三位置柱塞、涂膜的柱塞和相关注射器组件制造技术

提供了一种三位置柱塞，包括：套筒，在远端具有开口；预加载腔，该预加载腔邻近该开口并与该开口连通；第一腔，该第一腔邻近该预加载腔并与该预加载腔连通；第二腔，该第二腔邻近该预加载腔并与该预加载腔连通；以及至少一个肋状物。该一个或多个肋状物通常与该第一腔对准。该柱塞进一步包括插入件，该插入件被配置为从该预加载腔移位到该第一腔并从该第一腔移位到该第二腔。该插入件被配置为当该插入件被放置在该第一腔中时提供对该一个或多个肋状物的压缩的支撑。状物的压缩的支撑。状物的压缩的支撑。

【技术实现步骤摘要】
三位置柱塞、涂膜的柱塞和相关注射器组件
本分案申请是基于申请号为201580058879.8，申请日为2015年4月6日，专利技术名称为“三位置柱塞、涂膜的柱塞和相关注射器组件”的中国专利申请的分案申请。该中国专利申请为国际申请号为PCT/US2015/024558的国际申请的中国国家阶段。相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2014年9月10日提交的美国临时申请序列号62/048,675和2014年12月17日提交的62/092,944的优先权。
专利

[0002]本专利技术总体上涉及柱塞及其在药物递送装置中的用途，例如(预填充的，在使用前填充的或空的)注射器、药筒或自动注射器。更具体地，本专利技术除其他之外涉及三位置柱塞，这些三位置柱塞在预填充式注射器的保存期限期间提供并维持在膨胀状态或储存模式下的容器封闭完整性，并且这些三位置柱塞在使用时可还原到收缩状态或分配模式，以在分配注射器内容物时提供相对低且平滑的柱塞力。

