MX2009000636A

MX2009000636A - Dispositivo de inyeccion sin aguja con doble tapon con bajos perfiles de presion.

Info

Publication number: MX2009000636A
Application number: MX2009000636A
Authority: MX
Inventors: Patrick Alexandre
Original assignee: Crossject
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2009-01-30
Also published as: IL196560A0; AU2007275101A1; BRPI0714421B8; CA2658108A1; EP2040779A1; RU2009105017A; US8197440B2; RU2437684C2; FR2903908B1; JP2009543634A; FR2903908A1; CN101489609A; BRPI0714421B1; AU2007275101B9; CN101489609B; EP2040779B1; IL196560A; CA2658108C; BRPI0714421A2; HK1132946A1

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de inyección sin aguja (1) que comprende un recipiente (3), obturado por un tapón aguas arriba (4) y un tapón aguas abajo (5) entre los cuales se acomoda un principio activo líquido (6), y un receptáculo (7) que comprende al menos un conducto de inyección (8), dicho receptáculo comprendiendo una cavidad (10) cuya altura es igual a la distancia recorrida por el tapón aguas abajo antes de la abertura de cada conducto de inyección, la altura de la cavidad en milímetros estando entre una altura mínima y una altura máxima, respectivamente definidas por las siguientes relaciones, ? altura mínima = 3, ? altura máxima = 15 x exp (-(V/9)2)+10, donde V es la velocidad inicial de ascenso del perfil de expresión expresado en barias por microsegundo, la proporción entre la altura de cada conducto de inyección y la altura de la cavidad estando entre 1 y 2.

