Spritze für medizinische Zwecke
Biotechnische Präparate müssen oft aus Stabilitatsgrunden lyophihsiert werden Dieses Lyophilisat muß vor der Applikation in einem Losungsmittel gelost werden, welches in einem separaten Behalter mitgeliefert und vor der Anwendung in den Lyophilisationsbehalter transferiert wird Dies erfordert einen erhöhten Logistikaufwand und einen zusätzlichen Arbeitsaufwand bei der Vorbereitung einer Injektion Außerdem vervielfacht sich die Gefahr der Produktkontamination durch Partikel und Keime
Um eine einfache Applikation zu realisieren, werden beispielsweise Doppelkammerfertigspπtzen anstatt des üblichen Systems Vial/Ampulle eingesetzt Für diese Doppelkammerfertigspntzen sind Spritzenampullen bekannt, die einen ersten verschiebbaren Kolben zur Trennung der beiden Kammern und einen zweiten verschiebbaren Kolben für die zur Entleerung des Spπtzeninhalts notwendige Druckerzeugung besitzen und die eine am kolbenseitigen Ende der vorderen Kammer beginnende, sich rückwärts langseits der Außenwand des Ampullenzylinders erstreckende Uberstromausbuchtung aufweisen Dieses System besitzt jedoch entscheidende Nachteile Der Überstand über die Wandung hinaus fuhrt zu Handlingprobleme auf den technischen Anlagen bei den zur Hygienevorbehandlung, dem Abfüllen und Verschließen durchzuführenden Arbeitsablaufen Dies trifft auch für die Konfektionierung zu
Des weiteren ist die für eine Etikettierung zur Verfugung stehende Flache durch die Ausbuchtung begrenzt Dadurch sind die Informationsmoglichkeiten und die eindeutige Kennzeichnung des Produktes stark eingeschränkt
Im US-Patent Nr 4439 184 wird ein System vorgestellt, das diese Probleme aufhebt Bei diesem System handelt es sich um eine aus Kunststoff gefertigte Doppelkammerspritze, welche statt der oben erwähnten nach außen gerichteten Oberstromausbuchtungen in einer sogenannten Bypass-Region auf der Innenseite des Ampullenzylinders eine oder mehrere als Kante oder Grat ausgebildete, parallel zur Zylinderachse angeordnete, massive Erhöhungen aufweist Wird nun der erste Kolben aus elastischem Material, welcher die beiden Kammern trennt, in die Bypass- Zone bewegt, so bewirken diese Erhöhungen daß der Kolben im Bereich um diese
Erhöhungen von der Zylinderwand abgehoben wird und entlang dieser Erhöhungen kanalartige Undichtigkeiten entstehen, wodurch eine in der Kammer hinter dem ersten Kolben eingefüllte Flüssigkeit durch die freigewordenen Kanäle in die vordere Kammer strömen kann.
Das im US-Patent Nr. 4.439.184 beschriebene System findet seinen Einsatz im urologischen Gebiet und ist nicht als Injektionsspritze ausgelegt, da sie weder einen Luerkonus noch eine Nadel besitzt. Aus Stabilitätsgründen ist es außerdem in vielen Fällen nicht möglich, ein Primärpackmittel aus Kunststoff einzusetzen. Die im US- Patent Nr. 4.439.184 vorgestellte Spritzenampulle ist jedoch nicht mit vertretbarem Aufwand mit der nötigen Maßhaltigkeit aus Glas fertigbar, da dieses nicht gegossen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppelkammerfertigspritze für medizinische Zwecke der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie unter Vermeidung der vorgeschilderten Nachteile auf den beschriebenen Anlagen gehandhabt werden kann und gleichzeitig die für die Verwendung als Primärpackmittel für die Arzneimittelstabilität notwendigen Eigenschaften besitzt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die genannte Aufgabe gelöst durch eine Spritze für Injektionszwecke, bestehend aus einem Spritzenzylinder mit einer Wandung aus Glas, einem am Ende des Spritzenzylinders angeformten Ansatz zur Verstopfung und Verbördelung wie bei gewöhnlichen Vials, wobei an diesem Ansatz gegebenenfalls auch ein Luer-Adapter aufgesetzt werden kann, und zwei im Innenraum des Spritzenzylindes angeordneten in Längsrichtung verschiebbaren Kolbenstopfen aus elastischem Material, vorzugsweise aus Gummi, wobei der Innenraum des Spritzenzylinders durch die Anordnung des ersten Kolbenstopfens etwa in der Mitte des Spritzenzylinders in eine vordere und eine hintere Kammer unterteilt wird, der zweite, am Ende der hinteren Kammer angeordnete Kolbenstopfen für die zur Entleerung des Spritzeninhalts notwendigen Druckerzeugung dient und wobei die Wandung des Spritzenzylinders beginnend am kolbenseitigen Ende der vordersten Kammer eine wie nachstehend definierte - Bypass-Region aufweist.