技术介绍

[0003]本披露主要描述了结合预填充式注射器使用根据本专利技术的柱塞和柱塞组件。然而，本领域技术人员将容易理解的是，本专利技术不限于预填充式注射器，而是可以包括其他药物递送装置，例如(预填充的，在使用前填充的或空的)注射器、药筒和自动注射器。
[0004]通常制备并且销售预填充的肠胃外容器，例如注射器或药筒，这样注射器不需要在使用前由患者或护理者填充。注射器，并且更确切地注射器的筒体，可以预填充有各种不同的注射产品，除其他物品之外包括例如盐水溶液、注射用染料、或药物活性制剂。
[0005]预填充的肠胃外容器典型地用橡胶柱塞密封，该橡胶柱塞在容器的内容物的保存期限内提供封闭完整性。为了使用该预填充式注射器，移开包装和帽，任选地将皮下注射针头或另一种递送导管附接到筒体的近端，将该递送导管或注射器移动到使用位置(诸如通过将它插入患者的血管中或进入有待用该注射器的内容物进行冲洗的设备中)，并且使该柱塞在该筒体内前进以将该筒体的内容物注射到作用点。
[0006]由筒体中的橡胶柱塞提供的密封件典型地涉及柱塞的橡胶被压靠在筒体上。典型地，橡胶柱塞的直径大于筒体的内径。因此，当要从注射器分配注射产品时移位橡胶柱塞要求克服橡胶柱塞的这种压制力。此外，不仅在最初移动柱塞时典型地需要克服由橡胶密封件提供的这种压迫力，而且在注射产品的分配期间当橡胶柱塞沿着筒体移位时，该力也需要继续被克服。对推进注射器中的柱塞的相对较高的力的需要可能增加使用者可从注射器施用注射产品的难度。这对于其中注射器被放置到自动注射装置中并且柱塞由固定弹簧推进的自动注射系统是特别有问题的。因此，关于在预填充的肠胃外容器中使用柱塞的主要考虑包括：(1)容器封闭完整性(“CCI”，下面定义)；和(2)分配注射器内容物所要求的柱塞力(下面定义)。
[0007]实际上，CCI和柱塞力倾向于是竞争的考虑。换句话说，没有其他因素，保持足够的
CCI的柱塞与容器的内表面之间的配合越紧密，在使用中推进柱塞所需的力越大。在医用注射器领域中，重要的是当在筒体中推进时确保柱塞能够以基本上恒定的速度并且以基本恒定的力移动。另外，启动柱塞移动并且然后继续柱塞的推进所需的力应该足够低以使得使用者能够舒适地施用。
[0008]柱塞力基本上是接触表面(即柱塞表面和内部注射器壁表面)的每一个的摩擦系数和由柱塞针对注射器的内壁施加的法向力的函数。各自的摩擦系数越大并且法向力越大，推进柱塞所需的力越多。因此，改进柱塞力的努力应针对减小摩擦并降低接触表面之间的法向力。然而，如上所讨论，这种努力应该被维持足够的CCI的需要所缓解。
[0009]为了减小摩擦并因此改善柱塞力，可以对柱塞、容器的内表面或两者施加润滑。液体或凝胶状可流动润滑剂，例如游离硅油(例如聚二甲基硅氧烷或“PDMS”)可提供所希望水平的润滑以优化柱塞力。任选地，在某些实施例中，使用游离硅油以减少柱塞力(特别是以少量)，可以在本专利技术的范围内。然而，对于一些应用，包括本专利技术的优选实施例，不希望使用大量的可流动润滑剂。例如，可流动润滑剂可能在注射器中与药物产品混合并且相互作用，潜在地降解药物或另外影响其功效和/或安全性。在一些情况下，如果此类润滑剂与药物产品一起被注射给患者，则它们可能是有问题的。此外，当与预填充式注射器一起使用时，可流动润滑剂可随时间迁移离开柱塞，导致在柱塞与容器的内表面之间具有很少或没有润滑的点。这可能引起称为“粘贴(sticktion)”的现象，该粘贴是针对柱塞与筒体之间的粘附的行业术语，该粘附需要被克服以使该柱塞脱离并且允许它开始移动。
[0010]作为可流动润滑剂的替代物(或除其之外)，柱塞可由具有润滑特性的材料制成或在其外表面上包括减少摩擦的涂层或层压件。此类柱塞的实例包括，例如：TERUMO的i-COATING，其在加拿大专利号1,324,545中披露，通过引用以其全文结合在此；W.L.Gore在橡胶柱塞上的延伸的ETFE薄膜；和WEST的CZ柱塞。虽然这些可商购的柱塞可以补充润滑的筒体以提供希望水平的柱塞力，但尚未发现它们在涂覆或未涂覆的塑料肠胃外容器的筒体上没有润滑涂层或可流动润滑剂的情况下提供希望的柱塞力。
[0011]作为游离液体润滑剂的替代物，可以将润滑涂层施加到容器筒体的内壁上。润滑涂层，例如，根据在美国专利号7,985,188(通过引用以其全文结合在此)中披露的方法，特别好地适合于在肠胃外容器中为柱塞提供希望水平的润滑性。此类润滑涂层优选使用等离子体增强化学气相沉积(“PECVD”)施加并且可以具有以下原子比之一：Si
w
O
x
C
y
或Si
w
N
x
C
y
，其中w是1，x是从约0.5至2.4，并且y是从约0.6至约3。此类润滑涂层可以具有在10与500nm之间的厚度。此类等离子体涂覆的润滑层的优点可以包括相比液体、喷涂或微米涂覆的硅酮更低的移动到药物产品或患者中的迁移可能性。预期使用此类润滑涂层以减小柱塞力在本专利技术的宽范围内。然而，对于一些应用，包括本专利技术的优选应用，使用此类润滑涂层可能不是最佳的。例如，由于相对低的交联密度，润滑层有时可与注射器的内容物相互作用，导致存在的硅离子被从润滑层提取到注射器中。此外，润滑涂层的施用在容器制造中引入了额外的步骤，因此增加了制造过程的复杂性和成本。
[0012]因此，对于在肠胃外容器中优化柱塞力，同时保持足够的CCI以防止药物泄漏、保护药物产品并获得足够的产品保质期存在需要。此外，需要提供足够的润滑性以实现希望的柱塞力，同时最小化可提取物和与由容器保持的药物产品的相互作用。进一步需要优化这些因素，同时降低与将不连续的润滑涂层施用到医用筒体相关的制造成本和复杂性。
专利技术概述
