газу, де РЕ - тиск, обчислений за динамометричним датчиком, МК - об'єм реакційного шприца, К - універсальна газова постійна (8,314 Дж моль"К"), і Т - температура, 298К.
Випробування
Базова композиція містила 400 мг бікарбонату натрію, 304 мг лимонної кислоти і 0,5 мл деіїонізованої води, як описано в Прикладі 1. Ця композиція продукує 4,76х103 моль Со»,
Зо приймаючи це значення за 100 95 вихід. Інгредієнти всіх випробувань вводили до складу композицій з розрахунку одержання тих самих 4,76х103 моль СО», приймаючи це значення за 100 95 вихід. Було проведено чотири серії випробувань.
В першій серії використовували бікарбонат натрію в стані поставки (В5АК) і ліофілізований бікарбонат натрію (В5ЕЮБ). Їх відносні кількості змінювали з 2595 збільшенням. В кожну композицію включали також 304 мг лимонної кислоти. В Таблиці ЗА наведені цільові маси бікарбонату натрію для цих випробувань.
Таблиця ЗА 11111111 Цільовамасаїміїд////СССсС 7. ло096ВБАВЇ777777171717171717171114001111 Її п ЕТО: ві» ВОНО ПОН Є ПОН КОН То ОО
В другій серії використовували бікарбонат натрію в стані поставки і АІЇКа Зейгег. Кількість бікарбонату натрію в стані поставки змінювали з 25 95 збільшенням. Додавали стехіометричну кількість лимонної кислоти (ВСАА). АЇКа бей7ег лише на приблизно 90 95 складається з бікарбонату натрію/лимонної кислоти. Тому загальну додану масу АЇКа бейгег коригували для одержання необхідної маси бікарбонату натрію/лимонної кислоти. В Таблиці ЗВ наведені цільові маси кожного інгредієнта для цих випробувань.
Зо
Таблиця ЗВ 11111111 Цільовамасаїміїд//:К///( СС
Випробування Бікарбонат натрію Аїка беїгег 100 96 ВБСА 11174007 17777171717111304 Ї77711111101 75 96 ВЗСА 50 з5 ВЗСА 25 96 ВЗСА 100 96АїКаЗейвен | -:(/ 0 7 7/ Ї1777777777С701111111111Ї11111111117771
В третій серії використовували бікарбонат натрію в стані поставки і бікарбонат калію в стані поставки. Масу лимонної кислоти протягом випробувань підтримували на рівні 304 мг. Через велику молярну масу бікарбонату калію (100,1 г/моль, на відміну від 84,0 г/моль бікарбонату натрію), для утворення такої самої кількості молей СОг необхідна більша маса. В Таблиці ЗС наведені цільові маси (в мг) кожного інгредієнта для цих випробувань.
Таблиця ЗС
Випробування Бікарбонат натрію 10096 бікарбонатунатрю | 40077777 17771111 50 96 бікарбонату натрію 100 95 КНСО» нини
В четвертій серії використовували таблетки бікарбонату натрію. Додавали стехіометричну кількість лимонної кислоти. Інших реактивів не додавали. В Таблиці ЗО наведені цільові маси (в мг) кожного інгредієнта для цих випробувань.
Таблиця 30 натрію кислота 100 бікарбонат натрію - 76 лимонна кислота 40 бікарбонат натрію - 30 лимонна кислота
Результати випробувань
Перша серія: бікарбонат натрію в стані поставки (В5АК) і ліофілізований бікарбонат натрію (ВБЕВ).
Порошок ліофілізованого бікарбонату натрію виявився відносно грубим у зіставленні з порошком бікарбонату натрію в стані поставки. Він також мав меншу густину; 400 мг ліофілізованого порошку займали 2 мл в реакційному шприці, тоді як порошок в стані поставки займав лише 0,5 мл. Приймаючи до уваги об'єм матеріалу, менший об'єм води (0,5 мл) був недостатнім, щоб повністю контактувати з усім ліофілізованим бікарбонатом натрію. Тому в експериментах "100 96", "75 90" ії "50 95" бікарбонат був неповністю змоченим, розчиненим або таким, що прореагував частково. Через це була випробувана п'ята композиція, в якій ліофілізований зразок вводили першим. Після нього вводили лимонну кислоту, а потім порошок в стані поставки. Ця композиція була помічена "50 95 ВБАК Друга". Ця композиція надавала можливість впорскнутій воді першою вступати в контакт з ліофілізованим порошком, з подальшим контактуванням з лимонною кислотою і порошком в стані поставки і їх розчиненням.
Час, необхідний для витіснення 1 мл силіконового масла, наведений в таблиці ЗЕ.
Зо
Таблиця ЗЕ
На Фіг. 24 зображений графік залежності "об'єм-час". Виявилось, що 100 95 ліофілізований порошок був спочатку швидшим, ніж 100 95 порошок в стані поставки, але сповільнився з часом.
Порошок в стані поставки потребував 10 с для витіснення 1 мл, а ліофілізований порошок потребував 14 с. Як і очікувалось, в ході випробувань було встановлено, що час змішаних кількостей знаходився між двома згаданими крайніми значеннями.
На Фіг. 25 зображений графік залежності "тиск-час". Композиції зі 10095 В5АН демонстрували максимальний тиск, майже на 100000 Па більший за тиск композицій зі 100 95
ВЗЕО. Для порівняння, використання "75 95 ВБАК" забезпечило більш швидке зростання тиску і більш повільне зменшення. Для полегшення порівняння тиск нормалізували, і побудували криві, зображені на Фіг. 26 і Фіг. 27 (два різні періоди часу).
Композиція 10095 В5АК мала повільну початкову швидкість реакції в порівнянні з композиціями 7595 ВБЗАК і 5095 ВЗАК. Це дозволяє зробити припущення про те, що ліофілізований бікарбонат натрію (В5ЕО) розчиняється і вступає в реакцію швидше, і це видно на Фіг. 22. Проте, Фіг. 21 показує, що в міру збільшення вмісту ліофілізованого бікарбонату натрію, одержують більш низький максимальний реакційний тиск. Через низьку густину ліофілізованого порошку 200 мг ліофілізованого бікарбонату натрію займають 1 мл простору, через що 0,5 мл деїіонізованої води не можуть контактувати з усім матеріалом перед тим, як утворений газ перемістить поршень, залишаючи сухий порошок позаду, прилиплим до боків камери; не весь ліофілізований бікарбонат натрію прореагував і була утворена менша кількість
СО». У разі випробування композиції 100 95 В5ЕО було підраховано, що розчинилась лише чверть реактиву. Масштаб цього явища можна зменшити шляхом зміни пристроїв, які використовують як камери, наприклад, коли хімічна реакція з утворенням газу відбувається у жорсткій камері з дифузією утвореного СОг через фільтр для штовхання поршня.
У разі композиції 5095 В5БАК Друга, коли ліофілізований бікарбонат натрію додавали першим, після чого додавали лимонну кислоту і бікарбонат натрію в стані поставки, велика кількість порошку залишилась в твердому стані, результатом чого був знижений тиск. Низька початкова реакція була, швидше за все, спричинена дифузією 0,5 мл води через 1 мл порошку
Зо ліофілізованого бікарбонату натрію до просочення і розчинення лимонної кислоти. Це випробування було найближчим з випробувань у цій серії до забезпечення профілю постійного тиску.
Максимальний створений тиск був приблизно на рівні 0,8 мл об'єму СОг для композицій 50 95 ВАК і 75 95 ВЗАК. Ці композиції також мали найбільшу швидкість на графіку залежності "тиск-час" (див. Фіг. 26). Решта композицій мала максимальний тиск при приблизно 1,2 мл СО».
Становить інтерес, що, як видно на Фіг. 23 і Фіг. 24, композиція "50 95 ВБАК Друга" показала відмінний профіль залежності "тиск-час"(Па-с на Фіг. 23), але мала приблизно такий самий профіль залежності "тиск-об'єм", що і композиція 100 925 ВОЕО на Фіг. 24. Звертаючись знову до
Таблиці ЗЕ, композиція "50 95 ВБАК Друга" потребує приблизно на 8 с більше для витіснення 1 мл силіконового масла, тому крива її тиску "витягується" відносно композиції 100 90 ВБЕО, і вона має іншу швидкість потоку. Результати показують можливість зменшення перепаду тиску, який супроводжує рух поршня (і збільшення об'єму реакційної камери), шляхом включення бікарбонату з двома різними швидкостями розчинення, при цьому різні швидкості розчинення забезпечуються їх морфологією та/або положенням в реакційній камері.
Таблиця ЗЕ показує криву залежності "швидкість реакції для продукування СОг-час", підігнану до ухах2--рх.
Таблиця ЗЕ пи ГСТУ: ЕТ НИ ПОР ПОН НО С ПОН 11117596 ВВАВ 11111101 пт: ЕТ: НИ ПО ПО НО С ПОН
Криві швидкості реакції 100 55 В5ЗАВ, 75 95 ВЗАК і 50 95 ВБАК мають приблизно однаковий лінійний характер. "5095 ВАК Друга" утворює поліном другого порядку. "10095 В5ЕО" видається параметричною; вона має таку саму лінійну швидкість, як 100 95 ВЗАК і дві інші, а потім нахил раптово зменшується через 5 с і сходиться з "50 95 ВБАК Друга".