In einer ersten Ausführungsform weist der Spritzenzylinder nur eine einzige, ins Innere der Kammer ausgeformte Überströmeinbuchtung auf, die in einer Modifikation punktförmig ausgebildet ist und beispielsweise in einer ins Innere der vorderen
Kammer des Spritzenzylinders weisenden Nase besteht. In einer zweiten Modifikation dieser Ausführungsform ist die Überströmeinbuchtung rinnenförmig parallel der Zylinderachse des Spritzenzylinders ins Innere der Kammer ausgeformt, wobei die maximale Läπgsausdehnung der rinnenförmigen Überströmeinbuchtung in Richtung der Zyliπderachse abhängig ist von der Dimension des mittleren Kolbenstopfens und die Längsausdehnung beliebig zwischen derjenigen der punktförmigen ersten Modifikation als Untergrenze und einer Obergrenze, die der korrespondierenden Längsausdehnung des Kolbenstopfens entspricht, frei variieren kann. Beispielsweise besitzt die Längsausdehnung der rinnenförmigen Überströmeinbuchtung den 0,3 bis 0,8-fachen Wert derjenigen des Kolbenstopfens in Richtung der Zylinderachse, bevorzugt jedoch den 0,5-fachen Wert. Besonders bevorzugt ist die punktformige Überströmeinbuchtung.
Wird der erste Kolben aus elastischem Material, welcher die beiden Kammern trennt, in die Bypass-Zone bewegt, so bewirkt die Überströmeinbuchtung in dieser ersten Ausführungsform ein Kippen des Kolbens, sodaß im Bereich gegenüber der Überströmeinbuchtung eine Undichtigkeit (Bypass) entsteht, durch die eine in der Kammer hinter dem ersten Kolben eingefüllte Flüssigkeit in die vordere Kammer strömen kann.
In einer zweiten Ausführungsform weist der Spritzenzylinder mehrere symmetrisch am Umfang des Glasspritzenzylinders angeordnete Überströmeinbuchtungen auf, wobei die Überströmeinbuchtungen rinnenförmig parallel der Zylinderachse des Spritzenzylinders ins Innere der Kammer ausgeformt sind und in ihrer Längsausdehnung in Richtung der Zylinderachse auf die Dimension des mittleren Kolbenstopfens so abgestimmt sein müssen, daß die Längsausdehnung gewöhnlich dem 0,8 bis 1 ,2 - fachen Wert der korrespondierenden Längsausdehnung des Kolbenstopfens entspricht, bevorzugt jedoch dem 1 ,0 bis 1 ,2 - fachen Wert.
Die Anzahl der Überströmeinbuchtungen in der zweiten Ausführungsform kann beliebig zwischen 2 und 6 variieren. Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemäße Spritze in dieser Ausführungsform jedoch zwei symmetrisch gegenüberliegend ^angeordnete Überströmeinbuchtungen, um im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ein Kippen der Kolbenstopfen zu verhindern.
Wird der erste Kolben aus elastischem Material, welcher die beiden Kammern trennt, in die Bypass-Zone bewegt, so bewirken die Überströmeinbuchtungen in
dieser zweiten Ausführungsform, daß der Kolben im Bereich um die durch die Überströmeinbuchtungen gebildeten Erhöhungen von der Zyiinderwand abgehoben wird und entlang dieser Erhöhungen kanalartige Undichtigkeiten (Bypass) entstehen, wodurch eine in der Kammer hinter dem ersten Kolben eingefüllte Flüssigkeit durch die freigewordenen Kanäle in die vordere Kammer strömen kann. Die Funktion der rinnenförmigen Überströmeinbuchtungen ist in dieser Ausführungsform also dieselbe, wie im vorstehend genannten US-Patent Nr. 4.439.184 für die massiv ausgeformte Bypass-Region beschrieben.