Description

DISPOSITIVO DE INYECCIÓN SIN AGUJA CON DOBLE TAPÓN CON BAJOS PERFILES DE PRESIÓN El campo técnico de la invención es aquel de dispositivos de inyección sin aguj a desechables, prellenados, que operan con una fuente de energía tal como, por ej emplo, un generador de gas y utilizados para inyecciones intradérmicas, subcutáneas e intramusculares de un principio activo líquido para uso terapéutico en medicina veterinaria o humana. El principio activo consiste de un líquido más o menos viscoso, una mezcla líquida, o un gel. El principio activo también puede ser un sólido en solución en un solvente adecuado para inyección, o consiste de un sólido en polvo suspendido en una cierta concentración en un líquido apropiado. El tamaño de partícula del principio activo por lo tanto debe ser compatible con el diámetro de los ductos para evitar su bloqueo. Como se utiliza en la presente solicitud, el término 'principio activo líquido ' constituye la definición genérica que cubre todas las modalidades previamente mencionadas del principio activo . Los dispositivos de inyección sin aguja que comprenden un recipiente de principio activo líquido ya existen en forma de tubo y han sido el suj eto de patentes. Por ej emplo, puede citarse la solicitud de patente FR 2 853 837, la cual se refiere a un dispositivo de inyección sin aguj a comprendiendo una boquilla de inyección y un tubo propuesto para recibir un principio activo líquido a inyectarse, dicho tubo fij ándose a dicha boquilla con la ayuda de medios de conexión. La persona experta en la materia tradicionalmente busca minimizar o aún eliminar los riesgos de dañar, por un lado, el tubo conteniendo el principio activo líquido y, por el otro lado, el tapón aguas abaj o en la configuración específica de 'tapón doble' descrita, en particular, en la solicitud de patente WO 01 /585 12. Dicha configuración se caracteriza por la presencia de una columna de líquido delimitada, por un lado, por la pared lateral del tubo y, por el otro lado, por un tapón aguas arriba y un tapón aguas abajo, entre los cuales se aloj a el principio activo líquido. Baj o el efecto de la generación de gas, dicha columna se mueve en el tubo hasta que el tapón aguas abajo entra en contacto con la base de un receptáculo ubicado en la boquilla para liberar los ductos de inyección para expulsar dicho principio activo . Sin embargo, cuando el tapón aguas abajo golpea la base de dicho receptáculo, crea una onda de choque que se propagará al tubo y la intensidad de la cual es un máximo al final de dicho tubo que está en contacto con la boquilla. En una configuración de 'tapón doble' , el tapón aguas abajo y el tubo de vidrio son los elementos con más tensión durante la operación del dispositivo de inyección sin aguj a. El último debe formarse consecuentemente en tal manera que la velocidad de impacto del tapón aguas abajo en el receptáculo es menor que la velocidad límite aceptable para la resistencia mecánica de los componentes de dicho dispositivo de inyección. Además, se sabe que el tiempo que separa la abertura de los ductos de inyección y el inicio de la salida del chorro de los ductos de inyección debe ser más largo que el tiempo de atenuación de las oscilaciones de presión generadas por la abertura de los ductos de inyección. En la literatura técnica del campo en cuestión se menciona de manera tradicional que es necesario aplicar, al principio activo líquido a inyectarse, por un lado una alta presión entre 200 y 500 barias para perforar la piel, y por el otro lado una presión constante o decreciente al final de la inyección para asegurar la transferencia del principio activo líquido, los valores finales generalmente siendo entre 40 y 250 barias. Sin embargo, existe un mayor interés en reducir las presiones de operación para construir dispositivos de inyección sin aguj a fuertes y económicos, más particularmente dispositivos de un solo uso o las partes consumibles, tal como la boquilla de inyección, de dispositivos que se pueden volver a utilizar mientras se garantiza una buena capacidad de reproducción de inyecciones. Se ha observado sorprendentemente que el suj eto de la presente invención permite de manera precisa que se obtengan excelentes resultados de inyección sin aguja con perfiles de presión con valores iniciales entre 50 y 1 50 barias, preferentemente entre 70 y 100 barias, i.e. valores claramente inferiores a aquellos comúnmente aceptados en el campo considerado. De manera más precisa, el suj eto de la presente invención se refiere a un dispositivo de inyección sin aguj a comprendiendo una fuente de energía tal como un generador de gas, un recipiente bloqueado por un tapón aguas arriba y un tapón aguas abajo entre los cuales se aloj a un principio activo líquido, y una boquilla de inyección equipada con un receptáculo y con al menos un ducto de inyección, dicho receptáculo conteniendo una cavidad con una altura igual a la distancia cubierta por el tapón aguas abaj o antes de la abertura de cada ducto de inyección, caracterizado en que se forma de manera que: - la altura de la cavidad en milímetros está entre una altura mínima y una altura máxima respectivamente definidas por las siguientes ecuaciones: • altura mínima = 3 • altura máxima = 1 5 x exp(-(V/9r)+10 donde V es la velocidad del incremento inicial en el perfil de presión expresado en barias por microsegundo; - la proporción entre la longitud de cada ducto de inyección y la altura de la cavidad es entre 1 y 2. Se entenderá que la velocidad del incremento inicial en presión incluye el cálculo de dP/dt durante un periodo de tiempo que va esquemáticamente de 0 a 0.5 milisegundos. Además, con un dispositivo de inyección sin aguj a de acuerdo a la invención es posible obtener perfiles de presión que no son necesariamente planos o uniformemente decrecientes, en contraste a lo que se acepta comúnmente en la actualidad en la literatura. Aún si varios parámetros tales como el número y el diámetro de los orificios en los ductos de inyección, o la cantidad de principio activo líquido, juegan una parte en el control de la profundidad de inyección, una ventaj a crucial de la invención se basa en el hecho de que la gran variedad de formas permitidas de perfil de presión, dependiendo del tipo de fuente de energía utilizada, asegura el manejo fino y optimizado de la profundidad de inyección. Además, otra ventaj a considerable de un dispositivo de inyección sin aguj a de acuerdo a la invención es el hecho de que se ha observado que la presión final no tiene influencia en el desempeño siempre que sea mayor a 20 barias, que debería compararse con los valores finales de 40 a 250 barias comúnmente aceptados en la literatura. Ventaj osamente, la altura mínima de la cavidad en milímetros se define por la siguiente ecuación: • altura mínima = 12 x exp(-(V/l 8)2)+4. De nuevo ventajosamente, la altura máxima de la cavidad en milímetros se define por la siguiente ecuación: • altura máxima = 14 x exp(-(V/9)2)+9. Preferentemente, la proporción de la longitud de cada ducto de inyección y la altura de la cavidad es entre 1 . 1 y 1 .6. De nuevo preferentemente, el dispositivo de inyección sin aguja de acuerdo a la invención se forma en tal manera que el tiempo para un incremento en presión a 80 barias es esquemáticamente entre 0.2 y 2.0 milisegundos . Ventajosamente, la fuente de energía consiste de un generador de gas pirotécnico equipado con una carga pirotécnica y un sistema de ignición. La invención se entenderá mejor con la ayuda de la descripción detallada establecida abajo con respecto a los dibujos anexos en los cuales: - la figura 1 es una vista en sección transversal longitudinal esquemática de un dispositivo de inyección sin aguja de acuerdo a la invención; - las figuras 2 a 5 muestran ej emplos de curvas de perfil de presión obtenidas como una función de la velocidad de la fuente de energía utilizada.