Друга серія: бікарбонат натрію в стані поставки і АІка Зейгег.
На Фіг. 28 зображений графік залежності "об'єм-час" для силіконового масла. Час, необхідний для витіснення 1 мл силіконового масла і води як впорскуваних рідин, наведений в таблиці 30. Помилка у вимірі часу за оцінкою становить півсекунди.
Таблиця ЗО
Час (с)
Часові періоди витіснення води важко порівнювати, оскільки різниця між ними становить не більше однієї секунди. Об'ємні профілі для 100 95 ВОСА, 25 95 ВЗСА і 100 95 АІка бе ег мали найшвидший час витіснення 1 мл силіконового масла. 100 95 В5СА, як видається, починає повільніше, а потім прискорюється. Встановили, що 5095 В5СА і 75956 В5СА мають найповільніший час. Вони уповільнювались при триванні витіснення.
На Фіг. 29 представлено графік залежності "тиск-час" для силіконового масла, а на Фіг. 30 для води, як впорскуваних рідин, відповідно. 10095 В5СА мала найповільніше зростання початкового тиску. Цього слід було очікувати, оскільки склад АЇКа Зейгег підібраний так, щоб забезпечити швидку дифузію води в таблетку. 75 95 ВЗСА і 50 95 ВЗСА мали другий і третій найбільший максимальний тиск, відповідно, для силіконового масла. Проте ці дві композиції потребували найдовшого часу для витіснення 1 мл силіконового масла. Їх тиск також мав найповільніше зниження. Причиною цього, швидше за все, є підвищене тертя в шприці.
Криві на Фіг. 30 для води лежать у межах допустимої помилки між собою. Проте тиск для них був більшим за передбачуваний за формулою Гагена-Пуазейля, при обчисленні за якою максимальний тиск для композиції 100 95 АІКа Зейлег мав дорівнювати 51000 Па. Високого коефіцієнта тертя під час випробування не спостерігали.
На Фіг. 32 наведені графіки залежності "нормалізований тиск-час". Швидкість зниження тиску для силіконового масла наведена в Таблиці ЗН.
Таблиця ЗН
Для силіконового масла 10095 Ве5СА і 7595 В5БСА мали однакове підвищення нормалізованого тиску, але різне зниження. Як описано вище, 7595 ВБСА могла зазнавати більшого тертя зі спричиненням зміни об'єму для уповільнення і довшого утримування тиску. Те ж стосувалось 5095 В5СА, яка мала таке саме зниження, що і 7595 В5СА. Несподівано підвищення тиску для 5095 В5СА знаходиться між підвищенням тиску для 100 95 ВЗСА і підвищенням тиску для 100905 АїКа бейуег. Це може означати, що тертя не впливає на підвищення тиску. 100 95 АІКа Зейгег і 25 95 В5СА мали однакові профілі тиску з найшвидшим збільшенням тиску і найшвидшим його зниженням. 10095 В5СА також мала таке саме зниження, що і ці дві композиції.
Для води було виявлено, що наслідком більш високих відношень АїЇКа Зейлег до В5СА було відносно менше зниження тиску. 100 95 АІКа Зеег мала швидке зростання тиску, який швидко знижувався разом з 100 95 ВБСА і 7595 ВБСА. Проте 2595 ВЗСА і 50 95 ВБСА мали швидке підвищення тиску і менше зниження тиску, аніж інші композиції.
Для силіконового масла піковий об'єм СО» для 100 95 АІКа беїї2ег, 50 95 В5СА і 75 95 ВБСА становив приблизно 1,2 мл. Піковий об'єм для 25 95 ВБСА становив приблизно 0,8 мл. 100 95
ВЗСА досягала максимального тиску лише на рівні приблизно 1,6 мл. Це дещо відрізнялось від "10095 ВЗА" у першій серії випробувань, де використовували таку саму композицію, яка досягала свого максимального тиску при об'ємі СО», який дорівнював 1,2 мл.
Таблиця ЗІ показує швидкість реакції для продукування СО» під час введення силіконового масла, підігнану до ухахг-рх.
Таблиця ЗІ п ГСТУ: То Й ПОР ПОН НО У С ПОН п ТЯ: тот ДИ ПО ОХ НО С ПОН 11115096 ВВСАЇ77777771111111011111111111111Ї111111111113ов111с1 11112596ВВСА Го
Всі композиції, за виключенням 100 95 АІКа Зеїї7ег, демонстрували лінійну швидкість реакції для силіконового масла. Високий коефіцієнт тертя в попередньо заповненому шприці, використовуваному для випробування 75 95 В5СА і 50 95 В5СА, спричинював високий тиск, який міг зменшити швидкість реакції до З3Зх109 моль/с. 100 95 ВЗСА і 2595 ВЗСА мали однакову швидкість реакції на рівні 4х105 моль/с. 100 95 АІЇКа Зейлег демонструвала поліном другого порядку. Спочатку вона мала таку саму швидкість реакції, що й інші композиції, але нахил зменшився в останні декілька секунд. Коли реакція була завершена, розчин виявився набагато густішим, аніж інші композиції.
Зо 100 95 ВЗСА була трохи повільнішою, аніж у попередньому експерименті з ліофілізованим бікарбонатом натрію, 100 95 В5АЕ (дивись Таблицю ЗЕ) на рівні 1х109 моль/с. Це могло бути причиною довшого часу для витіснення силікону і, можливо, максимального тиску при більшому об'ємі СО», що дорівнював 1,6 мл.
Третя серія: бікарбонат натрію (В5) в стані поставки і бікарбонат калію в стані поставки.
На Фіг. 33 зображений графік залежності "об'єм-час" для силіконового масла. Час, необхідний для витіснення 1 мл кожної рідини, представлено в Таблиці 3.
Таблиця 3 100 96 КНСО»з була найшвидшою щодо витіснення 1 мл силікону за 6,33 с. 100 95 В5 ії 50 95
В5 витіснили той самий об'єм за 8,00 с.
На Фіг. 34 зображений графік залежності "тиск-час". Швидкість зменшення тиску для силіконового масла представлена в Таблиці ЗК.
Таблиці ЗК
Зниження тиску (Па/с) 100 55 5 6017 50 96 5 7657 100 95 КНСО»з 11004
Лише композиція 100 95 КНСОз досягала максимального тиску на рівні приблизно 250000
Па, тоді як дві інші композиції мали максимальний тиск на рівні приблизно 300000 Па.
Композиції 100 95 КНСОз і 50 95 В5 (кожна з яких містить бікарбонат калію) продовжували збільшувати тиск протягом декількох секунд після досягнення 100 95 В5 свого максимуму.
Композиція 50 956 В5 спочатку мала менший тиск, аніж очікувалось, але змогла підтримувати більш високий тиск після б с, в порівнянні зі 10095 КНОСОз. Результати показали, що використання суміші бікарбонату натрію і бікарбонату калію може призвести до більш високого тиску і повільного зниження. 100 95 В5 мала піковий тиск десь на рівні від 0,6 мл до 1,8 мл СО». Криві 5095 ВС ії 100 95
КНСО: відрізнялись від інших графіків залежності "тиск-об'єм", що спостерігались вище. Замість досягнення піку при об'ємі СОг на рівні приблизно 1,2 мл і зниження, вони продовжували підвищення тиску при більших об'ємах СО». Композиції 50 95 ВС і 100 95 КНСО» досягали піку при об'ємі СО» на рівні приблизно 2,0 мл і 3,2 мл, відповідно.
Таблиця ЗІ. показує швидкість реакції, підігнану до у-рх.
Таблиця ЗІ.
Швидкість (моль/с) 10095 85 50 96 ВЗ 100 96 КНСО» 100 95 В5 демонструвала лінійну швидкість реакції при 5х105 моль/с (така сама швидкість, що у вищенаведених експериментах). 100 95 бікарбонат калію має подвійну швидкість у порівнянні з бікарбонатом натрію.
Четверта серія: таблетки бікарбонату натрію.
На Фіг. 36 зображений графік залежності "об'єм-ч-ас" для силіконового масла. Час, необхідний для витіснення 1 мл кожної рідини, наведений в Таблиці ЗМ.
Таблиця ЗМ
Час (с)
Таблетка бікарбонату натрію (мг) 25,67
Результатом застосування 400 мг і 100 мг таблеток бікарбонату кальцію і стехіометричної кількості лимонної кислоти як для силіконового масла, так і для води було одержання майже прямих ліній. Упаковка бікарбонату натрію в щільні таблетки значно скорочувала швидкість
Зо реакції, і, таким чином, підвищувала час ін'єкції у порівнянні з іншими експериментами з бікарбонатом натрію. ЗМ показує швидкість реакції, підігнану до ухах2е--рх.