Um die Beschädigung der Stopfen zu vermeiden, werden die Überströmeinbuchtungeπ in beiden Ausführungsformeπ vorzugsweise gerundet ausgeformt.
Ferner ist der Mittelstopfen vorzugsweise so geformt, daß die dem Spritzenausgang zugewandte Seite der Oberfläche an die Form der Schulter des Spritzenzylinders und des Verschlußstopfens derart angepaßt ist, daß bei der Applikation nahezu keine Flüssigkeit zurückbleibt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist der am Ende des Spritzenzylinders aufsetzbare Luer-Adapter, der beispielsweise als Verschluß für 13 mm bzw. 20 mm Standardflaschenhälse nach DIN ISO 8362 ausgeführt ist.
Der erfindungsgemäße Luer-Adapter besteht aus 3 separaten, zusammenfügbaren Teilen, die nachstehend mit Teil 1 , Teil 2 und Teil 3 bezeichnet sind. Alle drei Teile sind bevorzugt aus gammastrahlen-steriiisierbarem Kunststoff gefertigt.
Teil 1 stellt eine Führung mit Halterung dar und besteht aus einem Unterteil, welches als Schπappdeckel zum Aufsetzen auf den Ansatz am Ende des Spritzenzylinders und zur Halterung auf diesem Ansatz ausgeführt ist und eine zentrische runde Öffnung auf der Oberseite zum Durchtritt des Spikes des Teils 2 im Applikationsfall besitzt, und einem damit fest verbundenen Oberteil, welches als Führunghülse zur ^Aufnahme des Teils 2 ausgeführt und zentrisch auf dem Unterteil angebracht ist. Ferner weist Teil 1 einen Arretieruπgsring auf, der am äußeren Rand auf der Oberseite des Unterteils durch mehrere Verbindungsstege angespritzt ist und der Fixierung nach Aufsetzen des Teils 1 auf den Ansatz am Ende des Spritzenzylinders dient, indem der Arretierungsring über die Halterung geschoben wird.
Die Halterung besteht vorzugsweise in einem geschlitzten Ring am unteren Abschluß des Unterteils, um das Überstülpen über den den Ansatz am Ende des Spritzenzylinders oder einen geeignet geformten Flaschenhals zu erleichtern.
In einer ersten Ausführungsform besitzt die Führungshülse auf der Innenseite ein Luerlockgewinde mit zwei integrierten, übereinander angeordneten, ringförmig umlaufenden Arretierungsnasen, die ein versehentliches Verschieben des eingeführten Teils 2 in der Ausgangsstellung verhindern, und einer unterhalb des Luerlockgewindes angebrachten keilförmig umlaufenden Arretierung, die das eingeführte Teil 2 in der Endstelluπg behält.
In einer zweiten Ausführungsform besitzt die Führungshülse nur eine unterhalb des Luerlockgewindes angebrachte keilförmig umlaufende Arretierung, die ein versehentliches Verschieben des eingeführten Teils 2 in der Ausgangsstellung durch Eingriff in eine erste Nut des Teils 2 verhindert und nach Überführung des Teils 2 in die Endstellung dieses durch Eingriff in eine zweite Nut des Teils 2 in der Endstellung behält.
Teil 2 besteht in einem Luerkonus mit Führung und unten angesetztem Spike und weist einen durchgängigen Hohlraum auf, durch den die Flüssigkeit die Spritze verlassen kann. Die Führung kann übereinanderliegend eine erste und eine zweite ringförmig umlaufende Nut aufweisen, in die eine gegebenenfalls vorhandene keilförmige Arretierung des Teils 1 eingreifen kann. Teil 2 stellt das bewegliche Teil des Luer-Adapters dar. Auf den Luerkonus können herkömmliche Kanülen und ähnliches aufgesteckt werden. Mit dem Spike kann im Applikationsfall ein Verschlußstopfen im Ansatz am Ende des Spritzenzylinders durchstochen werden.