Un dispositivo de inyección sin aguja 1 de acuerdo a la invención, como se muestra en la figura 1 , comprende un cuerpo 2 en el cual se aloj a un recipiente 3 conteniendo un principio activo líquido 6. Una boquilla de inyección comprendiendo un receptáculo 7 se coloca en el extremo aguas abajo del cuerpo 2, el sistema de inyección cubriéndose convencionalmente por una protección exterior (no mostrada) para asegurar la asepsia del dispositivo de inyección 1 . Un generador de gas pirotécnico 70 conteniendo a carga pirotécnica 72 se fij a atornillándose al extremo aguas arriba del cuerpo 2 por medio de un miembro de conexión 71 que se lleva en el recipiente 3 , asegurándose el sello por una junta tórica circular. El cuerpo 2 del dispositivo de inyección 1 comprende dos ventanas diamétricamente opuestas para ver el principio activo líquido 6 contenido en el recipiente 3. Aguas abajo del cuerpo 2, en una superficie interior formada de manera adecuada, se contrae el receptáculo 7, que se describirá en más detalle abajo. El recipiente 3 se lleva en el receptáculo 7 y se centra en la parte aguas abaj o del cuerpo 2, un material transparente intermedio 9 colocándose alrededor de dicho recipiente 3. Aguas arriba, el cuerpo 2 recibe el miembro de conexión 71 que se centra alrededor del final del recipiente 3. El último esencialmente consiste de un tubo de vidrio cerrado en ambos extremos por un tapón aguas arriba móvil 4 y un tapón aguas abajo móvil 5 , estos siendo elementos convencionalmente utilizados en los dispositivos de inyección sin aguja y obtenidos al moldear elastómeros compatibles con el principio activo líquido 6 para una larga duración, por ejemplo clorobutilo o bromobutilo cuya dureza Shore se establece esquemáticamente entre 45 y 70. Estos elementos pueden recibir tratamientos de superficie, en particular para facilitar su movimiento en el recipiente tubular 3. En reposo, cada elemento tiene un diámetro aproximadamente 10% mayor que el diámetro interno del recipiente 3 y una altura esquemáticamente entre 0.5 y 0.8 veces este diámetro. Una vez embragados, cada elemento tiene, debido a la deformación que experimenta, una altura de entre alrededor de 0.6 y 1 .0 veces el diámetro interno del recipiente 3. En esta modalidad ej emplificativa, el receptáculo 7 se implementa por una parte de forma exterior cilíndrica-cónica que comprende una cavidad central 10 en la cual se aloj ará el tapón aguas abajo 5. En esta periferia el receptáculo 7 comprende tres ductos de inyección 8 desplazados de manera uniforme en relación entre sí. El diámetro de la cavidad central 10 es igual a aquel del recipiente 3 , y su altura libre es igual a aquella del tapón aguas abajo 5. Cuando el último ha alcanzado la base 7a del receptáculo 7 debido al accionamiento del generador de gas pirotécnico 70, cada ducto de inyección 8 se comunica entonces con el principio activo líquido 6 por medio de una entrada 8a, dicho principio activo líquido 6 fluyendo con una velocidad que corresponde a la presión transmitida por el tapón aguas arriba 4. De manera más precisa, se elige la altura de la cavidad 10 en milímetros para estar entre una altura mínima y una altura máxima respectivamente definidas por las siguientes ecuaciones : • altura mínima = 3 · altura máxima = 1 5 x exp(-(V/9)2)+ 10 donde V es la velocidad del incremento inicial en el perfil de presión expresado en barias por microsegundo. Se entenderá que la velocidad del incremento inicial en presión incluye el cálculo de dP/dt durante un periodo de tiempo que va esquemáticamente de 0 a 0.5 milisegundos. Además, se forma cada ducto de inyección 8 de manera que la proporción de la longitud de dicho ducto de inyección 8 a la altura de la cavidad 1 0 es entre 1 y 2. De acuerdo a una modalidad preferida, la altura de la cavidad 10 en milímetros está entre una altura mínima y una altura máxima respectivamente definidas por las siguientes ecuaciones : • altura mínima = 12 x exp(-(V/l 8)2)+4 • altura máxima = 14 x exp(-(V/9)2)+9 y la proporción de la longitud de cada ducto de inyección 8 a la altura de la cavidad 10 es entre 1 . 