Таблиця ЗМ 11111001 Силікгновемаслої///// | 77777777 Вода: 40085 17777717171011111111Ї7111 ов 111113хов|711112лот лоовв 17777770 71111 7кЛО7 0 Данівідсутні / |Данівідсутні/-З
Для силіконового масла 400 мг таблетки В5 (бікарбонату натрію) показали лінійну швидкість реакції при 4хІ0 моль/с. 100 мг таблетки бікарбонату натрію демонстрували лінійну швидкість реакції протягом майже 87 с, після чого вони раптово припинили продукування газоподібного
СО». Швидкість реакції для 40 мг таблетки являла собою поліном другого порядку і була дуже низькою. Реакція забезпечила одержання в цілому 2х107 моль СО» і протікала стабільно з деякими коливаннями, спричиненими, можливо, входженням СО» в розчин і виходженням з нього. Через низьку швидкість реакції у воді, були використані лише 400 мг таблетки.
Результати Прикладу З показали можливість створення різних профілів залежності "тиск- час" при зміні кінетики розчинення.
ПРИКЛАД 4
Для випробування силіконового масла і тонкостінної голки 27 калібру був використаний випробувальний стенд. Стехіометрична реакція і результати показані в наведеній нижче
Таблиці 4.
Таблиця 4 силіконового масла (с)
Насичений розчин
Тлестатсют ес 0 (ен 1 44017 Ї17711112го01 11111105. 11111118
ПРИКЛАД 5
Прототип випробувального стенда, показаний на Фіг. 19, був випробуваний за допомогою силіконового масла. Попередньо заповнений шприц був використаний як камера для рідини, з якої виштовхувалась рідина. Далі, для з'єднання попередньо заповненого шприца з реакційною камерою був використаний з'єднувач. Змішування відбувалося в реакційній камері. Всередині реакційної камери був поміщений шматок фільтрувального паперу, щоб закрити отвір до відводу. Після цього всередину змішувальної камери встановлювали пружину. Далі, для відокремлення сухого реактиву в реакційній камері від рідини використовували плунжер.
Наступною деталлю була натискна кнопка, яка включала внутрішній об'єм для рідкого реактиву.
Згадана натискна кнопка мала отвір (не видний), який був використаний для заповнення об'єму рідким реактивом. Для закриття отвору в натискній кнопці був використаний гвинт. Натискна кнопка була накрита кришкою для забезпечення міцності конструкції, а також оточення частини
Зо реакційної камери. Нарешті, для спрощення натискання, на верхівці кришки була розміщена опора для пальця. Камера для реактиву і реакційна камера були повністю заповнені рідким розчином і сухим порошком, відповідно.
Шприц був випробуваний як у вертикальному положенні (камера для реактиву над реакційною камерою), так і в горизонтальному положенні (дві камери впритул одна до іншої).
Реактиви та результати показані в наведеній нижче Таблиці 5.
Таблиця 5
ПИ Па іній ай свій Р (мг) (мл) силіконового масла (с) . . Насичений розчин
Френе |лиотансюте ння
За умови достатнього перемішування, бікарбонат калію є обмежувальним реактивом, з 89 мг надлишком лимонної кислоти. Це припущення виявилось неправильним, оскільки рідина знаходилась у верхній камері, а порошок знаходився в нижній камері, коли шприц був у розібраному стані. Коли шприц був розміщений в горизонтальному положенні, а камери були повністю заповнені, силіконове масло виштовхувалось за 17 с. Це показує, що пристрій може працювати в будь-якому положенні. Це є полегшенням для пацієнтів, оскільки надає можливість здійснення ін'єкції в живіт, стегно або руку, які є найбільш частими місцями для самоін'єкції.
ПРИКЛАД 6. Змішані бікарбонати
Випробувальний стенд, описаний в Прикладі 1, був модифікований для утримання молярної суміші (50:50) бікарбонату натрію і бікарбонату калію. Видача силіконового масла відбувалася швидше (менше 8 с), і крива залежності "тиск-ч-ас" була пологою. Потік зростав, після чого досягав плато за менш ніж 2 с. Використання змішаних бікарбонатів дозволяє одержати систему, яка має різну кінетику реакції для регулювання профілю тиску.
ПРИКЛАД 7: Використання зародкоутворювача для підвищення вивільнення СОг
Для підвищення вивільнення газоподібного СОг з реакційного розчину в реакційну камеру був використаний хлорид натрію (МасСі), що прискорює підвищення тиску. У контрольних експериментах в реакційний шприц завантажували лимонну кислоту і МансСоз. В реакційний шприц впорскували 1,15 М розчин Мансоз у воді. Порожній об'єм в реакційному шприці, межі якого визначались густиною порошку, був мінімізований в усіх експериментах. В експериментах, які демонструють концепцію винаходу, в реакційний шприц додавали Масі. Для видачі 1 мл води або силіконового масла застосовували хімічну реакцію. Визначали виданий об'єм в залежності від часу і загальний час видачі. Тиск обчислювали за допомогою рівняння Гагена-
Пуазейля, враховуючи площу плунжерів і приймаючи силу тертя між плунжером попередньо заповненого шприца і шприцом рівною 0,6 фунта (2,668 Н).
Сіль призначена для значного підвищення швидкості видачі, особливо для систем, що використовують менші кількості реактиву. Високов'язка рідина може бути видана за допомогою хімічної реакції, наприклад, впродовж періоду часу тривалістю від 6 с до 8 с. Це значно швидше,
Зо ніж те, що може бути досягнуто за допомогою стандартних автоін'єкторів, які використовують механічні пружини. Виданий об'єм в залежності від часу показаний для хімічної реакції, яка мала найменшу швидкість. Високов'язка рідина була видана за 20 с при використанні системи, яка має об'єм, який займає система, менше ніж 0,5 см?. Невеликий об'єм, який займає система, надає можливість одержання різноманітних корисних пристроїв. ретенеенняючнт МИТЬ Ген кою ще . Шприц-їін'єктор |Час видачі 1 мл :
Реактиви в реакційному шприці (мг) силіконового масла (мл) води (с) те Манбо: | хиелиа | МАС рюимано| 00010000
МмансСоз кислота розчин МансСоз 1 350 | 304 0 | щющ05 5 щ | тво | 835608
З 50 | 76 | 0 | щ 05 6 щ | 4 | з 51770138 1.01...05...1 ми | ло 6Ї 0 1 938 | 121 | 05 5ЮЖ5юБК| 92 | 2055
ПРИКЛАД 8 - Використання реактивів з двома швидкостями розчинення для зміни профілю залежності "тиск-час"
Реактиви з двома різними швидкостями розчинення були одержані шляхом об'єднання
МансСоз з двома різними морфологіями (за варіантом, якому віддається перевага, різними питомими поверхнями). Наприклад, суміші можуть бути одержані з використанням бікарбонатів, одержаних з різних джерел, або шляхом обробки частини бікарбонату до об'єднання з необробленою частиною. Наприклад, частина може бути ліофілізованою для збільшення площі поверхні. Велику площу поверхні МанСОз одержали шляхом ліофілізації 1,15 М розчину.
Реактиви з двома різними швидкостями розчинення також були одержані шляхом об'єднання цитрату натрію в стані поставки/мансоз і готового цитрату натріюМансо»з (Алка-Зельтцер).
Результати показують можливість одержання різних профілей залежності "тиск-час" у разі зміни кінетики розчинення.
ПРИКЛАД 9 - Мінімізація зниження тиску з розширенням поршня
Були створені хімічні двигуни для видачі рідин з в'язкістю від 1 СП (1 мПа.с) до 75 сП (75 мПа-с) і об'ємом від 1 мл до З мл за менш ніж 12 с через голку 27 калібру. У експериментах цього прикладу сухий хімікат попередньо змішували в склянці, після чого додавали у реакційний шприц (В). Згаданий реакційний шприц являє собою шприц місткістю 10 мл або 20 мл. Плунжер є повністю притиснутим до порошку, завдяки чому відсутній будь-який додатковий порожній об'єм. Розчин додавали у реакційний шприц; при утворенні СО» шток поршня притискався до плунжера попередньо заповненого шприца і видавав рідину. Були розглянуті шість композицій для двигуна, як показано в Таблиці.
Час видачі - г, Кількість! рідини |Час видачі рідини
Композиція Гозчин, пане У пух хлкатив . виданої | в'язкістю 20| в'язкістю 50 СП реакційну камеру реакційній камері рідини сп (20 (50 мПа-с) (с) мПа.-с) (с) 107 мг лимонної 0,5 мл насиченого 200 мг Масі 0,75 мл насиченого 160 мг лимонної 2 розчину МАНСО» кислоти 1 мл 2,5 5 100 мг Масі 1,0 мл насиченого 800 мг КНСО; (с) Дані
З розчину МаНСО» 610 мг лимонної З мл відсутні 9,5 кислоти ря | о ин 4 1,0 мл води 610 мг лимонної З мл й й 11 відсутні кислоти оряжнн | Ж зи нов 5 2,5 мл води 1500 мг лимонної З мл й й 6,5 відсутні кислоти
На Фіг. 40-42 зображені профілі залежності "сила-ч-ас" для різних хімічних двигунів.