Teil 3 besteht in einer äußeren Verschlußkappe, in die eine Luer-Verschlußkappe ^integriert ist. Die äußere Verschlußkappe ist im Innenradius auf die Abmessungen der Führungshülse des Teils 1 abgestimmt. An der Innenseite des unteren Rands der äußeren Verschlußkappe sind über den gesamten Umfang beispielsweise sägezahnartige Erhöhungen angebracht, um einen dichten und festen Sitz zu
gewährleisten Die Verschlußkappe bildet bis zur Applikation den sterilen Verschluß des Systems
Die Teile 1 bis 3 werden zum erfindungsgemaßen Luer-Adapter zusammengefugt, indem das Teil 2 mit dem Spike nach unten in die Fuhrung des Teils 1 eingeführt und anschließend die Verschlußkappe des Teils 3 aufgesetzt wird Der Luer-Adapter wird auf den Ansatz am Ende des Spritzenzylinders oder einen beliebigen, passend geformten Flaschenhals aufgesteckt und durch Herunterschieben des Arretierungsrings auf diesem fixiert Durch Druck auf die Verschlußkappe (Teil 3) im Applikationsfall bewegt sich der Luerkonus mit Spike (Teil 2) nach unten und der Spike wird durch den Verschlußstopfen gestochen Somit ist der Produktweg für den Inhalt der Spritze freigegeben Nach Abziehen der Verschlußkappe (Teil 3) kann beispielsweise eine Kanüle aufgesteckt und die Applikation durchgeführt werden
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels naher erläutert
Beispiel
Die Erfindung soll anhand der Figuren 1 bis 5 erläutert werden
Figur 1 zeigt im Längsschnitt ein Beispiel für die erste Ausführungsform eines erfindungsgemaßen Spritzenzylinders, dessen Bypass eine einzige Uberströmeinbuchtung in Form einer parallel der Zylinderachse ins Innere des Spritzenzylinders ausgeformten Rinne 5a oder einer Nase 5b darstellt
Figur 2 zeigt im Längsschnitt ein Beispiel für die zweite Ausführungsform eines erfindungsgemaßen Spritzenzylinders, dessen Bypass durch zwei rinnenförmig parallel der Zylinderachse des Spritzenzylinders ins Innere der Kammer ausgeformte Uberstromeinbuchtungen 5c gebildet wird
Figur 3 zeigt den Querschnitt der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform an der Stelle der Uberstromeinbuchtungen
Figur 4 zeigt die Komponenten des aus 3 Teilen bestehenden, bevorzugt verwendeten Luer-Adapters
Figur 4A zeigt Teil 1 des Luer Adapters im Längsschnitt Fuhrung mit Halterung,
Figur 4B zeigt Teil 1 des Luer Adapters in der Ansicht von unten,
Figur 4C zeigt Teil 2 des Luer Adapters im Längsschnitt Luerkonus mit Spike,
Figur 4D zeigt Teil 3 des Luer Adapters im Längsschnitt Verschlußkappe
Figur 5 zeigt die in Figur 4 dargestellten 3 Teile als komplett montierten Luer- Adapter. Die Zeichnung zeigt die folgenden Stadien" A Aufgesetzt
B Auf dem Glashals des Spritzenzylinders arretiert C . Aktiviert
Legende zu den Figuren
1 Bordelkappe
2 Spritzenzylinder
3 Zwischenstopfeπ
4 Endstopfen
5 Uberströmeinbuchtung
6 Fingerauflage
7 Gefriertrocknungsstopfen
8 Bypass
9 Halterung in Form eines geschlitzten Rings
10 Führungshülse
11 Arretierungsring
11a Verbindungsstege
12 Luerlock-Gewinde
13 Arretierungsnase
14 Arretierungsnase
15 keilförmige Arretierung
16 Öffnung für den Spike
'17 Spike
18 Luerkonus
19 Hohlraum
20 Führung
21 Luer-Verschlußkappe
22 Erhöhungen
23 Ansatz am Ende des Spritzenzylinders
24 Verschlußstopfen
Die in Figur 1 dargestellte Spritze für medizinische Zwecke besitzt einen Spritzenzylinder 2 mit einem am vorderen Ende angeformten Mundstück zur Verschließung mit einem gewöhnlichen Gefriertrocknungsstopfen 7 und einer Bördelkappe 1. Am anderen Ende befindet sich eine aufgesetzte Fingerauflage 6. Die Spritze besitzt zwei Kammern, die durch einen abdichtenden Zwischenstopfen 3 getrennt sind. Am kolbenseitigen Ende der vorderen Kammer befindet sich entweder eine Überströmeinbuchtung in Form einer rinnenförmigen Überströmeinbuchtung 5a, die parallel der Zylinderachse des Spritzenzylinders ins Innere der Kammer ausgeformt ist und deren Länge in Richtung der Zylinderachse 50 % der Längsausdehnung des Kolbenstopfens 3 beträgt, oder einer ins Innere der Kammer sich erstreckenden Nase 5b.