[0013]因此，在本专利技术的一个任选方面，提供了一种具有内部部分和通常圆柱形外表面的可转换柱塞。该外表面的至少一部分通过内部部分的特性保持在初始膨胀状态。通过施加到柱塞的内部部分以改变该特性的操作，膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三位置柱塞，包括：套筒，在其远端具有开口；预加载腔，该预加载腔邻近该开口并与该开口连通；第一腔，该第一腔邻近该预加载腔并与该预加载腔连通；第二腔，该第二腔邻近该预加载腔并与该预加载腔连通；以及至少一个肋状物，该至少一个肋状物通常与该第一腔对准；以及插入件，该插入件被配置为从该预加载腔移位到该第一腔并且从该第一腔移位到该第二腔，其中该插入件任选地部分地通常在形状上是球形的，该插入件被配置为当该插入件被放置在该第一腔中时提供对该至少一个肋状物的压缩的支撑。2.如权利要求1所述的三位置柱塞，进一步包括可操作地连接到该套筒的连接器主体，其中该连接器主体的一部分被放置在该套筒内并且被配置为提供对该套筒抵靠筒体的侧壁的内表面的压缩的支撑。3.如权利要求2所述的三位置柱塞，进一步包括具有轴的柱塞杆，该轴被配置为当该轴从第一位置移位到第二位置时将该插入件从该第一腔移位到该第二腔，其中该柱塞杆可操作地连接到该连接器主体。4.如任何前述权利要求所述的三位置柱塞，进一步包括在该套筒的至少一部分上、任选地在该套筒的侧壁和鼻锥上的薄膜涂层或模制帽，其中该薄膜涂层或模制帽具有的润滑性大于该柱塞的侧壁的材料的润滑性，其中该薄膜涂层或模制帽任选地是惰性氟聚合物。5.一种注射器，包括设置在其中的如任何前述权利要求所述的三位置柱塞，该注射器由可注射模制的热塑性材料，任选地COP或COC制成，该注射器包括有机硅氧烷涂层或层，作为柱塞接触表面，而基本上不存在可流动的润滑剂。6.如权利要求5所述的注射器，其中该有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。7.如权利要求5或6所述的注射器，其中该注射器是包含药物产品的预填充式注射器，该药物产品包含在含有产品的区域内。8.一种预填充式注射器，包括包含在含有产品的区域内的药物产品，该预填充式注射器进一步包括具有内部部分和通常圆柱形外表面的可转换柱塞，其中该外表面的至少一部分通过该内部部分的特性保持呈初始膨胀状态，该膨胀状态通过施加到该柱塞的该内部部分以改变该特性的操作可还原到收缩状态，该注射器由可注射模制的热塑性材料，任选的COP或COC制成，其中该可转换柱塞提供低于15N、任选地低于10N、任选地低于9N、任选地低于8N、任选地低于7N、任选地低于6N、任选地在约2.5N与约5.5N之间的挣脱力和滑动力，基本上不存在可流动的润滑剂。9.如权利要求8所述的预填充式注射器，其中该挣脱力比该滑动力高小于2N、任选地高1.5N、任选地高1N、任选地高小于1N。10.如权利要求8或9所述的预填充式注射器，包括作为柱塞接触表面的有机硅氧烷涂层或层。11.如权利要求8-10中任一项所述的预填充式注射器，其中该有机硅氧烷涂层或层是pH保护涂层，任选地作为三层涂层组的顶层。12.一种组装具有可转换柱塞的注射器的方法，该方法包括以下步骤：a.提供任选地预填充有注射产品的注射器筒体，该注射器筒体具有柱塞插入开口；b.提供一种三位置柱塞，包括：套筒，在其远端具有开口；预加载腔，该预加载腔邻近该开口并与该开口连通；第一腔，该第一腔邻近该预加载腔并与该预加载腔连通；第二腔，该
第二腔邻近该预加载腔并与该预加载腔连通；以及至少一个肋状物，该至少一个肋状物通常与该第一腔对准；以及插入件，该插入件被配置为从该预加载腔移位到该第一腔并且从该第一腔移位到该第二腔，其中该插入件任选地部分地通常在形状上是球形的，该插入件被配置为当该插入件被放置在该第一腔中时提供对该至少一个肋状物的压缩的支撑；并且c.将该三位置柱塞插入该注射器筒体的该柱塞插入开口中，同时该插入件设置在该预加载腔中，并且一旦该套筒已经完全插入该筒体中，将该插入件推进到该第一腔中。13.一种预填充式注射器，包括具有内壁的筒体和容纳在含有产品的区域内的药物产品，所述预填充式注射器还包括整体布置在所述注射器的筒体内的可转换柱塞，所述可转换柱塞具有内部部分，所述内部部分包括限定内表面的腔，所述可转换柱塞具有大致圆柱形外表面，所述可转换柱塞包括在其一端处的提供面向所述药物产品的表面的鼻锥，其中所述外表面的一部分包括所述可转换柱塞的存储密封区段，所述存储密封区段通过布置在所述内部部分内的固体压缩材料将所述可转换柱塞维持在初始膨胀状态，当所述可转换柱塞处于所述膨胀状态时，所述固体压缩材料在所述存储密封区段的径向向内的位置处对所述可转换柱塞的所述内表面施加径向向外的压力，所述膨胀状态提供所述存储密封区段抵靠所述内壁的压缩力，所述可转换柱塞能够还原到收缩状态，其中通过在朝向所述药物产品的方向上在所述可转换柱塞上施加力时致使所述固体压缩材料相对于所述存储密封区段轴向移位，抵靠所述内壁的压缩力被完全移除，使得所述存储密封区段不再接触所述内壁，其中处于所述收缩状态下的所述可转换柱塞与处于所述膨胀状态下相比时提供抵靠所述侧壁的更少的压缩力，使得在所述收缩状态下轴向移位所述可转换柱塞所需的力少于在所述膨胀状态下轴向移位所述可转换柱塞将所需的力，所述外表面包括在所述鼻锥和所述存储密封区段之间的液体密封区段，当所述可转换柱塞处于所述膨胀状态时和当所述可转换柱塞处于所述收缩状态时所述液体密封区段均提供抵靠所述内壁的液密密封，其中所述可转换柱塞提供小于10N的松脱力和滑动力，基本上在所述可转换柱塞的外表面和所述筒体的内壁之间没有可流动润滑剂。14.如权利要求13所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP，
申请(专利权)人：SIO二医药产品公司，
类型：发明
国别省市：