Композиції 1 і 2 були використані для видачі 1 мл рідини через тонкостінну голку 27 калібру; тобто через стандартний попередньо заповнений шприц. Досліджувались рідини з в'язкістю 25
СП (25 мПа-с) ії 50 сП (50 мПа-с). Більш швидка видача досягається при збільшенні кількості реактиву. Використання бікарбонату калію дозволяє використовувати істотно меншу кількість реактиву, ніж при використанні бікарбонату натрію.
Композиції 3, 4 і 5 були використані для видачі З мл рідини в'язкістю 50 сП (50 мПа-с) через тонкостінну голку 27 калібру. Цільові швидкості потоку були вище цільових швидкостей для композицій 1 ії 2. У цьому випадку просте масштабування реакційної суміші до більших кількостей (Композиція 3) призводить до істотного початкового перевантаження по силі
Зо унаслідок швидкої реакції. Згадане перевантаження зменшують шляхом використання 100 95 твердих реактивів (змішування лимонної кислоти і бікарбонату калію в реакційній камері) і води під час ін'єкції. Цей метод забезпечив режим виділення СО» з постійною швидкістю, оскільки вода розчинила бікарбонат калію і забезпечила доступність іонів бікарбонату. Композиція 5 продемонструвала пологий характер профілю видачі і видала З мл рідини в'язкістю 50 сП (50 мПа-с) за 6,5 с.
ПРИКЛАД 10 - Додання речовин, що сприяють конвекції
Було встановлено, що додання невеликої кількості (наприклад, «10 мг для 1 мл двигуна) повільнорозчинних або нерозчинних частинок є ефективним заходом для значного підвищення швидкості утворення газоподібного СО і доведення до максимального рівня утворення газоподібного СО» зі значним підвищенням густини потужності двигуна. Несподівано винахідники виявили, що поверхнева енергія і топологія поверхні частинок мають лише незначний вплив, оскільки спрацьовують різноманітні повільнорозчинні або нерозчинні частинки, в тому числі діатомової землі, Ехрапсе!" (порожнисті поліакрилонітрилові мікросфери), оксалату кальцію і кристалічної щавлевої кислоти. У цьому випадку повільне розчинення означає, що частинка є повільною відносно реактивів в двигуні. Наявність цих частинок може бути визначена експериментально, шляхом розчинення твердих реактивів і виявлення наявності частинок або визначення ідентичності наявних матеріалів і порівняння продуктів їх розчинення. Густина може бути нижчою або вищою за густину води.
Винахідники вважають, що ці речовини діють поодинці або спільно з газоподібним СО», що вивільнюється з рідини, для утворення полів змішування, схожих на ті, які можуть бути знайдені в псевдозрідженому шарі. Поля змішування сприяють взаємодії між реактивами і між речовинами, що сприяють конвекції, і реактивами. Ця взаємодія спричинює вивільнення кінетично вловленого СО», який може існувати на поверхні і в щілинах, наприклад, вмістища, або на поверхні бікарбонату.
Результати, одержані винахідниками, показують, що ці реактиви не діють в першу чергу як зародкоутворювачі, хоча це й може бути другорядним фактором. Згадані реактиви є ефективними за умов, коли реакційна камера зафіксована постійним об'ємом або має можливість розширення. За умов постійного об'єму тиск не зменшується, і розчин ніколи не перенасичується, що, наприклад, може спостерігатись в газованому напої під тиском, який є відкритим в атмосферу. Крім того, додання поверхонь зародкоутворення, наприклад, пористого алюмінію, є неефективним. Реактиви у двигуні мають міститися у вигляді частинок.
Експерименти проводили з одним з двох варіантів оснащення
Постійний об'єм: Варіант оснащення з постійним об'ємом був використаний для порівняння різного часу хімічної реакції. Реактиви завантажують в 2 мл реакційну камеру; рідкі реактиви додають у камеру за допомогою шприца і вводять в реакційну камеру в заданий час впорскування при закритому клапані Тиск вимірюють за допомогою датчика тиску, а температуру - за допомогою термопари. Після проходження реакції тиск з камери спрямовують в пневматичний циліндр через невелику трубку. Пневматичний циліндр використовується як еквівалент поршня/плунжера в реальній системі впорскування. Для оснащення з постійним
Зо об'ємом пневматичний циліндр спочатку переміщали на 1,5 дюйма (3,81 см) до кінця положення впорскування для 2 мл шприца, і утримували в такому положенні протягом усього випробування. Це дає загальний об'єм реакційної камери і пневматичного циліндра 9,9 мл. Для вимірювання сили (як дублювання вимірювання тиску) використовують динамометричний датчик, але її можна обчислити за тиском і площею поршня в циліндрі. Перевага використання оснащення з постійним об'ємом для порівняння початкового вибору хімікатів полягала в тому, що він надавав гарну можливість порівняння профілів залежності "тиск-час" без необхідності прийняття до уваги різниці в об'ємах, чого потребувала б реальна система.
Умови проведення випробувань
Були випробувані такі хімічні речовини в стані поставки: бікарбонат натрію, бікарбонат калію, лимонна кислота, винна кислота, щавлева кислота, оксалат кальцію, діатомова земля і
Ехрапсе!".
Анодований оксид алюмінію одержували шляхом анодування алюмінію в щавлевій кислоті для створення пористої структури поверхні і одержання високої поверхневої енергії.
Реактиви завантажували в реакційну посудину або у вигляді розчину в шприц. Згадана реакційна посудина, зазвичай, вміщувала кислоту у вигляді твердої речовини або розчину, з домішками або без будь-яких домішок. Шприц вміщував розчин бікарбонату. Реактиви (бікарбонат і кислота) відважували як порошки на аналітичних вагах в стехіометричних відношеннях. Маси реактивів зазначені в наведеній нижче Таблиці.
Таблиця
Маси реактивів, що використовувались для випробування
СеНгО; (безводний) (мг) СеНгО; (безводний) (мг)
Для розчинення бікарбонату і одержання середовища, в якому реакція могла б розвиватися в реакційній камері СпетЕпадіпе, використовували 1 мл води.
До хімічної композиції були додані речовини, що сприяють конвекції, 4 різних типів, в реакційну камеру була вміщена поверхня зародкоутворення, в окремих експериментах реакційну камеру піддавали дії зовнішній вібрації. 1. Водонерозчинний з високою густиною -- діатомова земля (ОЕ) 2. Водонерозчинний з низькою густиною - порожнисті поліакрилонітрилові (РАМ) мікросфери 3. Слаборозчинний у воді - оксалат кальцію 4. Високорозчинний у воді - хлорид натрію і щавлева кислота 5. Поверхня зародкоутворення - анодований оксид алюмінію 6. Механічна вібрація
Всі речовини, що сприяють конвекції, (1-4) були додані до хімічної композиції у вигляді сухих частинок у кількості від 5 мг до 50 мг. Поверхня зародкоутворення (анодований оксид алюмінію) була вміщена в реакційну камеру.
Як показано на Фіг. 43, всі речовини, що сприяють конвекції, підвищували швидкість накопичення тиску над базовою композицією. У цьому випадку базовою композицією є така сама кількість бікарбонату калію, лимонної кислоти і води без наявності будь-яких інших хімічних речовин. Механічна вібрація також підвищувала швидкість накопичення тиску над базовою композицією. Поверхня зародкоутворення чинила дуже незначний вплив на швидкість накопичення тиску. Дані на Фіг. 43 наведені для того, щоб показати, що функція речовин, що сприяють конвекції, полягала у сприянні взаємодії між реактивами, а також між реактивом і продуктами, для вивільнення СО» в газову фазу з підвищеною швидкістю. Ці дані показують, що функціонування доданих речовин, що сприяють конвекції, обумовлювалось диференційованим механізмом, який підвищував тиск у реакційній камері швидше за механізм рдії зародкоутворювача. Дані на Фіг. 44 показують, що механічна вібрація (70 Гц від контролера
Мібга-РіднЕ") ії речовини, що сприяють конвекції, чинять однаковий ефект на швидкість, з якою система зміщує плунжер з постійною силою.
Фіг. 45 показує несподіваний результат, який полягає у тому, що відносно невеликі кількості речовин, що сприяють конвекції, призвели до більш швидкого утворення СО». Експерименти показали, що наявність приблизно 10 мг діатомової землі забезпечувала значно швидше утворення СО», ніж 5 мг або 50 мг на 1 мл. Тому деякі композиції, яким віддається перевага, містять від 7 мг до 15 мг речовини або речовин, що сприяє(-ють) конвекції.
Зо ПРИКЛАД 11: Густина потужності
Густину потужності декількох хімічних двигунів вимірювали при постійній силі або постійному об'ємі.
