[发明专利]无针注射器和优化注射性能的无针注射器设计参数

说明书

本申请为分案申请，其母案的申请号为CN 201180044022.2(国际申请号为PCT//US2011/051617)，国际申请日为2011年9月14日，发明名称为“无针注射器和优化注射性能的无针注射器设计参数”。

技术领域

本发明涉及使用无针注射来输送液体药物制剂，并且确切地涉及与输送期间制剂压力分布相关的参数，这些参数可用于优化使用无针注射技术的注射性能。这些参数的合适选择可用于优化期望水平的成功注射，即从无针注射器输送通过皮肤进入皮下组织的注射剂。

发明背景

在很多情况下，指定药物的注射可以在家里进行。然而，许多患者讨厌针头或者患有针头恐惧症和/或具有其它的难处，包括无法或不愿意遵循复杂的操作说明、对自行施药有所担心以及害怕针刺伤害和交叉感染。于是会难以确保治疗顺应性。此外，存在一个问题、即患者需要进行训练以自行执行注射，然而一些情况表明患者会自行执行注射的数量仅仅是少数。此外，通常需要对针和注射器进行充填，并且对于一些制剂而言，药物是干燥的并且需要重构，这使得自行施药更为复杂并且降低顺应性。这些问题通常排除了在家中进行处理、或者是自行处理或者是通过诸如家庭成员之类相对未经训练的看护者进行处理的可能性。无法在家中服药会导致较高的治疗成本、延迟处理、降低顺应性、减小舒适性以及可能暴露于医源性感染。

在高粘度的制剂、包括但不局限于受控释放的制剂以及诸如单克隆抗体(MAB)之类生物药物的制剂的情形下，有一些问题尤为突出。高粘度导致许多输送问题，例如对于针和注射器而言高度需要手持强度、较长的 输送时间以及与大孔径针相关联的附加疼痛和恐惧。因此，需要不使用针来输送这些复合物，较佳地使用无需充填、重构或其它复杂程序的系统以快速的自动方式来输送这些复合物。

对于急性虚衰情况而言，能容易且快速自行施药的剂型会是极为关键的，例如用于偏头痛和丛集性(cluster)头痛的翠普登(triptans)中的小分子或胰高血糖素、用于低血糖的急性处理的多肽。口服药物具有易于自行施药的优点。然而，许多药物、尤其是肽和蛋白质药物由于消化和首先通过肝代谢而具有极为有限的口服生物药效率。此外，口服输送之后的吸收会延迟，到达峰值等离子浓度的时间(Tmax)是约40分钟或更长。

已知无针注射器能解决患者对于针的恐惧症、治疗顺应性、针刺伤害以及交叉感染的上述问题。然而，重要的是适当地选择设计参数、例如药物容器中的压力、注射喷嘴或喷口的大小以及输送过程中的压力分布以确保实现成功的注射。参数的不适当选择会导致诸如湿式(不完全)注射或者过深(例如肌肉内注射)的其它极端情况之类的问题。

可使用许多不同类型的能量源来获得无针注射器，能量可通过使用者来供给，例如弹簧被手动地压缩和闭锁以临时地存储能量，直到需要致动致动器为止。或者，注射器可使用已存储的能量，例如借助预压缩弹簧(机械的或压缩气体的)，或者通过烟火药进行供给，

一些注射器倾向于在一次性使用之后废弃，而其它注射器具有可预加载和/或多剂量能量存储装置以及单剂量或多剂量药物筒(cartridge)，并且存在许多组合来适应具体的应用和市场。对于本发明而言，不管致动器是否与药物筒进行组合，术语“致动器”将用于描述能量存储和释放机构。在所有的情形下，需要在输送端部处设置充足的力，从而以所需的压力来输送全部剂量的药物。

EP 0 063 341和EP 0 063 342披露了一种无针注射器，该注射器包括活塞泵，用以排出待注射的液体并且该活塞泵借助压力介质由电动机驱动。液体容器侧向地安装于活塞泵。在活塞缩回时，注射所需的液体量通过进入通道和瓣阀式止回阀而被抽吸到泵腔室中。一旦活塞沿喷嘴本体的方向运动，就促使液体通过出口通道通至喷嘴并且排出。活塞泵的活塞是实心 圆头活塞。

EP 0 133 471描述了一种无针接种单元，该无针接种单元借助专用的阀利用来自虹吸筒的高压二氧化碳进行操作。

EP 0 347 190披露了一种真空压缩气体注射器，其中注射药物的穿透深度能借助气体压力进行调节，而药物容积可借助活塞行程进行调节。

EP 0 427 457披露了无针皮下注射器，该注射器借助两级阀通过压缩气体进行操作。注射试剂设置在安瓿中，该安瓿装配到固定于注射器壳体的保护罩中。安瓿装配到活塞杆的端部上。喷嘴设置在安瓿的另一端处并且喷嘴的直径朝向安瓿的端部减小。