1 y 1 .6. Aún si varios parámetros tales como el número y el diámetro de los orificios en los ductos de inyección 8 , o la cantidad de principio activo líquido 6, juegan una parte en el control de la profundidad de inyección, debe entenderse de manera apropiada que está disponible una gran variedad de formas de perfil de presión. Efectivamente, con referencia a las figuras 2 a 5 , se observará que solo tanto como para una carga pirotécnica 72 de alta intensidad, el perfil de presión de la cual se muestra en la figura 2 y caracteriza por un tiempo para un incremento en presión a 80 barias de alrededor de 0.2 milisegundos, como para otras cargas pirotécnicas 72 de intensidad media, baj a o muy baj a, los perfiles de presión de las cuales se muestran en las figuras 3 a 5 y que se caracterizan por un tiempo para un incremento en presión a 80 barias de alrededor de 0.5 milisegundos, 1 .0 milisegundos y 2.0 milisegundos respectivamente, es posible obtener diferentes perfiles de presión para una intensidad dada de acuerdo al tipo del cebador 73 elegido para iniciar la carga pirotécnica 72. A manera de ilustración, en cada una de las configuraciones mostradas en las figuras 2 a 5, se trazan dos ej emplos de diferentes curvas de perfil de presión. La curva de perfil de presión preferida con la presión final más baj a se muestra con una línea continua y la curva de perfil de presión con la presión final más alta se muestra con una línea punteada. Se ha observado que es posible, por ej emplo, llevar a cabo inyecciones subcutáneas cofnpletamente satisfactorias de 0.5 mililitro de principio activo líquido 6 con una presión de alrededor de 80 barias al inicio de la inyección y de 30 barias al final de la inyección, para un dispositivo de inyección 1 equipado con tres ductos de inyección 8 de 250 micrómetros de diámetro. Por supuesto, los valores de presión y el número/diámetro de los ductos de inyección 8 son adecuados para la cantidad de principio activo líquido 6 a inyectarse, junto con su viscosidad y la profundidad de inyección deseada. En esta modalidad el generador de gas pirotécnico 70 actúa en el tapón aguas arriba 4 por medio de un pistón 1 1 de sección transversal efectiva igual a aquella de dicho tapón aguas arriba 4. Ya que este pistón 1 1 está en contacto con el tapón aguas arriba 4, por lo tanto no hay efecto de embestida o choque al inicio de la operación. Este pistón 1 1 , gracias a su sistema de sellado, evita que los gases generados por la combustión de la carga pirotécnica 72 entren en contacto con el tapón aguas arriba 4, y por lo tanto evita el posible daño del mismo y evita el derrame de gas en el principio activo líquido 6 contenido en el recipiente 3. El pistón 1 1 , de un color adecuado, también puede servir como un indicador de operación al aparecer en la ventana de observación del cuerpo 2. En esta etapa se describirán los elementos principales del generador de gas pirotécnico 70 en la parte superior de la carga pirotécnica 72 y el cebador 73. De manera más precisa, el generador de gas pirotécnico 70 comprende un miembro de conexión 71 colocado alrededor del pistón 1 1 , y en el cual se ubica la carga pirotécnica 72, justo arriba de dicho pistón 1 1 . El cebador 73 se monta en la parte superior de la carga pirotécnica 72, la combustión de la cual se inicia cuando dicho cebador 73 se golpea por un percutor 74. En la posición inicial, el percutor 74 se mantiene en una guía de golpeo 75 atornillada en el miembro de conexión 71 por bolas 77 parcialmente embragadas en una ranura en el percutor 74. También se proporciona un dispositivo de golpeo y se subdivide en un impulsor 78 teniendo una ranura alargada 79 y un resorte interno 76. El impulsor 78 se desliza en el exterior de la guía de golpeo 75, y se mantiene por los salientes moviéndose en las ranuras laterales. Este impulsor 78 constituye en este ej emplo el elemento accionador. Por supuesto, para iniciar la combustión de la carga pirotécnica 72, es posible, sin apartarse del alcance de la invención, utilizar dispositivos de inicio diferentes al dispositivo percutor previamente descrito. Sin entrar en detalles y sin buscar ser exhaustivos, se mencionan como ej emplos dispositivos de inicio de batería eléctrica o dispositivos de inicio piezoeléctricos.