Оснащення з постійною силою:
Варіант оснащення з постійною силою був подібним до варіанта оснащення з постійним об'ємом (описаного вище), але платформа, до якої був прикріплений динамометричний датчик, могла рухатися. Пневматичний циліндр спочатку був закритим, тому початковий об'єм камери для реактиву і з'єднувачів становив 2,3 мл. Пневматичному циліндру надавали можливість просунутись на 1,4 дюйма (3,56 см). Ця відстань була обрана тому, що вона дорівнювала тій відстані, на яку має просунутись поршень для випорожнення стандартного 2 мл шприца. Тиск на платформу спочатку був піднятий до 18 фунтів (80,0 Н), що відповідало впорскуванню 2 мл рідини в'язкістю 50 СП (50 мПа-с) з використанням стандартного 2 мл шприца з тонкостінною голкою 27 калібру за 8 с. Додаткові виміри були одержані при протитисненні у 9 фунтів (40,0 Н).
Це відповідає впорскуванню 1 мл рідини в'язкістю 50 СП (50 мПа-с) з використанням стандартного 1 мл шприца з тонкостінною голкою 27 калібру за 8 с. Порошкові реактиви були вміщені в камеру для реактиву, а рідкі реактиви знаходились в шприці. Рідкі реактиви впорскували в камеру, і клапан закривали. Тиск, силу і температуру вимірювали доти, доки пневматичний циліндр не долав відстані свого просування, яку визначали за допомогою лінійного варіабельного диференційного перетворювача (ІМОТ), який був прикріплений до платформи. Пристрій показаний на Фіг. 46.
У шприц, позначений "Вода" на Фіг. 46, альтернативно може бути вміщений водний розчин, який містить кислоту або бікарбонат.
Цей випробувальний стенд є придатним для випробування практично будь-якого хімічного двигуна. Хімічні двигуни, які є вбудованими пристроями, можна випробувати шляхом розміщення всього пристрою в випробувальній апаратурі. При випробуванні об'єднаної системи, яка включає в себе відділення для рідини, середня сила може бути виміряна безпосередньо або розрахована за допомогою рівняння Гагена-Пуазейля. Хімічні двигуни, які можна від'єднувати від відділення для рідини, знімають до проведення випробування.
У наведеній нижче Таблиці воду додавали до змішаних порошків лимонної кислоти і бікарбонату в молярному відношенні 1:3. бо Коефіцієнт густини потужності:
Густину потужності розраховували при різних протитисках і початкових об'ємах. Час вимірювали, починаючи з початку реакції, який являє собою момент об'єднання кислоти і карбонату з розчинником.
Для нашого випадку густина потужності - середня сила х відстань до кінця пересування/час видачі х об'єм вихідних реактивів).
Використовуваний об'єм являв собою об'єм всіх розчинених реактивів після вивільнення
Со». Відкритий простір усередині реакційної камери, не зайнятий реактивами або розчинником, не враховується в цих розрахунках. ' Час до г. що що об ЄМ. Середня пересування на Густина | Коефіцієнт
Відділення 1 Відділення 2 реактивів : потужності густини сила (Н) | відстань 3,56 З й (мл) см (с (Вт/м3) потужності 630 мг бікарбонату 1 мл води калію, 403 мг 14 99,3 22,59 111820 34 лимонної кислоти 630 мг бікарбонату калію, 403 мг 1 мл води лимонної кислоти, 14 89,4 8,46 268765 8,1 мг діатомової землі 630 мг бікарбонату калію, 403 мг лимонної кислоти, 1 мл води 10 мг порожнистих 1,4 96,1 8,17 299075 поліакрило- нітрилових кульок 1 мл води, 403 й кислоти мг лимонної діатомової землі, 14 81,8 2,95 704809 21,3 кислоти й змішування мг лимонної : ' . й 14 81,4 2,66 778247 23,5
КИСЛОТИ діатомової землі, змішування зле ррниния! зо. и) ви | вою Годо мг лимонної й 14 91,1 60" 33056 натрію зразок кислоти 630 мг бікарбонату 1 мл води калію, 403 мг 14 40,9 3,94 264143 1,4 лимонної кислоти 1 мл води, 4031 630 мг бікарбонату мглимоОнноОї |калію, 10 мг 14 40,5 1,2 857843 4,4 кислоти діатомової землі 1 мл води, 403 529 мг бікарбонат Контрольний
МгЛИМОННОЇ натрію р У 14 42,5 Б, Б? 195472 зразок кислоти 315 мг бікарбонату 0,5 мл води калію, 202 мг 0,7 45,8 16,8 138709 лимонної кислоти 0,5 мл води, |315 мг бікарбонату 202 мг калію, 10 мг лимонної діатомової землі, 0,7 45,7 Би 455594 19,8 кислоти змішування 0,5 мл води, 202 мг 264 мг бікарбонату яж Контрольний лимонної натрію 0,7 44,5 60 23000 зразок кислоти х Повне витіснення не досягалось, тому було використано витіснення 3,05 см за 60 с «х Повне витіснення не досягалось, тому було використано витіснення 2,17 см за 60 с
ПРИКЛАД (рядок 1):
Густина потужності - середня сила х витіснення/час/об'єм реактивів 111778 Вт/м3-99,3 Н х 3,56 см х (0,01 м/см)/22,59 с/1,4 мл х (0,000001 мз/мл) (Цифри не мають точної відповідності з таблицею, оскільки вони були округлені для цього прикладу).
У кожному з описаних вище експериментів молярне відношення бікарбонату до лимонної кислоти становить 3:1 (загалом, для всіх систем, описаних у цій заявці, композиції, яким віддається перевага, мають молярне відношення бікарбонату до лимонної кислоти в діапазоні від 2 до 4, за варіантом, якому віддається перевага, - від 2,5 до 3,5). Цей винахід може бути охарактеризований густиною потужності при кімнатній температурі, визначеній і обчисленій, як описано вище, і при номінальному протитиску 9 фунтів (40,0 Н). За цих умов винахід за варіантом, якому віддається перевага, має густину потужності щонайменше 50000 Вт/м, за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше 100000 Вт/муУ, за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше 250000 Вт/м3, за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше 400000 Вт/муУ, і у деяких варіантах здійснення цього винаходу верхня межа густини потужності становить 1000000 Вт/мУ, або приблизно 900000 Вт/м3.
Альтернативно цей винахід може бути визначений в термінах густини потужності в порівнянні з контрольною композицією, яка піддається дії тих самих умов. Контрольна композиція містить 1 мл води, 403 мг лимонної кислоти і 529 мг бікарбонату натрію. Ця контрольна композиція підходить для об'ємів реакційної камери приблизно 2 мл; густину потужності контрольних зразків в хімічних двигунах, які є більшими або меншими за 2 мл, необхідно випробувати з контрольною композицією, відрегульованою за об'ємом при збереженні цієї кількості води, бікарбонату натрію і лимонної кислоти. Знову ж таки, як виміряно при номінальному протитиску 9 фунтів (40,0 Н) ї при постійній силі, хімічний двигун за цим винаходом, за варіантом, якому віддається перевага, має коефіцієнт густини потужності щонайменше 1,4, за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше 3 у порівнянні з контрольним хімічним двигуном; а у деяких варіантах здійснення цього винаходу максимальний коефіцієнт густини потужності 10, або максимум приблизно 5, або максимум приблизно 4,4. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, витіснення починається у межах 2 с, за варіантом, якому віддається більша перевага, - у межах 1 с, з моменту об'єднання кислоти, карбонату і розчиннику (води).
Слід зазначити, що термін "контрольний зразок" не охоплює звичайну композицію, оскільки звичайні композиції для хімічних двигунів були набагато більш розбавленими. контрольний зразок зазвичай випробують на повне витіснення; однак у тих випадках, коли повне витіснення досягається за 30 с, контрольний зразок визначають як витіснення у межах перших 30 с.
Claims (23)
1. Хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище (410, 1310), яке вміщує щонайменше два реактиви (482, 484), воду і плунжер (470, 1370), при цьому згадані два реактиви включають кислоту та бікарбонат; механізм (450, 470, 1395, 1370), призначений для об'єднування згаданих кислоти, води і бікарбонату для утворення газу внаслідок хімічної реакції в згаданому закритому вмісти щі; який відрізняється тим, що згадане закрите вмістище вміщує тверді частинки речовини, що сприяє конвекції яка є придатною для змішування зі згаданими кислотою, водою і бікарбонатом, для сприяння взаємодії реактивів у згаданому закритому вмістищі після поєднання згаданих кислоти, води і бікарбонату за допомогою згаданого механізму.
2. Хімічний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що молярне відношення бікарбонату до кислоти становить від 2:1 до 4:1.
З. Хімічний двигун за п. 71, який відрізняється тим, що густина потужності у згаданому закритому вмістищі становить від 100000 Вт/м3 до 1х105 Вт/м.
4. Хімічний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що відношення маси бікарбонату до маси твердих частинок речовини, що сприяє конвекції, становить від 42:1 до 90:1.
5. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше 50 95 (мас.) бікарбонату є твердою речовиною.
6. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий бікарбонат містить щонайменше 50 95 (мас.) бікарбонату калію.
7. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадані тверді бо частинки речовини, що сприяє конвекції, містять діаатомову землю.
8. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що загальний об'єм згаданих кислоти та води становить 1,5 мл або менше.
9. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що загальний внутрішній об'єм згаданого закритого вмістища перед об'єднанням кислоти і бікарбонату становить 2 мл або менше.
10. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий бікарбонат включає в себе суміш твердих частинок з морфологією щонайменше двох типів.
11. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кислота і вода містяться у згаданому закритому вмістищі у вигляді розчину кислоти, який містить кислоту, розчинену у воді, при цьому цей розчин кислоти вміщений у перше відділення згаданого закритого вмістища, а згаданий бікарбонат вміщений у друге відділення згаданого закритого вмістища, для відокремлення згаданого розчину кислоти від згаданого бікарбонату до виконання згаданим механізмом об'єднання згаданого розчину кислоти і згаданого бікарбонату.
12. Хімічний двигун за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадані кислота і бікарбонат містяться у вигляді твердих речовин, при цьому вода вміщена у перше відділення згаданого закритого вмістища, а згадані кислота і бікарбонат вміщені у друге відділення згаданого закритого вмістища, для відокремлення води від згаданих кислоти і бікарбонату до виконання згаданим механізмом об'єднання згаданих води, кислоти та бікарбонату.
13. Хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище (410, 1310), яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді (480) кислоту (482, 484), і твердий бікарбонат (482, 484), при цьому згаданий розчин кислоти відокремлений від згаданого твердого бікарбонату до введення в дію даного хімічного двигуна, і плунжер (470, 1370); який відрізняється тим, що також включає в себе засіб (3700) для проходження згаданого розчину кислоти, який має вхідний отвір та множину отворів (3705), при цьому цей засіб (3700) для проходження розчину кислоти розміщений в згаданому закритому вмістищі і виконаний таким чином, що після введення в дію даного хімічного двигуна принаймні частина згаданого розчину кислоти спрямовується у згаданий вхідний отвір та через принаймні частину зі згаданих Зо множини отворів.
14. Хімічний двигун за п. 13, який відрізняється тим, що бікарбонат перебуває у формі твердих частинок, при цьому згаданий засіб для проходження розчину кислоти включає в себе трубку, один кінець якої розміщений у твердих частинках бікарбонату, так що після спрямування розчину кислоти через згадані отвори цей розчин кислоти вступає в контакт з твердими частинками бікарбонату.
15. Хімічний двигун за п. 13, який відрізняється тим, що принаймні частина бікарбонату перебуває в твердій формі і розміщена усередині згаданого засобу для проходження розчину кислоти.
16. Хімічний двигун за будь-яким із пп. 13-15, який відрізняється тим, що включає в себе плунжер з пружинним приводом, виконаний здатним спрямовувати розчин кислоти через згаданий засіб для проходження розчину кислоти та згадані отвори.
17. Хімічний двигун, який включає в себе: закрите вмістище (410, 1310), яке вміщує розчин кислоти, який містить розчинену у воді (480) кислоту (482, 484), і бікарбонат калію (482, 484), при цьому згаданий розчин кислоти відокремлений від бікарбонату калію, і плунжер (470, 1370) і механізм (450, 470, 1395, 1370), призначений для об'єднування згаданого розчину кислоти і згаданого бікарбонату калію для утворення газу внаслідок хімічної реакції, який відрізняється тим, що згадане закрите вмістище вміщує також діатомову землю, яка містить тверді частинки, здатні сприяти взаємодії реактивів у згаданому закритому вмістищі після поєднання згаданого розчину кислоти і згаданого бікарбонату калію за допомогою згаданого механізму.
18. Хімічний двигун за п. 17, який відрізняється тим, що бікарбонат калію змішаний з бікарбонатом натрію.
19. Хімічний двигун за п. 17, який відрізняється тим, що відношення маси бікарбонату калію до маси діатомової землі становить від 42:1 до 90:1.
20. Хімічний двигун за п. 17, який відрізняється тим, що закрите вмістище включає в себе першу камеру (420, 1320), яка вміщує згаданий розчин кислоти, і другу камеру (430, 1330), яка вміщує згадані бікарбонат калію та діатомову землю, при цьому згаданий механізм відокремлює згадану першу камеру і згадану другу камеру до об'єднування згаданого розчину кислоти і 60 згаданого бікарбонату калію.
21. Хімічний двигун за п. 17, який відрізняється тим, що бікарбонат калію одержаний із щонайменше двох різних джерел, в тому числі першого джерела і другого джерела, при цьому перше джерело відрізняється від другого джерела на щонайменше 2095 за однією або декількома з таких характеристик: середньомасовий розмір частинок, питома поверхня на одиницю маси, розчинність у воді при температурі 20 "С, визначена за часом до повного розчинення у 1 М розчин при однаковому перемішуванні розчинів.
22. Хімічний двигун за п. 11, який відрізняється тим, що згаданий розчин кислоти і згаданий бікарбонат в згаданому закритому вмістищі визначають густину латентної потужності; причому між згаданим закритим вмістищем та відділенням (440, 1340) з рідким лікарським засобом розміщено поршень (460, 1360); причому після об'єднування згаданого розчину кислоти і згаданого бікарбонату в закритому вмістищі згаданий розчин кислоти і згаданий бікарбонат вступають в реакцію з утворенням СО2 для приведення в рух згаданого поршня, який, у свою чергу, виштовхує рідкий лікарський засіб з відділення з рідким лікарським засобом.
23. Хімічний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що розчинність згаданого бікарбонату у воді у щонайменше 10 разів вища за розчинність згаданої речовини, що сприяє конвекції, у воді.
«в. а ШЕ -а геї | со; со Є шо же ; в ЕЛ 00 в Об а 005 у що Е зай ХМ | об ши В Е ше є ' : со, й ! з ех во тг 1 че чїю 100 де 480
ФІГ.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261713250P | 2012-10-12 | 2012-10-12 | |
| US201261713236P | 2012-10-12 | 2012-10-12 | |
| US201361817312P | 2013-04-29 | 2013-04-29 | |
| PCT/US2013/065136 WO2014059444A2 (en) | 2012-10-12 | 2013-10-15 | Chemical engines and methods for their use, especially in the injection of highly viscous fluids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA118179C2 true UA118179C2 (uk) | 2018-12-10 |
Family
ID=49725329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201502851A UA118179C2 (uk) | 2012-10-12 | 2013-10-15 | Хімічні двигуни і способи їх застосування, зокрема для ін'єкції високов'язких рідин |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9795740B2 (uk) |
| EP (2) | EP2906273B1 (uk) |
| JP (3) | JP6484175B2 (uk) |
| KR (2) | KR101907809B1 (uk) |
| CN (2) | CN104717994B (uk) |
| AU (2) | AU2013328883B2 (uk) |
| BR (1) | BR112015007659A8 (uk) |
| CA (2) | CA2991909C (uk) |
| EA (2) | EA201892121A1 (uk) |
| ES (1) | ES2959157T3 (uk) |
| HK (1) | HK1207595A1 (uk) |
| MX (1) | MX2015004636A (uk) |
| UA (1) | UA118179C2 (uk) |
| WO (1) | WO2014059444A2 (uk) |
| ZA (1) | ZA201501828B (uk) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2580092C (en) | 2004-09-03 | 2011-03-22 | John Klippenstein | Single-use pneumatic safety syringe with retractable needle |
| US9321581B2 (en) * | 2012-10-12 | 2016-04-26 | Eli Lilly And Company | Process and device for delivery of fluid by chemical reaction |
| CA2991909C (en) | 2012-10-12 | 2020-12-29 | Eli Lilly And Company | Process and device for delivery of fluid by chemical reaction |
| AU2015364280A1 (en) * | 2014-12-18 | 2017-07-06 | Windgap Medical, Inc. | Method and compositions for dissolving or solubilizing therapeutic agents |
| WO2016134221A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc. | Syringe systems, piston seal systems, stopper systems, and methods of use and assembly |
| EP3380138A1 (en) * | 2015-11-27 | 2018-10-03 | Sanofi-Aventis Deutschland GmbH | An injection device with an expandable cavity |
| CN105597188A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-05-25 | 江苏义倍医疗科技股份有限公司 | 医用输液装置 |