Die in Figur 2 dargestellte Spritze unterscheidet sich nur bezüglich der Überströmeinbuchtung von der in Figur 1 beschriebenen Ausführungsform. Am kolbenseitigen Ende der vorderen Kammer befinden sich zwei gegenüberliegend angeordnete parallele Überströmeinbuchtungen 5c, die sich in Richtung des Gefriertrocknungsstopfens 7 erstrecken. Die Überströmeinbuchtungen 5c sind rinnenförmig parallel der Zylinderachse des Spritzenzylinders ins Innere der Kammer ausgeformt. Die Länge der Überströmeinbuchtungen 5c in Richtung der Zylinderachse beträgt 100 % der Längsausdehnung des Kolbenstopfens 3.
Wird der Endstopfen 4 mit einer nicht dargestellten, an ihm in üblicher bekannter Weise zu befestigenden Kolbenstange in Richtung Spritzenauslaß vorgeschoben, so bewegt sich der Zwischenstopfen 3 ebenfalls in Richtung Spritzenauslaß, da die Kammer zwischen dem Zwischenstopfen 3 und dem Endstopfen 4 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Kommt der Kolbeπstopfen 3 in der Ausführungsform gemäß Figur 1 , die nur eine Überströmeinbuchtung in Form einer Rinne 5a, die wesentlich kürzer ist als der Kolbenstopfen 3, oder in Form einer Nase 5b aufweist, zur Anlage an der Überströmeinbuchtung und wird weiterhin Druck auf den Endstopfen 4 ausgeübt, so bleibt der Kolbenstopfen 3 an der Überströmeinbuchtung hängen und kippt. Die Flüssigkeit strömt an der der Überströmeinbuchtung gegenüberliegenden Seite des
Spritzenzy linders durch den an dieser Stelle entstandenen Bypass in die vordere Kammer. Dieser Vorgang ist beendet, wenn der Endstopfen 4 am Zwischenstopfen 3 zur Anlage kommt. Durch weiteres Schieben der Stopfen 3 und 4 gemeinsam ist die Lösung nach Verdrängung der restlichen Luft aus der vorderen Kammer fertig zur Injektion.