El generador de gas pirotécnico 70 opcionalmente puede reemplazarse por un generador de gas consistiendo de un recipiente de gas comprimido cerrado por una válvula de rápida abertura. El elemento de accionamiento abrirá dicha válvula, y los gases comprimidos del recipiente serán entonces capaces de expandirse y actuar en el medio de impulso. Para el uso del dispositivo de inyección 1 de acuerdo a la invención, después de haber removido la tapa de asepsia y habiendo colocado el lado aguas abajo de dicho dispositivo de inyección 1 en la piel del sujeto a tratarse, el operador presiona con su pulgar en el impulsor 78, que se empuj a hacia adentro, comprimiendo el resorte 76. El impulsor 78 se mueve en translación hasta que la ranura alargada 79 del percutor 74 alcanza la altura de las bolas 77. Al hacer esto, las últimas bolas se embragan bajo el efecto de gravedad en la ranura alargada 79 y de esta manera liberan al percutor 74 que golpea entonces de manera violenta el cebador 73 , el inicio del cual quema la carga pirotécnica 72. Los gases generados por la última, en una manera conocida, fuerzan a la columna consistiendo del tapón aguas arriba 4, el principio activo líquido 6 y el tapón aguas abajo 5 a deslizarse a lo largo del recipiente 3 hasta que el tapón aguas abajo 5 se detiene contra la base 7a del receptáculo 7. Bajo el efecto de la deformación, el tapón aguas abajo 5 libera las entradas 8 a de los ductos de inyección 8 y por lo tanto permite al principio activo líquido 6 inyectarse a alta velocidad para ser capaz de pasar a través de la piel de la persona a tratarse. Aunque la invención se ha descrito en conexión con las modalidades ej emplificativas particulares, es obvio que de ninguna manera se limita a la misma y que cubre todas las equivalentes técnicas de los medios descritos y sus combinaciones si estas caen dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1 . Un dispositivo de inyección sin aguj a ( 1 ) comprendiendo una fuente de energía tal como un generador de gas, un recipiente (3) bloqueado por un tapón aguas arriba (4) y un tapón aguas abajo (5) entre los cuales se aloj a un principio activo líquido (6), y una boquilla de inyección equipada con un receptáculo (7) y con al menos un ducto de inyección (8), dicho receptáculo conteniendo una cavidad ( 1 0) con una altura igual a la distancia cubierta por el tapón aguas abaj o antes de la abertura de cada ducto de inyección, caracterizado en que se forma de manera que: - la altura de la cavidad en milímetros está entre una altura mínima y una altura máxima respectivamente definidas por las siguientes ecuaciones : • altura mínima = 3 • altura máxima = 1 5 x exp(-(V/9)2)+ 1 0 donde V es la velocidad del incremento inicial en el perfil de presión expresado en barias por microsegundo; - la proporción entre la longitud de cada ducto de inyección y la altura de la cavidad es entre 1 y 2.

2. El dispositivo de inyección ( 1 ) según la reivindicación 1 , caracterizado en que la altura mínima de la cavidad ( 10) en milímetros se define por la siguiente ecuación: • altura mínima = 12 x exp(-(V/ l 8)2)+4.

3. El dispositivo de inyección ( 1 ) según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado en que la altura máxima de la cavidad ( 1 0) en milímetros se define por la siguiente ecuación: • altura máxima = 14 x exp(-(V/9)2)+9.

4. El dispositivo de inyección ( 1 ) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 , caracterizado en que la proporción de la longitud de cada ducto de inyección (8) y la altura de la cavidad ( 1 0) es entre 1 . 1 y 1 .6.

5. El dispositivo de inyección ( 1 ) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que se forma en tal manera que el tiempo para un incremento en presión a 80 barias es entre 0.2 y 2.0 milisegundos.

6. El dispositivo de inyección ( 1 ) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que la fuente de energía consiste de un generador de gas pirotécnico (70) equipado con una carga pirotécnica (72) y un sistema de ignición.