| AU2017234647B2 (en) * | 2016-03-16 | 2019-03-28 | Eli Lilly And Company | Trigger assembly for automatic medication injection device |
| GB2556632A (en) * | 2016-11-18 | 2018-06-06 | Owen Mumford Ltd | Medicament delivery device |
| US11565047B2 (en) | 2017-01-09 | 2023-01-31 | Verily Life Sciences Llc | Wearable non-liquid medication injection device |
| EP3582832A1 (en) | 2017-02-17 | 2019-12-25 | Eli Lilly and Company | Processes and devices for delivery of fluid by chemical reaction |
| BR112019027300B1 (pt) * | 2017-06-29 | 2023-05-02 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc | Método para preparar um produto farmacêutico e produto farmacêutico |
| EP3658208A1 (en) | 2017-07-27 | 2020-06-03 | Eli Lilly and Company | Chemically driven auto-injector with retraction |
| JP6971385B2 (ja) * | 2017-09-08 | 2021-11-24 | イーライ リリー アンド カンパニー | 薬剤送達デバイス内のガス発生を制御するためのシステム |
| US10753780B2 (en) * | 2018-03-12 | 2020-08-25 | David Allan Brammer | Liquid disperser |
| US11224537B2 (en) * | 2018-10-19 | 2022-01-18 | Alcon Inc. | Intraocular gas injector |
| AU2019401422B2 (en) * | 2018-12-19 | 2022-06-30 | Eli Lilly And Company | Devices and processes for delivery of therapeutic fluids |
| CN113226404A (zh) | 2018-12-19 | 2021-08-06 | 伊莱利利公司 | 用于输送治疗流体的设备 |
| US20220160954A1 (en) | 2019-04-16 | 2022-05-26 | Eli Lilly And Company | Infusion head with controlled release of secondary drug |
| JP2020182722A (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| WO2021061802A2 (en) * | 2019-09-23 | 2021-04-01 | Battelle Memorial Institute | Apparatus and methods of chemically-powered fluid flow systems |
| MX2022007519A (es) * | 2019-12-19 | 2022-09-19 | Janssen Biotech Inc | Bombas de fármaco líquido con un reservorio de fármacos flexible. |
| WO2022055759A1 (en) | 2020-09-11 | 2022-03-17 | Eli Lilly And Company | Devices and processes for delivery of therapeutic fluids |
| CN116096444A (zh) | 2020-09-11 | 2023-05-09 | 伊莱利利公司 | 用于递送治疗流体的装置和方法 |
| EP4210789A1 (en) | 2020-09-11 | 2023-07-19 | Eli Lilly and Company | Devices and processes for delivery of therapeutic fluids |
| US11585042B2 (en) | 2020-09-30 | 2023-02-21 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Dryer appliance with additive dispenser |
| TWI806182B (zh) * | 2020-11-18 | 2023-06-21 | 潔霺生醫科技股份有限公司 | 多段式氣體致動供藥裝置及方法 |
| US11766520B2 (en) | 2021-03-22 | 2023-09-26 | Nypro Inc. | Reagent-catalyst driven single use hydraulic drive and single use large volume injector |
| KR20240026510A (ko) | 2021-07-28 | 2024-02-28 | 에스에이치엘 메디컬 아게 | 모니터링 및 사용자 피드백을 포함하는 의약품 투여 장치 |
| CA3226484A1 (en) | 2021-07-28 | 2023-02-02 | Shl Medical Ag | Apparatus for large volume medication administration |
| CN116143743A (zh) * | 2023-01-08 | 2023-05-23 | 太仓市茜泾化工有限公司 | 一种3-异丁基戊二酸酐的制备工艺及其制备装置 |
Family Cites Families (87)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2390246A (en) | 1940-10-18 | 1945-12-04 | Marvin L Folkman | Syringe |
| US2446429A (en) * | 1944-10-20 | 1948-08-03 | Gen Electric | Cellular phenolic resin |
| US2923243A (en) | 1958-03-24 | 1960-02-02 | Palmer Chemical & Equipment Co | Projectile for liquid drug delivery to animals |
| US3380831A (en) * | 1964-05-26 | 1968-04-30 | Du Pont | Photopolymerizable compositions and elements |
| US3467526A (en) | 1965-02-19 | 1969-09-16 | Gen Foods Corp | Process for producing a supersaturated solution of carbon dioxide |
| JPS501700B1 (uk) * | 1969-06-21 | 1975-01-21 | ||
| US3773111A (en) * | 1971-04-05 | 1973-11-20 | B Dunn | Fire extinguishing apparatus |
| US3802430A (en) * | 1972-06-30 | 1974-04-09 | L Arnold | Disposable pyrotechnically powered injector |
| US3968796A (en) | 1974-09-23 | 1976-07-13 | Thomas G. Lutes | Dental syringe |
| US3977402A (en) * | 1975-03-25 | 1976-08-31 | William Floyd Pike | Injection apparatus and method with automatic aspiration feature |
| US4031889A (en) | 1975-03-25 | 1977-06-28 | William Floyd Pike | Power operated aspirating hypodermic syringe |
| GB8416565D0 (en) * | 1984-06-29 | 1984-08-01 | Hoechst Uk Ltd | Antibacterial derivatives |
| US4744786A (en) * | 1986-06-17 | 1988-05-17 | Cordis Corporation | Infusion pump |
| US4785972A (en) | 1987-07-14 | 1988-11-22 | Adolph Coors Company | Pressure generating system for a disposable container |
| DE3809482A1 (de) | 1988-03-22 | 1989-10-19 | Igor Groza | Injektionsinstrument |
| US5062834A (en) | 1989-02-24 | 1991-11-05 | Product Development (S.G.Z.) Ltd | Device for dispensing a liquid particularly useful for delivering medicaments at a predetermined rate |
| US5034114A (en) * | 1989-07-28 | 1991-07-23 | Ira Kukin | Acid neutralizing combustion additive with detergent builder |
| US5151093A (en) | 1990-10-29 | 1992-09-29 | Alza Corporation | Osmotically driven syringe with programmable agent delivery |
| DE69226770T2 (de) | 1991-04-24 | 1999-04-15 | Orlitzky Anton | Gasgenerator |
| US5167641A (en) | 1991-05-29 | 1992-12-01 | Arnis, Inc. | Auto-retracting needle injector system |
| US5304128A (en) | 1992-09-22 | 1994-04-19 | Habley Medical Technology Corporation | Gas powered self contained syringe |
| DK39293D0 (da) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Novo Nordisk As | Dispenser sikret mod genbrug |
| AU7085594A (en) | 1993-07-02 | 1995-01-24 | Ji Hoon Park | Syringe |
| US5398850A (en) * | 1993-08-06 | 1995-03-21 | River Medical, Inc. | Gas delivery apparatus for infusion |
| US5540665A (en) * | 1994-01-31 | 1996-07-30 | Alza Corporation | Gas driven dispensing device and gas generating engine therefor |
| WO1996041159A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Ceramatec, Inc. | Gas amplifier |
| US5700245A (en) * | 1995-07-13 | 1997-12-23 | Winfield Medical | Apparatus for the generation of gas pressure for controlled fluid delivery |
| WO1997009078A1 (en) | 1995-09-05 | 1997-03-13 | Elan Medical Technologies Limited | Chemically driven liquid delivery pumping device |
| US5645824A (en) | 1995-10-02 | 1997-07-08 | Lim; Min H. | Color changing reagent composition for coating on needles used in medical applications |
| ZA9610374B (en) | 1995-12-11 | 1997-06-23 | Elan Med Tech | Cartridge-based drug delivery device |
| GB9602605D0 (en) | 1996-02-09 | 1996-04-10 | Weston Medical Ltd | Injection aid |
| US5992700A (en) * | 1997-05-28 | 1999-11-30 | Apex Medical Technologies, Inc. | Controlled gas generation for gas-driven infusion devices |
| US6500150B1 (en) | 1997-06-16 | 2002-12-31 | Elan Pharma International Limited | Pre-filled drug-delivery device and method of manufacture and assembly of same |
| US5971722A (en) | 1997-09-05 | 1999-10-26 | Baxter International Inc | Electrochemical syringe pump having a sealed storage reservoir for a charge transfer medium |
| US5941857A (en) | 1997-09-12 | 1999-08-24 | Becton Dickinson And Company | Disposable pen needle |
| IE970782A1 (en) * | 1997-10-22 | 1999-05-05 | Elan Corp | An improved automatic syringe |
| AU7785998A (en) | 1998-06-04 | 1999-12-20 | Elan Corporation, Plc | Gas driven drug delivery device |
| SE9803662D0 (sv) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | Pharmacia & Upjohn Ab | Autoinjector |
| US6406455B1 (en) | 1998-12-18 | 2002-06-18 | Biovalve Technologies, Inc. | Injection devices |
| US6086569A (en) | 1999-05-04 | 2000-07-11 | Schweizer; Kenneth M. | Hypodermic syringe |
| US20010027293A1 (en) | 1999-06-29 | 2001-10-04 | Ashok V. Joshi | Storage stable fluid injection device and associated process |
| US6601584B2 (en) | 1999-09-17 | 2003-08-05 | Pi Medical, Inc. | Contracting snoring treatment implant |
| US6086568A (en) | 1999-10-15 | 2000-07-11 | Becton Dickinson And Company | Syringe plunger rod for retracting needle syringe |
| FR2802103B1 (fr) | 1999-12-08 | 2003-10-03 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Seringue sans aiguille fonctionnant avec entrainement du principe actif par effet tube a choc |
| CN1676170B (zh) * | 2000-07-22 | 2010-09-08 | 株式会社费森尤斯卡比 | 液体供给设备 |