Befindet sich der Zwischenstopfen 3 bei analoger Vorgehensweise mit der Ausführungsform gemäß Figur 2 mit seiner gesamten Länge auf den Uberstromeinbuchtungen 5c, so wird der Kolbenstopfen 3 im Bereich um die Überströmeinbuchtungen von der Zylinderwand abgehoben, sodaß bei weiterem Vorschub des Endstopfens 4 die Flüssigkeit durch den so entstandenen Bypass 8 (Figur 3) in die vordere Kammer strömt.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 der erfindungsgemäße, aus 3 Kuπststoffteilen bestehende Luer-Adapter näher beschrieben:
Teil 1 : Führung mit Halterung (Figur 4A und B):
Teil 1 besteht aus einem Unterteil, welches als Schnappdeckel mit Halterung 9 für den Ansatz am Ende des Spritzenzylinders oder einen entsprechenden Flaschenhals ausgeführt ist, und einem damit fest verbundenen Oberteil, welches als Führungshülse 10 für den Luerkonus mit Spike (Teil 2) ausgeführt und zentrisch auf dem Unterteil angebracht ist. Die Halterung 9 besteht in einem geschlitzten Ring (Figur 4B), um das Überstülpen über den Ansatz zu erleichtern. Ferner weist Teil 1 einen Arretierungsring 11 auf, der am äußeren Rand auf de/ Oberseite des Unterteils durch mehrere Verbindungsstege 11a angespritzt ist. Der Arretierungsring 11 wird nach dem Aufsetzen des Teils 1 auf den Ansatz über den geschlitzten Ring 9 geschoben, damit dieser auf dem Spritzenzylinder oder Flaschenhals festsitzt. Das Unterteil besitzt auf der Oberseite zentrisch eine runde Öffnung 16 zur Aufnahme des Spikes 17. Die Führungshülse 10 ist auf der Innenseite mit einem Luerlockgewinde 12 ausgeführt, in das zwei übereinander angeordnete, ringförmig timlaufende Arretierungsnasen 13 und 14 integriert sind. Der Abstand der Arretierungsnasen 13 und 14 ist auf die Ausdehnung der Führung 20 des Teils 2 (Figur 4C) entlang der Längsachse abgestimmt, sodaß die Führung 20 zwischen den Arretierungsnasen 13 und 14 fixierbar ist. Unterhalb des Luerlockgewindes befindet sich eine keilförmig umlaufende Arretierung 15.
Teil 2: Luerkonus mit Spike (Figur 4C):
Der Luerkonus mit Spike stellt das bewegliche Teil des Luer-Adapters dar. Das obere Ende ist als Luerkonus 18 ausgeformt, um herkömmliche Kanülen und ähnliches aufzustecken. Mit dem Spike 17, der an der Führung 20 angespritzt ist, wird der Verschlußstopfen 24 (Figur 5) im Applikationsfall durchstochen. Im Inneren des Luerkonuses mit Spike befindet sich ein durchgängiger Hohlraum 19, durch den die Flüssigkeit die Spritze verlassen kann.
Teil 3: Verschlußkappe (Figur 40):
Teil 3 besteht in einer äußeren Verschlußkappe, in die eine Luer-Verschlußkappe 21 integriert ist. Die äußere Verschlußkappe ist im Innenradius auf die Abmessungen der Führungshülse 10 des Teils 1 abgestimmt. An der Innenseite des unteren Rands der äußeren Verschlußkappe sind über den gesamten Umfang sägezahnartige Erhöhungen 22 ausgeformt, um einen dichten und festen Sitz zu gewährleisten. Die Verschlußkappe bildet bis zur Applikation den sterilen Verschluß des Systems.
Die Figur 5 zeigt die 3 Teile als komplett montierten Luer-Adapter. In Fig. 5A ist der Luer-Adapter auf den Ansatz 23 am Spritzenzylinder bzw. Flaschenhals aufgesteckt. Figur 5B stellt den Luer-Adapter mit übergeschobenem Arretierungsring 11 dar. Nachdem der Spike 17 den Verschlußstopfen 24 durchstochen hat und die Verschlußkappe (Teil 3) abgezogen ist, ist die Spritze fertig zur Applikation. Dies ist in Figur 5C abgebildet.
Der Luer-Adapter wird anstelle einer herkömmlichen Bördelkappe auf den Ansatz 23 des Glaskörpers aufgedrückt. Der geschlitzte Ring 9 spreizt sich während des Aufdrückvorganges. Sitzt die Führung mit Halterung (Teil 1 ) auf dem Verschlußstopfen 24 auf, so schließt sich der gespreizte Ring 9 wieder um den Ansatz 23. Mit dem Arretierungsring 11 wird der Luer-Adapter auf dem Ansatz 23 fixiert, indem dieser nach dem Aufdrücken über den geschlitzten Ring 9 geschoben wird bis er am oberen Rand aufsitzt. So wird ein Aufspreizen des geschlitzten Rings 9 verhindert. Durch Druck auf die Verschlußkappe (Teil 3) bewegt sich der Luerkonus mit Spike (Teil 2) nach unten und der Spike 17 wird durch den
Verschlußstopfen 24 gestochen Somit ist der Produktweg 19 für den Inhalt der Spritze freigegeben Nach Abziehen der Verschlußkappe (Teil 3) kann beispielsweise eine Kanüle aufgesteckt und die Applikation durchgeführt werden