| US6431468B1 (en) | 2000-11-06 | 2002-08-13 | Flexible Products Company | Safety mechanism for dispensing apparatus |
| US6575961B2 (en) | 2001-02-20 | 2003-06-10 | Microlin, L.C. | Fluid delivery device and associated method |
| PT2221076E (pt) | 2001-11-09 | 2013-07-15 | Alza Corp | Auto-injector pneumático |
| KR100456273B1 (ko) | 2001-11-16 | 2004-11-10 | 김용년 | 산과 반응하여 일정 속도로 이산화탄소를 발생시킬 수있는 고상 제제 및 그의 제조 방법 |
| KR100507593B1 (ko) * | 2002-02-08 | 2005-08-10 | 주식회사 이화양행 | 액체공급장치 |
| AU2003256308B2 (en) * | 2002-06-26 | 2008-07-03 | Intarcia Therapeutics, Inc. | Minimally compliant, volume efficient piston for osmotic drug delivery systems |
| WO2004004809A1 (ja) * | 2002-07-02 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 医療用自動投与器具 |
| US8707959B2 (en) | 2002-09-06 | 2014-04-29 | Koninklijke Philips N.V. | Implantable devices, systems, and methods for maintaining desired orientations in targeted tissue regions |
| US7618606B2 (en) * | 2003-02-06 | 2009-11-17 | The Ohio State University | Separation of carbon dioxide (CO2) from gas mixtures |
| US20050027255A1 (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-03 | Sid Technologies, Llc | Automatic injector |
| AT413649B (de) | 2003-08-04 | 2006-04-15 | Pro Med Medizinische Produktio | Vorrichtung zur dosierten abgabe einer flüssigkeit |
| US7632245B1 (en) | 2003-08-18 | 2009-12-15 | Medrad, Inc. | Devices, systems and methods for delivery of a fluid into a patient during a magnetic resonance procedure |
| GB2410188B (en) | 2004-01-23 | 2006-01-25 | Medical House Plc | Injection device |
| US7211065B2 (en) | 2004-02-19 | 2007-05-01 | Miller Stuart H | Enveloping needle stick protection device |
| ES2821653T3 (es) | 2004-08-13 | 2021-04-27 | Becton Dickinson Co | Conjunto de jeringa con aguja retráctil |
| JP4224442B2 (ja) * | 2004-08-16 | 2009-02-12 | 大研医器株式会社 | 薬液注入装置 |
| EP1877116A1 (en) | 2005-04-13 | 2008-01-16 | Novo Nordisk A/S | Medical skin mountable device and system |
| US7337781B2 (en) | 2005-04-15 | 2008-03-04 | Restore Medical, Inc. | Implant for tongue |
| US20090227942A1 (en) | 2005-12-20 | 2009-09-10 | Novo Nordisk A/S | Skin Retention Device for a Medical Jet Injection Unit |
| EP2335754B1 (en) | 2006-02-09 | 2013-12-18 | DEKA Products Limited Partnership | Patch-sized fluid delivery systems |
| US8361019B2 (en) | 2006-05-15 | 2013-01-29 | Hillios Christopher H | Injection aid and stability disk for syringe or insulin pen |
| MX2009010000A (es) | 2007-03-19 | 2010-03-17 | Insuline Medical Ltd | Dispositivo para el suministro de farmaco. |
| US8113390B2 (en) * | 2007-04-18 | 2012-02-14 | Microlin, Llc | Gas generation dispenser apparatus and method for on-demand fluid delivery |
| MX2009011191A (es) | 2007-04-20 | 2010-01-20 | Jennifer Barbour | Jeringa ergonomica. |
| KR100819468B1 (ko) | 2007-05-31 | 2008-04-08 | (주)엠큐어 | 멀티 인젝션이 가능한 멀티홀 시술 장치 |
| IL190335A0 (en) | 2008-03-20 | 2009-09-22 | Gaia Med Ltd | Miniature disposable or partially reusable dosing pumps |
| US20090259176A1 (en) | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Los Gatos Research, Inc. | Transdermal patch system |
| JP4856733B2 (ja) | 2008-04-28 | 2012-01-18 | 積水化学工業株式会社 | マイクロポンプ装置 |
| US9138531B2 (en) | 2008-05-29 | 2015-09-22 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Device, a system and a method for identification/authentication of parts of a medical device |
| DE102008030270A1 (de) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Arzneimittel Gmbh Apotheker Vetter & Co. Ravensburg | Vorrichtung mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme eines Medikaments oder eines Probenvolumens |
| GB0821492D0 (en) | 2008-11-25 | 2008-12-31 | Team Holdings Uk Ltd | Integrated auto-injector cartridge system |
| US9375529B2 (en) | 2009-09-02 | 2016-06-28 | Becton, Dickinson And Company | Extended use medical device |
| JP5677411B2 (ja) * | 2009-04-29 | 2015-02-25 | アッヴィ バイオテクノロジー リミテッド | 自動注入機器 |
| DE102009025375A1 (de) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Arzneimittel Gmbh Apotheker Vetter & Co. Ravensburg | Kolben für einen medizinischen Hohlkörper und medizinischer Hohlkörper |
| US8157769B2 (en) | 2009-09-15 | 2012-04-17 | Medimop Medical Projects Ltd. | Cartridge insertion assembly for drug delivery system |
| WO2011092536A1 (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-04 | Becton Dickinson France | Drug cartrigde different inner surface conditions |
| US8475738B2 (en) | 2010-05-04 | 2013-07-02 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Photocatalytic apparatus and method for injecting microfluidic volumes |
| US8915879B2 (en) | 2010-09-24 | 2014-12-23 | Perqflo, Llc | Infusion pumps |
| EP2489387A1 (en) | 2011-02-18 | 2012-08-22 | Sanofi-Aventis Deutschland GmbH | Auto-injector |
| CA2991909C (en) | 2012-10-12 | 2020-12-29 | Eli Lilly And Company | Process and device for delivery of fluid by chemical reaction |
| US9321581B2 (en) * | 2012-10-12 | 2016-04-26 | Eli Lilly And Company | Process and device for delivery of fluid by chemical reaction |
| EP2994951B1 (en) * | 2013-05-06 | 2019-10-30 | Stichting Wetsus Centre of Excellence for Sustainable Water Technology | Method for generating energy from a gas flow, and system and plant for energy generation from a flue gas |
-
2013
- 2013-10-15 CA CA2991909A patent/CA2991909C/en active Active
- 2013-10-15 AU AU2013328883A patent/AU2013328883B2/en active Active
- 2013-10-15 EP EP13802136.5A patent/EP2906273B1/en active Active
- 2013-10-15 US US14/434,586 patent/US9795740B2/en active Active
- 2013-10-15 EA EA201892121A patent/EA201892121A1/ru unknown
- 2013-10-15 WO PCT/US2013/065136 patent/WO2014059444A2/en active Application Filing
- 2013-10-15 ES ES13802136T patent/ES2959157T3/es active Active
- 2013-10-15 KR KR1020177008472A patent/KR101907809B1/ko active IP Right Grant
- 2013-10-15 CA CA2887296A patent/CA2887296C/en active Active
- 2013-10-15 MX MX2015004636A patent/MX2015004636A/es unknown
- 2013-10-15 EA EA201590573A patent/EA031645B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-10-15 KR KR1020157009043A patent/KR101723319B1/ko active IP Right Grant
- 2013-10-15 CN CN201380053116.5A patent/CN104717994B/zh active Active
- 2013-10-15 EP EP23187075.9A patent/EP4252801A3/en active Pending
- 2013-10-15 UA UAA201502851A patent/UA118179C2/uk unknown
- 2013-10-15 CN CN201810153321.3A patent/CN108498904B/zh active Active
- 2013-10-15 JP JP2015537020A patent/JP6484175B2/ja active Active
- 2013-10-15 BR BR112015007659A patent/BR112015007659A8/pt not_active Application Discontinuation
-
2015
- 2015-03-17 ZA ZA201501828A patent/ZA201501828B/en unknown
- 2015-08-20 HK HK15108085.2A patent/HK1207595A1/xx unknown
-
2018
- 2018-07-10 AU AU2018205095A patent/AU2018205095B2/en active Active
-
2019
- 2019-02-15 JP JP2019025389A patent/JP2019088893A/ja active Pending
-
2020
- 2020-09-01 JP JP2020147097A patent/JP7084454B2/ja active Active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018205095B2 (en) | Chemical Engines And Methods For Their Use, Especially In The Injection Of Highly Viscous Fluids | |
| US10046116B2 (en) | Process and device for delivery of fluid by chemical reaction | |
| US5540665A (en) | Gas driven dispensing device and gas generating engine therefor | |
| CA2425027C (en) | Wet/dry automatic injector assembly | |
| JP2003534879A (ja) | 湿式／乾式自動注射アセンブリ | |
| JP2001517496A (ja) | 携帯用液体薬剤投与装置 | |
| NO332994B1 (no) | Pneumatisk drevet autoinjektor | |
| GB2404865A (en) | A method and device for injecting a therapeutic compound into a patient | |
| JP2020513997A (ja) | 化学反応による流体の送達のためのプロセスおよびデバイス | |
| EP3678716B1 (en) | System for controlling gas generation within a drug delivery device | |
| EA024579B1 (ru) | Устройство для растворения фармацевтических соединений и способ его наполнения | |
| SU993954A1 (ru) | Устройство дл введени растворов лекарственных веществ |